Pick and Place - پیک‌اند‌پلیس
- تعریف کوتاه فنی
- Pick and Place فرآیندی در مونتاژ خودکار PCB است که طی آن دستگاه مخصوص، قطعات الکترونیکی SMD را از محل تغذیه برداشته و با دقت و در موقعیت و جهت صحیح روی پدهای از پیش آغشته به خمیر قلع قرار می‌دهد.
- معادل فارسی
- برداشت و جای‌گذاری قطعات یا مونتاژ قطعات با پیک‌اند‌پلیس
- نام‌های دیگر
- Component Placement، قطعه‌گذاری خودکار، مونتاژ سطحی خودکار
دستگاه Pick and Place یکی از تجهیزات اصلی خطوط مونتاژ SMT است. این دستگاه با استفاده از نازل‌های مکنده (Vacuum Nozzles)، قطعات را از فیدرها (Feeders) یا سینی‌های مخصوص برمی‌دارد و روی محل تعیین‌شده در PCB قرار می‌دهد.
موقعیت و جهت قرارگیری قطعات با کمک سیستم بینایی ماشین (Machine Vision) و دوربین‌های دقیق بررسی و اصلاح می‌شود. دستگاه با استفاده از اطلاعات طراحی و فایل‌های مونتاژ، محل قرارگیری، زاویه چرخش و مشخصات هر قطعه را تعیین می‌کند.
فرآیند معمول به این صورت است:
- تأمین قطعات: قطعات از طریق فیدر نواری، تیوب یا سینی وارد دستگاه می‌شوند.
- برداشت قطعه: نازل مکنده قطعه را از محل تغذیه برمی‌دارد.
- تشخیص و اصلاح موقعیت: دوربین، موقعیت و جهت قطعه را بررسی می‌کند.
- جای‌گذاری: قطعه با مختصات و زاویه مشخص روی پدهای PCB قرار می‌گیرد.
- لحیم‌کاری: پس از اتمام قطعه‌گذاری، برد وارد کوره Reflow می‌شود تا اتصالات لحیم تشکیل شوند.
کاربرد
- مونتاژ خودکار قطعات SMD روی بردهای الکترونیکی
- تولید انبوه PCB با سرعت و دقت بالا
- مونتاژ قطعات ریز مانند 0201 و 01005
- مونتاژ قطعاتی مانند مقاومت، خازن، آی‌سی، QFN و BGA
- کاهش خطای انسانی و افزایش تکرارپذیری فرآیند مونتاژ
نکته طراحی PCB
برای اینکه دستگاه Pick and Place بتواند قطعات را با دقت و بدون خطا روی برد قرار دهد، رعایت نکات زیر در طراحی PCB و تهیه فایل‌های مونتاژ ضروری است:
- مختصات دقیق قطعات: محل مرکز هر قطعه باید در فایل Pick and Place یا Centroid مشخص باشد.
- زاویه چرخش قطعات: زاویه هر قطعه باید مطابق استاندارد جهت‌گیری قطعات و تنظیمات خط مونتاژ تعریف شود.
- شماره‌گذاری قطعات: Reference Designatorها مانند R1، C2 و U3 باید با اطلاعات BOM و فایل مونتاژ مطابقت داشته باشند.
- علامت‌گذاری قطبیت: جهت قطعات قطب‌دار مانند دیودها، LEDها و خازن‌های الکترولیتی باید به‌وضوح مشخص باشد.
- فیدوشیال‌ها: استفاده از Fiducial برای تشخیص موقعیت و تنظیم دقیق مختصات PCB توسط دوربین دستگاه توصیه می‌شود.
- فاصله مناسب قطعات: فاصله‌گذاری باید به‌گونه‌ای باشد که نازل دستگاه به قطعات مجاور برخورد نکند و امکان جای‌گذاری دقیق فراهم باشد.
نکته مهم: فایل Pick and Place معمولاً شامل Reference Designator، مختصات X و Y، زاویه چرخش و اطلاعات لایه قطعه (Top یا Bottom) است. این فایل اغلب با فرمت CSV یا TXT و از نرم‌افزار طراحی PCB مانند KiCad یا Altium خروجی گرفته می‌شود.
اصطلاحات مرتبط
- SMT: فناوری مونتاژ قطعات سطحی
- SMD: قطعات قابل نصب سطحی
- Feeder: تغذیه‌کننده قطعات
- Nozzle: نازل مکنده دستگاه
- Centroid File: فایل مختصات مرکز قطعات
- Fiducial: نشانگر مرجع برای تشخیص موقعیت برد
- Reflow Soldering: لحیم‌کاری بازپخت
- BOM: فهرست قطعات مورد نیاز