표면 실장 기술(SMT) 업계에 종사한 지 오래된 사람이라면 삼성의 초고속 SMT 기계를 들어보지 못한 사람이 없을 것입니다. 그 표면 실장 속도와 정밀도는 솔직히 일반 기계로는 따라갈 수 없는 수준입니다. 하지만 정확히 무엇이 그렇게 빠르고 정확하게 만드는 걸까요? 분해해 보면, 내부의 모든 구성 요소와 모든 시스템은 기본적으로 고효율과 고정밀도를 위해 설계되었으며, 설계에 모호함이 없습니다.
삼성의 초고속 표면 실장 기술(SMT) 기계의 핵심 구조는 다음과 같은 여러 부분으로 나뉩니다.
XY 플랫폼은 전체 장치의 기반으로, 회로 기판과 흡착 노즐을 정확하게 이동시키는 역할을 합니다. 전체 프로세스는 안정적이고 빨라야 합니다.
노즐 헤드는 개별 노즐이 아니라 열입니다. 일반 모델에는 6~10개의 흡착 노즐이 장착되어 있으며 한 번에 여러 부품을 처리할 수 있습니다.
듀얼 카메라 시스템은 각각 부품과 PCB 보드의 위치 지정점을 식별하는 역할을 하며, 표면 실장 기술(SMT) 기계의 "눈" 역할을 합니다.
각 부분은 독립적으로 작동하는 것이 아니라 함께 작동하여 전체 실장 프로세스를 완료합니다.
흡착 노즐이 움직이는 동안 카메라는 부품의 자세와 각도를 실시간으로 식별할 수 있습니다. 표면 실장 헤드는 식별을 위해 멈출 필요가 없어 많은 시간을 절약합니다. 이 접근 방식을 플라잉 비전이라고 합니다.
극도로 작은 01005 크기의 부품의 경우에도 실장 오차를 ±0.03mm 이내로 제어하여 빠르고 정확한 실장을 보장할 수 있습니다.
리니어 모터는 기존 벨트 구조를 대체하여 더 높은 가속도와 부드러움을 제공합니다. 고강성 볼 가이드와 결합하여 전체 모션 시스템이 흔들리거나 드리프트되지 않으며, 위치 지정은 마이크로미터 수준으로 정확합니다.
또한 고해상도 인코더가 장착되어 있습니다. 움직임의 모든 세부 사항에 "피드백 폐쇄 루프"가 있으며, 오류가 발생하면 즉시 수정됩니다.
흡착 노즐은 표면 실장 동작의 핵심 실행 지점입니다. 삼성의 표면 실장 기술(SMT) 기계의 노즐은 모델을 자동으로 인식하고 변경하는 기능을 갖추고 있습니다. 부품의 모양에 따라 노즐 유형을 자동으로 전환하여 호환성을 향상시킵니다. 흡착력도 자동으로 조절할 수 있습니다. 가벼운 부품은 빨려가지 않고, 무거운 부품은 빨려가지 못하는 일이 없습니다.
고속의 근본적인 이유는 단일 노즐이 빨리 마르는 것이 아니라 여러 노즐이 병렬로 작동하기 때문입니다. 한 번의 동작으로 6~10개의 부품을 집어 올려 한 번에 부착합니다. 분당 수만 개의 포인트를 게시할 수 있는 것은 바로 이 병렬 메커니즘 덕분입니다.
배치 헤드가 다음 부품 픽업 지점으로 이동하는 동안 카메라는 이미 부품을 인식하기 시작했으며, 동시에 XY 플랫폼도 다음 배치 좌표를 준비하고 있습니다. 전체 이동 과정은 조립 라인처럼 빡빡하며, 단 1초도 유휴 시간이 없습니다.
시스템은 피더의 부품 위치, 대상 실장 위치 및 부품 유형을 기반으로 가장 짧고 최적의 배치 경로를 자동으로 계획하여 유휴 이동 시간을 줄이고 배치 효율성을 향상시킵니다.
표면 실장 기술(SMT) 기계 내부의 진공 모듈은 단순한 흡입 파이프가 아니라 동적 제어 시스템입니다.
진공 강도는 부품의 크기에 따라 자동으로 조절되어 접착 시 불량 접착 또는 "변형"을 방지합니다.
흡착 노즐이 잡는 데 실패하면 자동 경보 또는 재흡착 프로세스가 트리거됩니다.
진공 파이프라인은 구역 제어를 채택하여 여러 노즐의 흡착력이 서로 간섭하지 않도록 합니다.
안정적인 흡착은 정밀한 실장을 위한 첫 번째 단계입니다.
표면 실장 기술(SMT) 장비는 효율성에 관한 것이지만, 전제 조건은 실수가 없어야 한다는 것입니다. 삼성의 표면 실장 기술(SMT) 배치 기계의 제어 시스템에서는 다중 코어 협업 제어 아키텍처가 채택되었습니다.
각 모듈은 시각 처리, 모션 제어, 진공 모니터링 및 모터 피드백과 같은 자체 작업을 독립적으로 처리하지만 동시에 밀리초 단위로 동기적으로 응답할 수 있습니다.
또한 장비 작동 중 온도 변화를 실시간으로 모니터링하고 미세 조정을 수행하여 고속에서도 안정성과 왜곡이 없도록 하는 내부 환경 보상 시스템이 장착되어 있습니다.
소프트웨어 측면에서는 보기 좋은 작동 화면을 갖는 것만이 전부가 아닙니다.
이러한 세부 기능은 전체 기계가 장기간 작동하는 동안 높은 생산 능력을 유지하는 데 핵심입니다.
삼성의 초고속 표면 실장 기술(SMT) 기계의 "속도"와 "정확성"은 단일 구성 요소에 의존하는 것이 아니라 전체 시스템의 협업 설계에 의존합니다. 흡착 노즐의 구조, 모션 플랫폼, 시각 인식, 진공 제어 및 소프트웨어 제어에 이르기까지 모든 모듈은 하나의 목표, 즉 빠르고 정확하며 오류 없이 부착하는 것을 중심으로 돌아갑니다.
정말 놀라운 것은 빠르게 달리는 것이 아니라 고속에서도 늙은 개처럼 안정적으로 유지하는 것입니다.
표면 실장 기술(SMT) 프로세스에 관심이 있거나 현재 장비를 선택하고 있다면 이러한 내부 로직에 대해 더 자세히 알아보는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 장비를 선택할 때 판단이 더 정확해질 것입니다.
