Pick & Place – Placement automatique SMD

Pick & Place (aussi : machine de placement, Placement Machine) est une machine entièrement automatique qui place les composants SMD sur le circuit imprimé. Le nom décrit le processus : la machine prend (pick) un composant dans le feeder et le place (place) avec précision sur la position enduite de pâte à braser.

Les machines Pick & Place sont le cœur de toute ligne de production SMD. Elles permettent des vitesses de placement impossibles à atteindre manuellement et garantissent une précision de placement constamment élevée.

Il existe différents types de machines Pick & Place qui se distinguent par leur vitesse et leur flexibilité :

Turret-Head (Tête à revolver)

• Type le plus rapide avec tête de placement rotative
• Jusqu'à 50 000+ composants par heure
• Idéal pour les grandes séries avec des composants standards
• Limité pour les composants grands ou spéciaux

Gantry (Système portique)

• Système portique XY avec une ou plusieurs têtes
• 10 000–30 000 composants par heure
• Très flexible – peut traiter des composants petits et grands
• Standard dans les entreprises EMS de taille moyenne

Modulaire (Multi-Head)

• Combinaison de vitesse et de flexibilité
• Plusieurs têtes de placement indépendantes
• Peut traiter différentes tailles de composants simultanément
• Optimal pour la production mixte (High-Mix, Low/Medium-Volume)

Les composants sont fournis à la machine via différents feeders (systèmes d'alimentation) :

• Tape & Reel (Feeder à bande) : Composants sur bobine dans des bandes standards (8 mm, 12 mm, 16 mm, 24 mm de largeur). Le plus courant pour les composants standards (R, C, CI)
• Tray (Plateau) : CI plus grands et composants sensibles en plateaux matriciels. Pour BGA, QFP et autres boîtiers Fine-Pitch
• Tube (Magasin en bâton) : Composants dans des tubes en plastique. Pour connecteurs, supports et formes de boîtiers spéciales
• Loose Parts (Vrac) : Feeder spécial pour composants non emballés. Pour prototypes et petites séries

La capacité en feeders d'une machine détermine combien de types de composants différents peuvent être équipés simultanément. Typiquement 60 à 200+ positions de feeders.

Les machines Pick & Place modernes allient une vitesse extrême à une précision maximale :

Paramètre	Valeurs typiques
Vitesse de placement	10 000–80 000 composants/h
Précision de placement	±25–50 µm (0,025–0,05 mm)
Plus petit composant	01005 (0,4×0,2 mm)
Plus grand composant	Jusqu'à 150×150 mm
Taille maximale de carte	Jusqu'à 1 500×600 mm
Reconnaissance des composants	Système de vision avec caméra

Le système de vision est décisif : avant le placement, la machine photographie chaque composant et corrige automatiquement la position et l'angle. Ainsi, même les composants légèrement tournés dans le feeder sont placés avec exactitude.

1. Création du programme : À partir des données Pick & Place (fichier centroïde), le programme machine est créé – chaque position, rotation et affectation de composant est définie
2. Équipement : Les feeders sont chargés avec les bons composants et insérés dans la machine. Le scan de codes-barres empêche les confusions
3. Première carte (First Article) : La première carte est assemblée et vérifiée manuellement – toutes les positions, polarités et composants sont-ils corrects ?
4. Production en série : Après validation du First Article, la série se déroule automatiquement. La machine place composant après composant à vitesse constante
5. Traçabilité : Chaque carte est dotée d'un numéro de série et de données de traçabilité

Les prestataires EMS modernes proposent le placement Pick & Place à partir du lot unitaire pour les prototypes jusqu'à la grande série.