PnP-maskin

En **PnP-maskin** (engelsk: *pick and place machine*, eller rettere sagt en «monteringsautomat») er en robotmaskin som brukes til å plassere overflatemonterte elektroniske komponenter (SMD-er) på et kretskort. De brukes til høyhastighets og presisjonsplassering av et bredt spekter av elektroniske komponenter (som kondensatorer, motstander og integrerte kretser) på kretskort, som igjen brukes i datamaskiner, forbrukerelektronikk, industrielt og medisinsk, til biler, militæret og telekommunikasjonsutstyr. Lignende utstyr finnes også for konvensjonelle hullmonterte komponenter. PnP-maskiner brukes noen ganger til å pakke mikrobrikker ved hjelp av flip-chip-metoden.

## Historie
Tidlige var materhoder mye større, og som et resultat var de ikke designet for å være den mobile delen av systemet. Snarere var selve kretskortet montert på en bevegelig plattform som justerte områdene av kortet som skulle fylles med materhodet ovenfor.

## Oppbygning

### Matemekanisme
Overflatemonterte komponenter plasseres langs forsiden (og ofte baksiden) av maskinen. De fleste komponentene leveres på papir- eller plasttape, i teipspoler som lastes på matere montert på maskinen. Større integrerte kretser (IC-er) leveres noen ganger og arrangeres i brett som stables i et rom, men mer vanlige IC-er blir levert i tape i stedet for brett eller pinner. Forbedringer i mateteknologi har medført at teipformatet er i ferd med å bli den foretrukne metoden.

### Transportbånd
Gjennom midten av maskinen er det et transportbånd som tomme kretskort beveger seg langs, og en klemme i midten av maskinen hvor kortet klemmes fast, før dysene plukker opp de individuelle komponentene fra materen (eventuelt brettet), roterer dem til riktig retning og deretter plasserer dem på de riktige loddepunktene på kretskortet med høy presisjon. Avanserte maskiner kan ha flere transportbånd for å produsere flere like eller forskjellige typer produkter samtidig.

### Inspeksjon og visuelt system
Delen som føres fra delmaterne på hver side av transportbåndet til kretskortet, fotograferes nedenfra med et høyoppløselig kamera og et belysningssystem. Silhuetten inspiseres for å se om den er skadet eller mangler (altså ikke ble plukket opp). De uunngåelige forskyvningene som skjer under opplukking måles og kompenseres for når delen skal plasseres. Dersom for eksempel delen ble forskjøvet 0.25&nbsp;mm og rotert 10° da den ble plukket opp vil opptakshodet justere plasseringsposisjonen for å kompensere og sikre at delen plasseres på riktig sted.

Noen maskiner har disse optiske systemene på selve robotarmen og kan utføre optiske beregninger uten å miste tid, og dermed oppnå en lavere reduksjonsfaktor (*derating*). Avanserte optiske systemer montert på hodene kan også brukes til å fange opp detaljer om ikke-standardiserte komponenter og lagre dem i en database for fremtidig bruk. I tillegg fins det avansert programvare tilgjengelig for å overvåke produksjon og sammenkobling. ASM tilbyr en valgfri funksjon for å øke nøyaktigheten når LED-komponenter plasseres på et avansert produkt, der det optiske sentrum av LED-en er kritisk snarere enn det beregnede mekaniske sentrum basert på komponentens ledningsstruktur. Det spesielle kamerasystemet måler både fysisk og optisk sentrum, og foretar nødvendige justeringer før plassering. Det kan også innhente bilder enten fra en enkelt vinkel eller fra flere vinkler.

Et separat kamera på plukkehodet fotograferer passmerker (*fiducial marks*) på kretskortet for å måle posisjonen på transportbåndet nøyaktig. To referansemerker, målt i to dimensjoner hver og vanligvis plassert diagonalt, lar kretskortets orientering og termiske utvidelse måles og kompenseres for. Noen maskiner kan også måle kretskortets skjærkraft ved å måle et tredje referansemerke på kretskortet.

## Referanser