Pick-and-Place
Was ist Pick-and-Place?
Pick-and-Place ist ein automatisierter Bestückungsprozess, bei dem Hochgeschwindigkeitsroboter oberflächenmontierte Bauteile von Rollen, Trays oder Stangen entnehmen und auf den vorgesehenen Positionen einer Leiterplatte platzieren. Moderne Bestückungsautomaten können zehntausende Bauteile pro Stunde mit einer Platziergenauigkeit von 25 bis 50 Mikrometern verarbeiten. Dabei reicht das Spektrum von kleinsten Bauteilen der Größe 01005 (0,4 mm x 0,2 mm) bis hin zu großen Steckverbindern und Abschirmgehäusen. Die Maschinen nutzen Vakuumdüsen zur Aufnahme der Bauteile, Bildverarbeitungssysteme zur Überprüfung von Ausrichtung und Orientierung sowie präzise Bewegungssysteme, um jedes Teil exakt auf den vorgesehenen Kontaktflächen zu positionieren.
Die Pick-and-Place-Fähigkeiten beeinflussen direkt die Entscheidungen beim Leiterplattenlayout. Die Anforderungen an den Freiraum für die Bestückungsdüsen bestimmen den Mindestabstand zwischen den Bauteilen, und die Ausrichtung der Bauteile wirkt sich auf die Taktzeit der Maschine aus (gruppierte Ausrichtungen erfordern weniger Düsenwechsel). Die Zuführungskapazität der Maschine begrenzt die Anzahl der unterschiedlichen Bauteiltypen, die in einem einzigen Durchgang bestückt werden können, was wiederum Entscheidungen zur Optimierung der Stückliste beeinflusst. Bauteile müssen in Standardverpackungen (Gurt, Stange oder Tray) vorliegen, die mit der Bestückungsanlage kompatibel sind. Nicht standardisierte Gehäuse erfordern unter Umständen eine manuelle Bestückung, was die Montagekosten drastisch erhöht und den Durchsatz verringert.
Layout unter Berücksichtigung der Bestückungstechnik
Leiterplattenlayouts, die die Einschränkungen der Bestückungsautomaten nicht berücksichtigen, können zu Verzögerungen in der Fertigung, höheren Kosten und Qualitätsproblemen führen. KI-gestützte Layout-Tools, die Parameter der Bestückungsanlage einbeziehen – wie Anforderungen an den Düsenfreiraum, bevorzugte Bauteilausrichtungen und Mindestabstände für eine zuverlässige Platzierung –, können die Bauteilpositionen bereits während des Layout-Prozesses optimieren. Dieser fertigungsgerechte Ansatz führt zu Designs, die effizient auf automatisierten Anlagen verarbeitet werden können, ohne dass manuelle Layout-Anpassungen erforderlich sind, wie sie oft anfallen, wenn Fertigungsingenieure ein Design prüfen, das ausschließlich auf elektrische Leistung optimiert wurde.
