拱架式結(jié)構(gòu)又稱動臂式結(jié)構(gòu)，也可以叫做平臺式結(jié)構(gòu)（Platform）或者過頂懸梁式結(jié)構(gòu)（OverHead Gantry）?，F(xiàn)在幾乎所有的多功能貼片機和中速貼片機都采用這種結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)一般采用一體式的基礎框架（Base Frame），將貼裝頭橫梁的X、Y定位系統(tǒng)安裝在基礎框架上，線路板識別相機（下視相機）安裝在貼裝頭的旁邊。線路板傳送到機器中間的工作平臺上固定，送料器安裝在傳送軌道的兩邊，在送料器旁安裝有元件識別照相機（如圖1所示）。

圖1 拱架式結(jié)構(gòu)

（1）X、Y定位系統(tǒng)

在較為經(jīng)濟的中速貼片機中，X、Y驅(qū)動系統(tǒng)采用電動機絲杠驅(qū)動，編碼器反饋。一般多功能貼片機和部分較高精度的中速貼片機采用電動機絲杠驅(qū)動，線性光柵尺反饋；也有的較高精度的貼片機采用線性電動機驅(qū)動，線性光柵尺反饋。根據(jù)功能和速度的要求不同，可以采用不同的橫梁數(shù)量，安裝不同數(shù)量的貼裝頭（如圖2所示）。

圖2 拱架式結(jié)構(gòu)的橫梁和貼裝頭

①單橫梁單頭。橫梁在基礎框架上沿y軸運動，貼裝頭在橫梁上沿X軸運動，線路板上基準點的識別及元件的吸取、識別、校正和貼裝都由一個貼裝頭完成。

②單橫梁雙頭。在單個橫梁的兩邊都裝有貼裝頭，前面的貼裝頭在前面的送料器吸取和貼裝元器件，后面的貼裝頭在后面的送料器吸取和貼裝元器件。一般，在單橫梁兩側(cè)所安裝的貼裝頭的功能、元件范圍及精度不完全相同，以便整個機器由更高的靈活性和更大的元件范圍。

③雙橫梁雙頭。機器的基礎框架上裝有兩個橫梁，每個橫梁上分別裝有一個貼裝頭。當線路板進入工作平臺，前貼裝頭在進行基準帶識別時，后貼裝頭可以先吸料；當前貼裝頭開始吸料時，后貼裝頭就可以現(xiàn)貼裝元件。雙橫梁結(jié)構(gòu)也可以安裝兩個功能不一樣的貼裝頭，使得整個機器有更高的靈活性和更大的元件范圍。

④有的拱架式貼片機采用橫梁在機器的基礎框架上沿X軸運動，貼裝頭在橫梁上沿y軸運動。元件的識別相機安裝在y橫梁上，當貼裝頭的各吸嘴吸取完元件后，經(jīng)過元件識別相機的上方時即可識別和校正。

⑤還有一種拱架式結(jié)構(gòu)的貼片機，它的橫梁為固定在機器的基礎框架上，一個或兩個貼裝頭在橫梁上沿X方向運動，吸取和照相貼裝元件，并在線路板上產(chǎn)生X軸的位移。線路板由傳送板的裝置送至工作臺后，工作臺沿y方向運動，控制線路板y軸的位移（如圖3所示）。

圖3 橫梁為固定的結(jié)構(gòu)

（2）貼裝頭系統(tǒng)

傳統(tǒng)的拱架式結(jié)構(gòu)的貼裝頭有單吸嘴結(jié)構(gòu)和多吸嘴并列結(jié)構(gòu)（如圖4所示）。單吸嘴貼裝頭在一個貼裝循環(huán)中只能貼裝一個元件，相對貼裝的精度較高。多吸嘴并列貼裝頭有著2到12個并列平行的吸嘴貼裝軸（Spindle），在一個貼裝循環(huán)中可以吸取、校正和貼裝多個元件，從而可以提高貼裝的速度。

在多吸嘴并列結(jié)構(gòu)的貼裝頭中，吸嘴與吸嘴之間的距離和送料器各軌道之間的距離相同，在使用相同的送料器時，多個吸嘴能夠同時下降到送料器的高度來同時吸料（GangPick），這樣可以提高吸料的速度。

由于貼片元件的大小不一，而貼片頭上貼裝軸的數(shù)量有限，因此在拱架式貼片機上一般都有一個專門的吸嘴儲藏機構(gòu)（Nozzle Stocker），供貼裝頭在需要時進行吸嘴更換，以便貼裝頭采用合適的吸嘴來吸取和貼裝元件。

圖4 傳統(tǒng)拱架式結(jié)構(gòu)的貼裝頭

（3）元件識別系統(tǒng)

一般拱架式結(jié)構(gòu)貼片機的元件識別相機安裝在線路板傳送軌道的旁邊，貼片的步驟為：吸料→在固定照相機上識別校正→貼裝（如圖5所示），這也叫一個貼裝循環(huán)（TaskBlock）。有的貼裝頭上配備有頭上移動照相機（On the Head Camera），對于較小的物料可以實現(xiàn)吸料→在移動中同時照相校正→貼裝，從而減少元件校正時間，提高了貼裝速度。

元件在識別時可以采用不同的燈光和強度，如前光、側(cè)光、背光等。拱架式結(jié)構(gòu)的元件在上視相機識別時對于元件大小超過相機的一個視野的元器件可以采用多視野識別。

圖5 貼裝循環(huán)

（4）元件供料系統(tǒng)

拱架式結(jié)構(gòu)貼片機可以接納不同形式元件包裝的送料器，如卷帶裝、管裝、托盤裝和散料盒裝。有的卷帶裝送料器為電動送料器，不需要機械推動或者氣動，送料器內(nèi)置驅(qū)動電動機，并且可以調(diào)整送料器步進的跨距，可以減少備用送料器的數(shù)量。拱架式多功能貼片機還可以接納立式插件元件送料器、鉚釘送料器和晶圓盤的倒裝芯片送料器等異型送料器。

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