所有貼片機的基本原理是相同的，都是經(jīng)過線路板進板、定位，元件吸取、識別和貼裝等基本步驟來實現(xiàn)元器件的貼裝。隨著貼裝技術的發(fā)展，各個貼片機研制、生產(chǎn)廠家開發(fā)了各種各樣的貼片機來適應市場的需要。除了在前面提到的貼片機的3 個不同發(fā)展階段以外，針對不同的市場、各種產(chǎn)品的不同特點、生產(chǎn)特性的要求不同，以及設備廠商設計的理念不同，貼片機可以從速度和功能等幾個方面分成不同的種類。

一、按速度分類

貼片機按照速度來分一般沒有特定的界限，按照習慣，根據(jù)元件的貼裝速度通?？梢苑譃橐韵聨追N。

（1）中低速貼片機

中低速貼片機的理論貼裝速度為30000片/h（片式元件）以下。

中低速貼片機一般簡稱中速貼片機，也叫中檔貼片機（Mid-range Placement Machine）。中速貼片機大多采用拱架式結構，相對來說結構較為簡單，貼裝的精度較差，占地面積較小，對環(huán)境的要求較低。一般在設計和制造時會考慮成本，力求滿足一般消費電子制造和一般工業(yè)、商用電子設備制造的需要，做到貼裝能力和成本并重。由于以上等原因，中速貼片機在一些中小型電子生產(chǎn)加工企業(yè)、研發(fā)設計中心和產(chǎn)品特點為多品種小批量的生產(chǎn)企業(yè)中廣泛使用。

在表面貼裝技術發(fā)展早期，貼片速度在14000 片/h以上的貼片機都可以叫做高速貼片機，如CP2 和TCMV800 等機器。隨著表面貼裝技術和自動化技術的發(fā)展，貼片機的速度和精度也越來越高，對于高速貼片機的劃分標準也提高了。現(xiàn)在被人們普遍認為的中速貼片機的理論速度，例如，環(huán)球儀器的AdVantis AC-30L，已能達到30000片/h。

還有一些貼片機主要作為貼裝大型元件、高精密度元件和異型元件，也可以貼裝小型片狀元件。這種貼片機在功能上屬于多功能貼片機（Multi-Function Placement Machine），但由于它們的理論速度在3000～20000片/h之間，所以如果按照速度來分類也把它們歸為中速貼片機。

（2）高速貼片機

高速貼片機的理論貼裝速度為30000～60000片/h。

高速貼片機主要用來貼裝小型片狀元件和小型集成元件，有的高速機也具備小型貼裝球狀矩陣元件（BGA）的功能。高速貼片機的結構較常采用的轉塔式結構，也較多地采用復合式結構。高速機在設計時主要考慮貼裝速度和穩(wěn)定性，在滿足微型片狀元件貼裝的精度下實現(xiàn)高速貼裝。高速貼片機在大型電子制造企業(yè)和一些專業(yè)原始設備制造企業(yè)（OEM）中大量使用。

像中速貼片機一樣，隨著科學技術的發(fā)展，高速貼片機的速度也越來越快，高速貼片機的速度也從14000片/h提高到接近60000片/h。貼片機的設計也從主要考慮速度，發(fā)展到考慮高貼裝精度、高可靠性、多功能、易操作維護和能快速更換產(chǎn)品等方面。

（3）超高速貼片機

超高速貼片機的理論貼裝速度高于60000片/h。

超高速貼片機也是在高速貼片機基礎上發(fā)展來的速度更高的貼片機，這些貼片機除了貼裝小型片狀元件和小型集成元件以外，有的一樣也能貼裝球狀矩陣元件（BGA）。另外，有的超高速貼片機配有高精度多功能貼裝頭，成為一款既能高速貼裝小型元件也能貼裝大型高精度和異型元件的高速多功能貼片機。

超高速貼片機的結構一般有復合式結構和大型平行式結構兩種。較早時期的超高速機的代表是采用大型平行式結構的Assembleon FCM和具有雙工作平臺的Siemens HS50。近年，各個主要貼片機的供應商都推出了各自的超高速貼片機，例如，環(huán)球的Genesis與其他公司的產(chǎn)品。大型平行式超高速貼片機的貼裝速度與模組的數(shù)量有關，如某種大型平行式超高速貼片機可以配置20個模組，理論貼裝速度更高可以達到150000片/h。最新的復合式超高速貼片機的理論貼裝速度也可以達到120000片/h，如環(huán)球的Genesis GC-120Q。

二、 按功能分類

一些復雜的電子產(chǎn)品線路板上可以用機器來組裝的元件各種各樣，有常見的片狀元件，有各種各樣的貼片集成電路（IC），還有球狀矩陣元件（BGA）、連接器插口（Connector）、電解電容（ALC）、指示燈和其他異型元件。元件的包裝方式也各種各樣，有卷帶裝（Tape& Reel）、管裝（Tube）、盤裝（Tray）和盒裝（Bulk）等。而貼片機的單個貼裝頭的貼裝范圍有限，一般不能涵蓋所有的元件范圍（如圖2.1所示）和包裝，因此不能在一臺機器或者一個功能模組上既能高速地貼裝小型片狀元件，又能地貼裝異型、高精度元件。因此大部分的貼片機按照不同的功能又可以分成以下幾類。

1、高速貼片機

早期的高速貼片機特指專門用于片式元件貼裝的射片機，隨著技術的發(fā)展，高速機的概念也在變遷。前面提到，從速度來分，貼片機可以分為中速貼片機、高速貼片機和超高速貼片機；從功能上劃分，專門高速貼裝中小元器件的貼片機也叫做高速機，一些專門高速貼裝中小元器件的中速貼片機和超高速貼片機在功能上也屬于高速機。

高速貼片機具有以下特點：

① 高速機可以采用各種結構。在中小型生產(chǎn)企業(yè)和科研、試驗單位，平臺式的中速貼片機大量作為高速機來使用。轉塔式結構貼片機曾經(jīng)是大規(guī)模生產(chǎn)中高速機的主力，現(xiàn)在復合式結構和大型平行式結構的貼片機大有取代轉塔式的趨勢。

② 高速機的元件貼裝范圍一般較窄，所能貼裝的元件一般從01005（0.4mm×0.2mm）～24mm×24mm，元件的高度一般最多為6.5mm。有的高速貼裝頭的更大元件只能到5mm ×5mm，而高度只能到3mm，再大的元件需要換裝貼片元件范圍更大的貼裝頭，或者在吸取元件時跳過一些吸嘴，但貼裝速度會因此降低。

③ 元件的包裝方式一般只能為卷帶裝和散料盒裝，也有小部分高速貼片機可以接受管裝和盤裝物料，但在速度上會作出一些犧牲。

④ 大部分的高速貼裝頭在吸取和貼裝小型元器件（小于4mm×4mm）時可以全速貼裝，在吸取、貼裝更大元件時，由于旋轉的速度過快、吸嘴的剛性接觸、照相機識別復雜及真空吸力不足夠等原因，需要在元件吸取、識別、校正及貼裝環(huán)節(jié)降速，從而影響了整臺機器的產(chǎn)能。

⑤ 高速貼片機的吸嘴一般只有真空吸嘴。

⑥ 大部分的高速貼片機都是犧牲了一定的貼裝精度和功能來實現(xiàn)高速貼裝的?，F(xiàn)在新型的復合式和平行式高速貼片機可以兼顧貼裝的速度和精度。

⑦ 大部分的高速貼裝頭在元件識別上有一定的局限性，如用識別外形來校正大部分元件，BGA球的檢測不是標準配置，不能進行“全球檢測”等。

環(huán)球儀器開發(fā)了一種叫做“Lightning”的高速貼裝頭，可以安裝在AdVantis和Genesis不同的拱架式平臺上，成為一款高速貼片機。這種貼裝頭的元件貼裝范圍是從01005（0.4mm×0.2mm）～30mm×30mm，高度為6mm的元器件，并且可以從盤裝送料器上吸取物料。該貼裝頭具有兩個精度分別為2.9 MPP和0.9 MPP的貼裝頭移動相機，具有識別BGA，Pattern和C4等元件的所有功能。由于每個吸嘴都具有獨立的真空系統(tǒng)，有足夠的吸力抓緊元件，在貼裝較大型元器件時，不需要降速和跳過吸嘴，可以全速貼裝長、寬30mm，高度6mm以下的所有元件

2、多功能貼片機

多功能貼片機（Multi-Function）也叫泛用機或者高精度貼片機，可以貼裝高精度的大型、異型元器件，一般也能貼裝小型片狀元件，幾乎可以涵蓋所有的元件范圍，故稱為多功能貼片機，又因大型器件封裝節(jié)距很小，對貼片機精度要求高，因此也稱為高精度機。

多功能貼片機的特點如下：

① 多功能貼片機的結構大多采用拱架式結構，具有精度高、靈活性好的特點。

② 在X和Y定位系統(tǒng)中大多采用全閉環(huán)伺服電動機驅動，用線性光柵尺編碼器來進行直接位置反饋，避免因絲桿扭曲變形的誤差。有的在 Y 軸采用雙電動機和雙絲桿在平臺的兩邊驅動，并用雙線性光柵尺進行反饋，可以有效地減小因貼裝頭靜止造成的等待，減少了橫梁的不同步變形而造成的誤差。有更先進的采用線性磁懸浮電動機，除了具備雙驅等技術特點外，還具有驅動直接、機械結構少磨損、反饋快、安靜、易保養(yǎng)和精度高等特點。

③ 多動能貼片機大多采用線路板固定式，用貼裝頭的移動來實現(xiàn)X和Y定位，不會因為臺面的移動而使大型或較重的元件因為慣性而移位。

④ 能接受所有的物料包裝方式，如卷帶裝、管裝、盒裝和盤裝。另外，當盤裝物料較多時，可加裝多層專用托盤送料器。

⑤ 在物料吸取時除了可以采用傳統(tǒng)的真空吸嘴外，對于異型較難吸取的元件可采用專用吸嘴，另外，對于用真空吸嘴無法吸取的元件可使用氣動夾爪（如下圖所示）。

⑥ 元件在校正時一般采用上視相機，具有前光、側光、背光和在線光等功能，可以識別各種不同的元件。如果元件的尺寸過大，超過照相機的一個視像（FOV），上視相機還可以通過多個視像照相后綜合進行分析校正。有的多功能貼片機的貼裝頭上也配有貼裝頭移動相機，可以識別較小的各種元器件。

⑦ 在某些產(chǎn)品，有的穿孔插件（Pin in Paste）元件也需要和其他貼片元件同時貼裝并通過回流焊進行固化，這種穿孔插件元件的插裝需要機器具備大壓力貼裝的能力。部分多功能貼片機的貼裝頭具有高壓力貼裝的能力，貼裝的壓力可由程序控制，更大可達到5 kg。

⑧ 有的多功能貼片機可以加裝助焊劑浸沾系統(tǒng)（Flux Dipping Assembly），可以進行元件堆疊封裝（Package on Package）和倒裝芯片（Flip Chip）的貼裝。

⑨ 有的多功能貼片機還可以加裝點膠頭進行貼裝前的點膠，部分元件的補錫或者底部填充（Under fill）。

具備了以上等特點，多功能貼片機能夠處理各種各樣的復雜的元器件，是復雜電子產(chǎn)品生產(chǎn)中必不可少的設備。在有些科研、測試、試生產(chǎn)的單位，在能夠容納物料種類的情況下，只采用一臺或多臺多功能貼片機進行小批量生產(chǎn)。但多功能貼片機在處理小型片狀元件時的速度遠遠不能和高速貼片機相比，有的高速貼片機在貼裝小型片狀元件時的貼裝速度能達到多功能機貼裝同樣元件速度的5～10 倍。因此，在中、大規(guī)模生產(chǎn)中，一般會根據(jù)產(chǎn)品的特點進行合理的配置，使各個設備的效率都接近于更高。

3、高速多功能貼片機

一般的貼片機功能較為單一，對于復雜的產(chǎn)品，必須使用不同功能的貼片機進行組合配線來完成整個產(chǎn)品的貼裝。目前有的復合式貼片機和平行式貼片機能安裝多功能貼裝頭或者多功能模組，從而實現(xiàn)既能同時高速貼裝小型片狀元件，又能貼裝高精度、大型、異型元件；可以接受幾乎所有的元件包裝方式，包括可以加裝盤裝元件送料器。

① 一些具有雙貼裝平臺的復合式貼片機可以在機器的個貼裝平臺上配置兩個橫梁和兩個高速貼裝頭，在第二個貼裝平臺上配置一個或者兩個橫梁，一個高速貼裝頭和一個多功能貼片頭，并且可以配置多盤的盤裝送料器。這樣這臺貼片機既能高速貼裝中小型元器件，也可以貼裝大型、異型元器件，成為一款高速多功能一體貼片機。

這種結構比較具有代表性的復合式貼片機有松下的CM602C，西門子的HF3或者D3平臺，以及環(huán)球的Quadris或者日立的GXH平臺等。

② 在平行式結構超高速機的后段模組中，貼裝頭既可以使用一般的高速貼裝頭，也可以使用一個吸嘴的高精度貼裝頭。高精度貼裝頭可以貼裝各種高精密度、異型元器件，可以使用各種特殊吸嘴和機械夾爪。在這個模組中，可以配置各種送料器，包括多盤式盤裝送料器等。這個多功能模組和前面的高速模組一起成為一條高速多功能生產(chǎn)線。

三、其他分類方式

在貼片機的分類中，還有其他一些分類方式，比如按照機器的結構特性來分類和按照貼片機工藝的自動化程度來分類等。另外，在電子組裝中，還有一些機器的工作方式與貼片機類似，有的甚至在功能上可以交叉使用，如半導體貼裝設備和多功能組裝單元等。

1、按自動化程度分類

按照自動化程度來分類，貼片機還可以分為全自動貼片機、半自動貼片機和手動貼片機3種。

（1）全自動貼片機目前大部分的貼片機都是全自動機電一體化貼片機，如在前面所描述的那些各種速度和各種功能的貼片機，都是全自動貼片機。

（2）半自動貼片機半自動貼片機采用人工上、下線路板和人工貼片位置調校，吸料和貼裝的動作可自動完成。該類貼片機只能同時貼裝很少的元件，如有更多元件需要再調校。這種貼片機只適合一些研發(fā)機構用來做樣板。

（3）手動貼片機該類貼片機需要操作人員將貼片頭移至元器件的上方，元件便會自動被真空吸嘴吸起，然后把貼片頭移動到線路板相應焊盤上，旋轉貼片頭，對好位置，把貼片頭向下簡單一按，同時腳踩腳踏開關，真空關閉，完成這個元器件的貼裝（如下圖所示）。

2、倒裝晶片貼裝設備

倒裝晶片（Flip Chip，F(xiàn)C）貼裝屬于先進半導體組裝（Advanced SemiconductorAssembly）技術，常見的應用有無線天線、藍牙、硬盤磁頭、元件封裝、智能傳感器和一些醫(yī)用高精密設備等。由于FC尺寸小，引腳的間距小，所以不能采用和一般表面貼裝元件相同的工藝。專用的半導體元件貼裝設備與高精度表面貼裝設備相似，除了精度更高以外，還需要一些半導體貼裝的專用單元模塊。

① 機器的基本結構與很多多功能貼片機相同，一般采用拱架式結構。由于元件的種類不多，一般會比較小巧一點。X、Y定位系統(tǒng)采用線性電動機光柵尺全閉環(huán)反饋，貼裝精度可達到10μm@3σ以上。

② 傳送板機構的結構與多功能貼片機相同，采用線路板固定在工作臺的方式。由于倒裝晶片貼裝的基板很多是在軟線路板、超薄線路板和一些特殊載具上，倒裝晶片貼裝設備提供高精度的線路板支撐升降平臺，并帶有真空吸附的功能（如下圖所示）。

③ 采用單吸嘴或并列吸嘴的貼裝頭，貼裝壓力從20 g到2500 g可控制，貼裝吸嘴與一般吸嘴大致相同。

④ 元件識別可配置更高分辨率到千分之0.2 ft（1ft=30.48 cm）每個像素的上視相機可識別最小為0.05mm的球。線路板識別下視相機采用環(huán)形燈光（Universal Light）（如下圖所示，具有紅藍燈光源和偏光鏡（Polarization），對于軟板和陶瓷基板等材質的基板具有高識別通過性。

⑤ 配備助焊劑浸沾系統(tǒng)（Flux Dipping Assembly），可供多只吸嘴同時浸沾助焊劑。

⑥ 倒裝晶片的包裝方式有普通的卷倒裝、華夫盤裝（Waffle Pack）和晶圓盤裝（WaferPack）。貼裝設備的送料器可根據(jù)元件的包裝選擇帶裝送料器、高精度華夫盤送料器和晶圓盤送料器。