Pick & Place – Montaggio automatico SMD

Pick & Place (anche: macchina di posizionamento, Placement Machine) è una macchina completamente automatica che posiziona i componenti SMD sul circuito stampato. Il nome descrive il processo: la macchina preleva (pick) un componente dal feeder e lo posiziona (place) con precisione sulla posizione ricoperta di pasta saldante.

Le macchine Pick & Place sono il cuore di ogni linea di produzione SMD. Consentono velocità di posizionamento irraggiungibili manualmente e garantiscono una precisione di piazzamento costantemente elevata.

Esistono diversi tipi di macchine Pick & Place che si differenziano per velocità e flessibilità:

Turret-Head (Testa a torretta)

• Tipo più veloce con testa di posizionamento rotante
• Fino a 50.000+ componenti all'ora
• Ideale per grandi serie con componenti standard
• Limitato per componenti grandi o speciali

Gantry (Sistema a portale)

• Sistema a portale XY con una o più teste
• 10.000–30.000 componenti all'ora
• Molto flessibile – può lavorare componenti piccoli e grandi
• Standard nelle aziende EMS di medie dimensioni

Modulare (Multi-Head)

• Combinazione di velocità e flessibilità
• Diverse teste di posizionamento indipendenti
• Può lavorare contemporaneamente componenti di diverse dimensioni
• Ottimale per la produzione mista (High-Mix, Low/Medium-Volume)

I componenti vengono forniti alla macchina tramite diversi feeder (sistemi di alimentazione):

• Tape & Reel (Feeder a nastro): Componenti su bobina in nastri standard (8 mm, 12 mm, 16 mm, 24 mm di larghezza). Il più comune per componenti standard (R, C, IC)
• Tray (Vassoio): IC più grandi e componenti sensibili in vassoi a matrice. Per BGA, QFP e altri package Fine-Pitch
• Tube (Caricatore a tubo): Componenti in tubi di plastica. Per connettori, zoccoli e forme di package speciali
• Loose Parts (Sfuso): Feeder speciale per componenti non confezionati. Per prototipi e piccole serie

La capacità di feeder di una macchina determina quanti tipi diversi di componenti possono essere attrezzati contemporaneamente. Tipicamente da 60 a 200+ posizioni feeder.

Le moderne macchine Pick & Place combinano velocità estrema con massima precisione:

Parametro	Valori tipici
Velocità di posizionamento	10.000–80.000 componenti/h
Precisione di posizionamento	±25–50 µm (0,025–0,05 mm)
Componente più piccolo	01005 (0,4×0,2 mm)
Componente più grande	Fino a 150×150 mm
Dimensione massima della scheda	Fino a 1.500×600 mm
Riconoscimento componenti	Sistema di visione con telecamera

Il sistema di visione è decisivo: prima del posizionamento, la macchina fotografa ogni componente e corregge automaticamente posizione e angolo. In questo modo, anche i componenti leggermente ruotati nel feeder vengono posizionati con esattezza.

1. Creazione del programma: Dai dati Pick & Place (file centroide) viene creato il programma macchina – ogni posizione, rotazione e assegnazione di componente viene definita
2. Attrezzaggio: I feeder vengono caricati con i componenti corretti e inseriti nella macchina. La scansione dei codici a barre previene le confusioni
3. Prima scheda (First Article): La prima scheda viene assemblata e verificata manualmente – tutte le posizioni, polarità e componenti sono corretti?
4. Produzione in serie: Dopo l'approvazione del First Article, la serie procede automaticamente. La macchina posiziona componente dopo componente a velocità costante
5. Tracciabilità: Ogni scheda riceve un numero di serie e dati di tracciabilità

I fornitori EMS moderni offrono il montaggio Pick & Place a partire dal lotto singolo per prototipi fino alla grande serie.