공장에서 1초 만에 회로 기판에 "슝슝슝" 붙이는 기계가 어떻게 작동하는지 궁금했던 적이 있나요? 네, 삼성 표면 실장 기술(SMT) 기계에 대한 이야기입니다. SMT 공정의 중요한 부분으로, 다양한 전자 부품을 PCB 기판에 정확하게 "실장"하는 역할을 합니다. 그렇다면 이 겉보기에는 첨단 장치가 정확히 어떻게 작동할까요? 오늘, 그 전체 워크플로우를 안내해 드리겠습니다!
표면 실장 기술(SMT) 기계가 작동하기 전에, 물론 첫 번째 단계는 준비 작업입니다.
먼저, 작업자는 부착할 부품을 자재 랙 또는 피더에 로드해야 합니다. 이 피더는 컨베이어 벨트와 같습니다. 부품을 줄지어 보낼 수 있습니다. 일반적인 부품에는 저항, 커패시터, IC 칩 등이 있습니다. 서로 다른 유형의 부품은 서로 다른 피더 위치에 설치됩니다.
이 시점에서 표면 실장 기계의 컴퓨터 시스템도 각 부품이 어디에 배치되고 어떤 기판에 부착되는지 "알아야" 합니다. 따라서 엔지니어는 위치 좌표, 회전 각도, 부품 유형 정보 등을 포함하는 표면 실장 프로그램이라고 하는 프로그램을 미리 가져옵니다. 내비게이션 시스템이 운전자에게 운전 방법을 알려주는 것처럼, 표면 실장 기술(SMT) 기계도 "경로 지도"에 의존하여 작동해야 합니다.
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기계가 준비되었고 PCB 기판도 제자리에 있어야 합니다. 이 시점에서 표면 실장 기계의 운송 시스템은 PCB를 실장 영역으로 운반합니다.
부품이 공식적으로 배치되기 전에, 표면 실장 기계는 카메라 시스템(비전 시스템)을 사용하여 PCB에 대한 "신체 검사"를 수행합니다. 즉, 올바르게 배치되었는지, 마킹 포인트(Mark point)가 이동했는지 확인합니다. 정렬이 맞지 않으면 자동으로 정렬을 조정하여 각 부품이 지정된 위치에 고정되도록 합니다.
이 단계는 수술 전에 CT 스캔을 찍는 의사와 같다고 할 수 있습니다. 패치를 적용하기 전에 정확하게 정렬해야 합니다. 제대로 정렬되지 않으면 전체 회로 기판이 망가질 수 있습니다.
다음으로, 오프닝 시퀀스가 나타나기 시작합니다. 이 표면 실장 헤드는 여러 개의 소형 흡착 노즐이 장착된 다중 헤드 진공 청소기와 다소 비슷하며, 진공 흡착력으로 부품을 들어 올립니다.
흡착 노즐은 한 번에 피더에서 부품을 "팝"하여 들어 올린 다음, 실장 위치로 빠르게 이동하여 다시 "푸프"합니다. 부착할 때는 무작위로 하지 마십시오. 실장 기계는 먼저 하단 또는 상단의 카메라를 사용하여 부품의 방향과 중심 위치를 식별하여 부착 과정에서 방향이 잘못되거나 오프셋되지 않도록 합니다.
이 과정의 가장 주목할 만한 측면은 "속도와 정확성"입니다. 삼성의 SM471 및 SM485와 같은 초고속 표면 실장 기술(SMT) 기계는 시간당 수만 개 또는 수십만 개의 부품을 실장할 수 있으며, 진정으로 "빠른 눈과 안정적인 손"을 달성합니다.
부품을 붙이는 것이 매우 간단하다고 생각하십니까? 틀렸습니다! 여기에는 고려해야 할 사항이 많습니다.
흡착 부품: 흡착 노즐이 피더에서 부품을 들어 올립니다.
중심 맞추기: 비전 시스템이 위치와 각도를 빠르게 감지하고 조정합니다.
이동: 부품을 운반하는 표면 실장 헤드가 실장 지점으로 빠르게 이동합니다.
실장: 정밀한 정렬 후, 실장 헤드가 부품을 PCB에 부착하기 위해 부드럽게 누릅니다.
위치로 돌아가기: 흡착 노즐이 다음 부품을 계속 흡착하기 위해 돌아갑니다.
전체 움직임은 부드럽고 유동적이며, 몇 개의 부품 실장 동작이 1초 이내에 완료될 수 있습니다. 표면 실장 기술(SMT) 기계의 서로 다른 모델에서 지원되는 부품 크기는 0402 패키지 저항에서 QFP 패키지 IC 칩까지 다양합니다.
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기판이 붙여진 후에도 즉시 공정이 완료되는 것은 아닙니다. 표면 실장 기술(SMT) 기계의 후면 카메라는 때때로 붙여진 기판을 다시 확인하여 정렬 불량, 누락된 붙이기 또는 역방향 붙이기와 같은 문제가 있는지 확인합니다.
일부 생산 라인은 AOI(자동 광학 검사 기계)에 연결되어 있으며, 이는 후속 검사 작업을 담당합니다. 괜찮은 PCB는 표면 실장 기술(SMT) 기계에서 배출되어 리플로우 솔더링 공정에 들어갑니다. 문제가 있는 경우 시스템에서 경고하고 수동 검토 또는 재게시를 요청합니다.
최신 삼성 표면 실장 기술(SMT) 기계는 칩을 빠르게 배치할 뿐만 아니라 "스마트하게" 배치합니다.
비전 시스템의 인식 알고리즘, 피더의 자동 보정, 패치 헤드의 다중 작업 스케줄링은 모두 소프트웨어를 통해 백그라운드에서 실시간으로 계산됩니다. 즉, "빠른 동작"뿐만 아니라 두뇌를 사용하는 것입니다.
일부 고급 모델은 부품 유형을 자동으로 식별하고, 실장 압력을 조정하며, MES 시스템 통합을 지원하여 빅 데이터 분석 및 장비 네트워크 관리를 용이하게 할 수도 있습니다.
전체 표면 실장 기술(SMT) 공정은 본질적으로 사전 설정된 프로그램에 따라 기계가 수행하는 완전한 자동화된 동작 체인으로, 자재 로딩, 부품 식별, 정밀하게 픽업 및 배치, 테스트 및 출력으로 시작합니다. 수많은 단계에도 불구하고 각 움직임은 매우 빨라서 눈이 부실 수 있습니다. 이 모든 것은 정밀한 기계 설계, 지능형 제어 시스템 및 고속 이미지 인식을 통해 달성되어 현대 제조의 "고속, 고정밀, 고효율"을 진정으로 실현합니다.
