SMT yerleştirme makinelerinin gelişimi çeşitli aşamalardan ve yeni teknolojik trendlerden geçmiştir.

1980'lerin başındaki başlangıcından bu yana, al ve yerleştir makinesinin temel işlevselliği büyük ölçüde değişmeden kalmıştır. Bununla birlikte, yerleştirme gereksinimleri - özellikle hız ve hassasiyet açısından - elektronik endüstrisinin hızlı gelişiminin yanı sıra bileşenlerin minyatürleştirilmesi ve yüksek yoğunluklu montaj eğilimi nedeniyle önemli bir dönüşüm geçirmiştir. İlk zamanlarda kullanılan ve bugün hala öncelikle ürün prototipleme ve araştırma için kullanılan küçük parti düzeyindeki ekipmanları, yani manuel SMT yerleştirme makinelerini tartışmamızın dışında tutuyoruz. Bunun nedeni, bu makinelerin teknik seviye ve uygulama kapsamı açısından ana akım SMT yerleştirme makineleri ile rekabet edememesidir. Seri üretim için kullanılan ana akım SMT yerleştirme makinelerine gelince, bunlar teknik açıdan üç nesle ayrılabilir. Öncelikle SMT yerleştirme makinelerinin gelişim aşamalarını ve yeni teknolojik trendleri tanıtalım. 

İlk olarak, SMT alma ve yerleştirme makinelerinin gelişim aşamalarını tartışmak istiyoruz. SMT endüstrisindeki en eski ekipman birinci nesil alma ve yerleştirme makinesiydi. Birinci nesil al ve yerleştir makinesi, 1970'lerin başından 1980'lerin başına kadar, endüstriyel ve tüketici elektroniğinde yüzey montaj teknolojisinin uygulanmasıyla yönlendirilen erken bir montaj cihazı olarak ortaya çıktı. Bu al ve yerleştir makinelerinde kullanılan mekanik hizalama yöntemi, saatte yaklaşık 1.000 ila 2.000 bileşenlik düşük yerleştirme hızlarına ve X-Y konumlandırma için yaklaşık ±0,1 mm ve yerleştirme hassasiyeti için ±0,25 mm gibi nispeten düşük yerleştirme hassasiyetine neden olsa da ve basit işlevselliklerine rağmen, modern al ve yerleştir makinelerinin tüm temel unsurlarına zaten sahiplerdi.

Manuel bileşen yerleştirme montajı ile karşılaştırıldığında, bu hızlar ve doğruluk derin bir teknolojik devrimi temsil ediyordu. Ayrıca, birinci nesil SMT yerleştirme makinesi, elektronik ürünlerin büyük ölçekli, tam otomatik, yüksek verimli ve yüksek kaliteli üretiminin yeni bir çağını başlattı. SMT geliştirmenin ilk aşamalarında, 1608 tipi çip bileşenleri ve 1,27 ila 0,8 mm arasında değişen IC aralığı gibi yüzeye monte bileşenler nispeten büyük olduğunda, bu makineler zaten seri üretim gereksinimlerini karşılayabiliyordu. SMT'nin sürekli gelişimi ve bileşenlerin minyatürleştirilmesiyle, bu nesil SMT makineleri uzun zamandan beri piyasadan kaldırılmıştır ve şu anda sadece birkaç küçük işletmede bulunmaktadır. Bir sonraki gelişme ikinci nesil al ve yerleştir makinesiydi. 1980'lerin ortalarından 1990'ların sonlarına kadar SMT endüstrisi yavaş yavaş olgunlaştı ve hızla gelişti. Bu büyümenin etkisiyle, ikinci nesil al ve yerleştir makinesi, bileşen hizalaması için optik bir sistem benimseyerek birinci nesil modelin üzerine inşa edildi ve makinenin hızını ve hassasiyetini önemli ölçüde artırdı. Bu ilerleme, elektronik ürünlerin hızla çoğalması ve geliştirilmesi için artan talebi karşıladı. Bu geliştirme sürecinde iki farklı makine türü ortaya çıktı: öncelikle çip bileşenlerini monte etmek için tasarlanmış ve montaj hızını vurgulayan yüksek hızlı makineler ve öncelikle çeşitli IC'leri ve düzensiz şekilli bileşenleri monte etmek için tasarlanmış çok işlevli makineler. Bu iki tür makinenin açıkça farklı işlevleri ve uygulamaları vardır. 

İkinci nesil alma ve yerleştirme makinesinin de iki alt kategorisi vardır, bunlardan ilki yüksek hızlı makinelerdir. Yüksek hızlı makineler öncelikle döner çok kafalı, çok nozullu alma ve yerleştirme kafası yapısı kullanır. PCB düzlemine göre dönüş yönüne bağlı olarak, taret tipi (dönüş yönünün PCB düzlemine paralel olduğu) ve tekerlek tipi (dönüş yönünün PCB düzlemine dik veya 45 ° açıyla olduğu) olarak sınıflandırılabilirler. Optik konumlandırma hizalama teknolojisi ve vidalı miller, lineer kılavuzlar, lineer motorlar, harmonik sürücüler, hassas vakum sistemleri, çeşitli sensörler ve bilgisayar kontrol teknolojisi gibi hassas mekanik sistemlerin benimsenmesi sayesinde, yüksek hızlı makinelerin yerleştirme hızı parça başına 0,06 saniye mertebesine ulaşarak elektromekanik sistemlerin sınırlarına yaklaşmıştır. İkinci dal ise çok fonksiyonlu makinelerdir. Üniversal makineler olarak da bilinen çok fonksiyonlu yerleştirme makineleri, çeşitli IC ambalaj bileşenlerini ve düzensiz şekilli bileşenleri ve küçük çip bileşenlerini yerleştirebilir. Çeşitli boyut ve şekillerdeki bileşenleri yerleştirebilirler, bu nedenle çok fonksiyonlu yerleştirme makinesi adını alırlar. Çok fonksiyonlu yerleştirme makinelerinin yapısı çoğunlukla kemer tipi bir yapıya ve yüksek hassasiyet ve iyi esnekliğe sahip doğrusal hareketli çok nozullu yerleştirme kafasına sahiptir. Çok fonksiyonlu makineler işlevselliği ve hassasiyeti vurgular, ancak yerleştirme hızları yüksek hızlı yerleştirme makinelerininki kadar hızlı değildir. Öncelikle çeşitli paketlenmiş IC'leri ve büyük, düzensiz şekilli bileşenleri yerleştirmek için kullanılırlar ve ayrıca orta ve küçük ölçekli üretim ve prototiplemede küçük yüzeye monte bileşenleri yerleştirmek için de kullanılırlar.

SMT'nin hızlı gelişimi ve bileşenlerin daha da minyatürleştirilmesiyle, SOP, SOJ, PLCC, QFP ve BGA gibi daha rafine SMD paketleme formlarının ortaya çıkması, bu nesil al ve yerleştir makinelerini giderek yetersiz hale getirmiştir. Bu makineler, alma ve yerleştirme makinesi üreticilerinin odaklandığı ana akımdan yavaş yavaş kayboldu. Bununla birlikte, çok sayıda ikinci nesil al ve yerleştir makineleri bugün hala kullanılmaktadır ve bunların uygulanması ve bakımı SMT ekipmanında önemli konular olmaya devam etmektedir.

Üçüncü nesil alma ve yerleştirme makinesinin temel teknik özellikleri genel olarak modüler kompozit mimari platform, yüksek hassasiyetli görüş sistemi ve uçan hizalama, çift hatlı yapı, çok kemerli, çoklu alma ve yerleştirme kafası ve çoklu nozul yapısı, akıllı besleme ve algılama, yüksek hızlı, yüksek hassasiyetli lineer motor sürücüsü, yüksek hızlı, esnek, akıllı alma ve yerleştirme kafası ve son olarak Z ekseni hareketinin ve yerleştirme kuvvetinin hassas kontrolünü içerir. Teknoloji bir yönü olsa da, 3. nesil alma ve yerleştirme makinesinin temel özellikleri yüksek performansı ve esnekliğinde yatmaktadır. Örneğin, yüksek hızlı bir makine ile çok fonksiyonlu bir makinenin işlevlerini bir araya getirir. Modüler/modül tabanlı/hücre tipi makinelerin esnek yapısı sayesinde, tek bir makinede hem yüksek hızlı hem de genel amaçlı makinelerin işlevlerini elde etmek için farklı yapısal birimler seçilebilir. Yerleştirme hızı ve doğruluğunun dengelenmesi de çok önemlidir. Örneğin, yeni nesil yerleştirme makinesinde yüksek performanslı yerleştirme kafaları, hassas görsel hizalama ve yüksek performanslı bilgisayar donanım/yazılım sistemleri kullanılmaktadır.

Ayrıca, yüksek performanslı yerleştirme kafaları ve akıllı besleyiciler gibi teknolojiler sayesinde yüksek verimli yerleştirme elde edilerek makinenin gerçek yerleştirme verimliliğinin ideal değerin 83% üzerine çıkması sağlanır. Yüksek kaliteli yerleştirme de kritik öneme sahiptir. Bu, bileşenler ve lehim pastası arasında iyi temas sağlamak için Z ekseni boyutlarının hassas ölçümü ve yerleştirme kuvvetinin kontrolü veya yerleştirme konumunu kontrol etmek için APC uygulanarak elde edilir, böylece mükemmel sonuçlar sağlanır. Genel olarak, üçüncü nesil yerleştirme makinelerinin birim taban alanı başına üretim kapasitesi, ikinci nesil makinelerin yaklaşık iki katıdır. Son olarak, üçüncü nesil al ve yerleştir makinesi, istifli montaj için akıllı yazılım sistemleri de uygulayabilir. Bu, üçüncü nesil al ve yerleştir makinesinin şu anda bu kadar hızlı gelişmesinin nedenlerinden biridir.

İkinci olarak, üçüncü nesil SMT alma ve yerleştirme makinelerinin gelecekteki beklentilerini ve gelişimini tartışmak istiyoruz. Birincisi ve en önemlisi yüksek performanstır: alma ve yerleştirme makinelerinin geliştirilmesinde hız, hassasiyet ve yerleştirme işlevselliği her zaman birbiriyle çelişen öncelikler durumunda olmuş ve kullanıcıları hız ve hassasiyet arasında uzlaşmaya zorlamıştır. Sonuç olarak, yüksek hızlı makineler ve çok işlevli makineler günümüzde kullanılan iki temel yerleştirme modu olmaya devam etmektedir. Bununla birlikte, ürün güncellemelerinin hızlandığı ve çeşitli ürün çeşitlerine ve küçük parti üretimine yönelik eğilimin yaygınlaştığı geleceğin elektroniğinin artan rekabet ortamında, BGA, FC, CSP ve PoP gibi yeni paketleme teknolojileri SMT makinelerine daha yüksek talepler getirmektedir. Sonuç olarak, SMT makine konfigürasyonları bu değişikliklere ayak uydurmak için gelişmelidir. Modülerleştirme, çift şeritli taşıma, çok kollu, çok yerleştirmeli kafa yapıları, uçan hizalama ve yıldırım yerleştirme gibi SMT makine teknolojilerinin gelişmesiyle, tek bir SMT makinesinde hız, hassasiyet ve yerleştirme işlevselliği arasında bir denge sağlamak yeni yön haline gelmiştir.

Yüksek hız, yüksek hassasiyet, çok işlevlilik ve zekayı entegre eden yüksek performanslı SMT makineleri ana akım haline gelecektir; İkinci nokta yüksek verimliliktir: yüksek verimlilik, üretim verimliliğini artırmak, çalışma saatlerini azaltmak ve üretim kapasitesini artırmak anlamına gelir. Alma ve yerleştirme makineleri gibi otomatik CNC ekipmanları için yazılım programlama verimliliği, ekipman verimliliğini artırmak için çok önemlidir. PCB dosyalarının çeşitli formları dahil olmak üzere daha güçlü yazılım işlevsel sistemlerinin geliştirilmesi, alma ve yerleştirme program dosyalarının oluşturulmasının doğrudan optimize edilmesi, manuel programlama süresinin azaltılması, makine arıza teşhis sistemlerinin ve seri üretim için kapsamlı yönetim sistemlerinin geliştirilmesi ve akıllı operasyonun sağlanması, yüksek verimli alma ve yerleştirme makinelerinin gelecekteki gelişiminde kilit bileşenlerdir. Ayrıca, ekipman yapısı ve çalışma modlarındaki iyileştirmeler de üretim verimliliğini artırmak için önemli yöntemlerdir. Çift şeritli taşıma SMT yerleştirme makineleri, PCB taşıma, konumlandırma, inceleme ve yerleştirmeyi çift şeritli bir yapıda tasarlarken geleneksel tek şeritli makinelerin performansını korur. Bu çift şeritli yapı, her ikisi de makinenin boşta kalma süresini azaltan ve üretim verimliliğini artıran senkron veya asenkron modlarda çalışabilir; Üçüncü nokta yüksek entegrasyondur. Yüksek entegrasyon iki yönü ifade eder: ekipman teknolojisinin entegrasyonu ve teknoloji ile yönetimin entegrasyonu. Ekipman teknolojisinin entegrasyonu, birden fazla teknolojinin çapraz uygulamasını, entegrasyonunu ve kaynaşmasını içerir. Örneğin, mekatronik algılama ve algılama teknolojisini, bilgi işleme teknolojisini, otomatik kontrol teknolojisini, servo sürücü teknolojisini, hassas mekanik teknolojisini ve sistem düzeyinde teknolojiyi kapsamlı bir uygulamaya entegre eder.

Teknoloji ve yönetimin entegrasyonu ile ilgili olarak, ekipman uygulama ve yönetim teknolojilerinin organik entegrasyonunu sağlamak için bilgisayar, otomasyon ve ağ teknolojilerinden tam olarak yararlanmayı içerir. Otomatik üretim hatları gibi entegre ekipmanların kullanımı özellikle önemlidir. Örneğin, SPC ve izlenebilirlik sistemlerinin SMT üretim hattı ekipmanına yerleştirilmesi, ekipman performansını en üst düzeye çıkarabilir, üretim kapasitesini artırabilir ve kaliteyi iyileştirebilir; Dördüncü nokta yeşil enerji kullanımıdır. Bu, elektronik üretimin gelecekteki gelişiminde kaçınılmaz bir eğilimdir. İnsan toplumunun gelişimi kaçınılmaz olarak insanlar ve doğa arasında uyuma yol açacaktır ve alma ve yerleştirme makineleri de bir istisna değildir. Gelecekte, alma ve yerleştirme ekipmanları, kavramsallaştırma aşamasından tasarım, üretim, satış, kullanım ve bakım, geri dönüşüm ve yeniden üretim aşamalarına kadar, malzeme kullanımını iyileştirmeye, enerji tüketimini azaltmaya ve kullanıcı yatırım getirilerini en üst düzeye çıkarmaya odaklanarak çevresel etkiyi dikkate almalıdır. Son yıllarda yeşil üretim ve çevre koruma kavramları yeni anlamlar kazanmıştır. Çevrenin korunması artık sadece doğal çevrenin korunmasını değil, aynı zamanda sosyal çevreyi, üretim ortamını ve üreticilerin fiziksel ve ruhsal sağlığını da kapsayan daha geniş bir anlamda anlaşılmaktadır. Bu koşullar altında amaç, kısa teslimat süreleri ve mükemmel satış sonrası hizmet ile yüksek hassasiyetli, yüksek verimli, yüksek kaliteli yerleştirme ekipmanı geliştirmektir; Son olarak, en önemli faktör çeşitliliktir. Günümüz dünyası çok çeşitli ve çok yönlü bir yerdir. Kalkınma farklı ülkeler ve bölgeler arasında eşit değildir ve aynı ülke içinde bile farklı bölgeler farklı hızlarda gelişmektedir. Bu da elektronik ürünlerin kalitesi ve derecesi için farklı taleplere yol açmaktadır.

Aynı zamanda, farklı uygulama alanlarının elektronik ürün uygulama ortamlarının güvenilirliği için çok farklı gereksinimleri vardır ve bu da ürün üretim süreçleri ve ekipmanı için farklı talepleri yönlendirir. Bu farklı talep, montaj ekipmanlarının gelecekteki gelişimini çeşitlendirilmiş bir yapıya ve disiplinler arası teknolojilere doğru yönlendirecektir. Bir yandan, üreticilerin hem birden fazla ürün türünü işleyebilen çok işlevli, esnek evrensel alma ve yerleştirme makinelerini hem de belirli alanlar ve ürünler için özel olarak tasarlanmış yüksek verimli özel alma ve yerleştirme makinelerini barındırmaları gerekecektir.

Sonuç olarak, büyük işletmelere ve yüksek yoğunluklu montaj gereksinimlerine hizmet etmek için tam otomasyon, zeka, yüksek hassasiyet ve yüksek üretim kapasitesine sahip üst düzey alma ve yerleştirme makinelerinin yanı sıra küçük ve orta ölçekli işletmelere ve genel elektronik ürün ihtiyaçlarına uygun orta ila düşük uçlu alma ve yerleştirme makinelerinin üretilmesine ihtiyaç duyulacaktır. Bu yaklaşım, büyük ölçekli endüstriyel üretim için özel olarak tasarlanmış yüksek performanslı ana akım SMT makinelerinin ve araştırma, eğitim ve laboratuvar uygulamaları için uygun daha küçük, ana akım olmayan SMT makinelerinin eşzamanlı olarak geliştirilmesine olanak tanır.