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文檔簡介
1、目 錄第一章緒論11.1 簡介11.2 SMT工藝的發(fā)展1第二章貼片工藝要求22.1 工藝目的22.2 貼片工藝要求2第三章貼片工藝流程43.1 全自動(dòng)貼片機(jī)貼片工藝流程43.2 離線編程43.3 在線編程73.4 安裝供料器93.5 做基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)和元器件的視覺圖像93.6 制作生產(chǎn)程序11第4章首板試貼及檢驗(yàn)154.1 首件試貼并檢驗(yàn)154.2 根據(jù)首件試貼和檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像154.3 連續(xù)貼裝生產(chǎn)164.4 SMT在生產(chǎn)中的質(zhì)檢和故障處理16第五章貼片故障及排除225.1 貼片故障分析225.2 貼片故障排除22第六章手工貼裝工藝256.1 手工貼裝的要求256.2
2、 手工貼裝的應(yīng)用范圍256.3 手工貼裝工藝流程25后記28參考文獻(xiàn)29附錄30SMT貼片工藝(雙面)第一章 緒論1.1 簡介隨著我國電子工藝水平的不斷提高,我國已成為世界電子產(chǎn)業(yè)的加工廠。表面貼裝技術(shù)(SMT)是電子先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。SMT的迅速發(fā)展和普及,對于推動(dòng)當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了獨(dú)特的作用。目前,SMT已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的電子產(chǎn)品組件和器件的組裝中。與SMT的這種發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢相應(yīng),與信息產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展帶來的對SMT的技術(shù)需求相應(yīng),我國電子制造業(yè)急需大量掌握SMT知識的專業(yè)技術(shù)人才。1.2SMT工藝的發(fā)展SMT工藝技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步主要朝著4個(gè)方向。一是與新型表
3、面組裝元器件的組裝要求相適應(yīng);二是與新型組裝材料的發(fā)展相適應(yīng);三是與現(xiàn)代電子產(chǎn)品的品種多,更新快特征相適應(yīng);四是與高密度組裝、三維立體組裝、微機(jī)電系統(tǒng)組裝等新型組裝形式的組裝要求相適應(yīng)。主要體現(xiàn)在:1.隨著元器件引腳細(xì)間距化,0.3mm引腳間距的微組裝技術(shù)已趨向成熟,并正在向著提高組裝質(zhì)量和提高一次組裝通過率方向發(fā)展;2.隨著器件底部陣列化球型引腳形式的普及,與之相應(yīng)的組裝工藝及檢測,返修技術(shù)已趨向成熟,同時(shí)仍在不斷完善之中;3.為適應(yīng)綠色組裝的發(fā)展和無鉛焊等新型組裝材料投入使用后的組裝工藝要求,相關(guān)工藝技術(shù)研究正在進(jìn)行當(dāng)中;4.為適應(yīng)多品種,小批量生產(chǎn)和產(chǎn)品快速更新的組裝要求,組裝工序快速重
4、組技術(shù),組裝工藝優(yōu)化技術(shù),組裝設(shè)計(jì)制造一體化技術(shù)正在不斷提出和正在進(jìn)行研究當(dāng)中;5.為適應(yīng)高密度組裝,三維立體組裝的組裝工藝技術(shù),是今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)需要研究的主要內(nèi)容;6.要嚴(yán)格安裝方位,精度要求等特殊組裝要求的表面組裝工藝技術(shù),也是今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)需要研究的內(nèi)容,如機(jī)電系統(tǒng)的表面組裝等。第二章 貼片工藝要求2.1 工藝目的本工序是用貼片機(jī)將片式元器件準(zhǔn)確地貼放到印好焊膏或貼片膠的PCB表面相對應(yīng)的位置上。2.2 貼片工藝要求一、貼裝元器件的工藝要求1. 各裝配位號元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求。2. 貼裝好的元器件要完好無損。3. 貼裝元器件焊端或引腳不
5、小于1/2厚度要浸入焊膏。對于一般元器件貼片時(shí)的焊膏擠出量(長度)應(yīng)小于0.2mm,對于窄間距元器件貼片時(shí)的焊膏擠出量(長度)應(yīng)小于0.1mm。4. 元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形對齊、居中。由于再流焊時(shí)有自定位效應(yīng),因此元器件貼裝位置允許有一定的偏差。允許偏差范圍要求如下:(1)矩型元件:在PCB焊盤設(shè)計(jì)正確的條件下,元件的寬度方向焊端寬度3/4以上在焊盤上,在元件的長度方向元件的焊端與焊盤交疊后,焊盤伸出部分要大于焊端高度的1/3;有旋轉(zhuǎn)偏差時(shí),元件焊端寬度的3/4以上必須在焊盤上。貼裝時(shí)要特別注意:元件焊端必須接觸焊膏圖形。(2)小外形晶體管(SOT):允許X、Y、T(旋轉(zhuǎn)角度)有偏差,
6、但引腳(含趾部和跟部)必須全部處于焊盤上。(3)小外形集成電路(SOIC):允許X、Y、T(旋轉(zhuǎn)角度)有貼裝偏差,但必須保證器件引腳寬度的3/4(含趾部和跟部)處于焊盤上。(4)四邊扁平封裝器件和超小形封裝器件(QFP):要保證引腳寬度3/4處于焊盤上,允許X、Y、T(旋轉(zhuǎn)角度)有較小的貼裝偏差。允許引腳的趾部少量伸出焊盤,但必須有3/4引腳長度在焊盤上、引腳的跟部也必須在焊盤上。二、保證貼裝質(zhì)量的三要素1.元件正確要求各裝配位號元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求,不能貼錯(cuò)位置。2.位置準(zhǔn)確(1)元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形要盡量對齊、居中,還要確保元件
7、焊端接觸焊膏圖形。(2)元器件貼裝位置要滿足工藝要求。兩個(gè)端頭的Chip元件自定位效應(yīng)的作用比較大,貼裝時(shí)元件寬度方向有1/23/4以上搭接在焊盤上,長度方向兩個(gè)端頭只要搭接到相應(yīng)的焊盤上并接觸焊膏圖形(見圖2-2),再流焊時(shí)就能夠自定位,但如果其中一個(gè)端頭沒有搭接到焊盤上或沒有接觸焊膏圖形,再流焊時(shí)就會(huì)產(chǎn)生移位或吊橋;正確不正確圖2-l對于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的自定位作用比較小,貼裝偏移是不能通過再流焊糾正的。如果貼裝位置超出允許偏差范圍,必須進(jìn)行人工撥正后再進(jìn)入再流焊爐焊接。否則再流焊后必須返修,會(huì)造成工時(shí)、材料浪費(fèi),甚至?xí)绊懏a(chǎn)品可靠性。生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)貼裝位置超出允許偏
8、差范圍時(shí)應(yīng)及時(shí)修正貼裝坐標(biāo)。手工貼裝或手工撥正時(shí)要求貼裝位置準(zhǔn)確,引腳與焊盤對齊,居中,切勿貼放不準(zhǔn).在焊膏上拖動(dòng)找正,以免焊膏圖形粘連,造成橋接。3.壓力(貼片高度)合適貼片壓力(Z軸高度)要恰當(dāng)合適,見圖2-2。貼片壓力過小,元器件焊端或引腳浮在焊膏表面,焊膏粘不住元器件,在傳遞和再流焊時(shí)容易產(chǎn)生位置移動(dòng),另外由于Z軸高度過高,貼片時(shí)元件從高處扔下,會(huì)造成貼片位置偏移;貼片壓力過大,焊膏擠出量過多,容易造成焊膏粘連,再流焊時(shí)容易產(chǎn)生橋接,同時(shí)也會(huì)由于滑動(dòng)造成貼片位置偏移,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞元器件。吸嘴高度過低貼片壓力過大焊膏被擠出造成粘連、元件移位、損壞元件圖2-2第三章 貼片工藝流程3.1
9、全自動(dòng)貼片機(jī)貼片工藝流程見圖3-1: 圖3-13.2 離線編程貼裝機(jī)是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。貼片之前必須編制貼片程序。一、貼片程序由拾片程序和貼片程序兩部分組成。1.拾片程序就是告訴機(jī)器到哪里去拾片、拾什么樣的元件、元件的包裝是什么樣的等拾片信息。其內(nèi)容包括:每一步的元件名、每一步拾片的X、Y和轉(zhuǎn)角T的偏移量、供料器的類型、拾片高度、拋料位置、是否跳步等。2.貼片程序就是告訴機(jī)器把元件貼到哪里、貼片的角度、貼片的高度等信息。其內(nèi)容包括:每一步的元件名、說明、每一步的X、Y坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角T、貼片的高度是否需要修正、用第幾號貼片頭貼片、是否同時(shí)貼片、是否跳步等,貼片程序中還包括PCB和局部Mar
10、k的X、Y坐標(biāo)信息等。二、編程的方法有離線編程和在線編程兩種方法。對于在CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品可采用離線編程,對于沒有CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品,可采用在線編程。離線編程是指利用離線編程軟件和PCB的CAD設(shè)計(jì)文件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編制程序的工作。離線編程可以節(jié)省在線編程時(shí)間,從而可以減少貼裝機(jī)的停機(jī)時(shí)間,提高設(shè)備的利用率,離線編程對多品種小批量生產(chǎn)特別有意義。離線編程軟件一般由兩部分組成:CAD轉(zhuǎn)換軟件和自動(dòng)編程并優(yōu)化軟件。離線編程的步驟:將數(shù)據(jù)輸入設(shè)備自動(dòng)編程優(yōu)化并編輯PCB程序數(shù)據(jù)編輯校對檢查并備份貼片程序在貼裝機(jī)上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進(jìn)行編輯1PCB程序數(shù)據(jù)編輯PCB程序數(shù)據(jù)編輯有三種方法:CAD轉(zhuǎn)
11、換;利用貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)文件;利用掃描儀產(chǎn)生元件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。其中CAD轉(zhuǎn)換最簡便、最準(zhǔn)確。(1)CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換CAD轉(zhuǎn)換項(xiàng)目:a.每一步的元件名;b.說明;c.每一步的X、Y坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角T;d.mm/inch轉(zhuǎn)換;e.坐標(biāo)方向轉(zhuǎn)換;f.角度T的轉(zhuǎn)換;g.比率;h.源點(diǎn)修正值。CAD轉(zhuǎn)換操作步驟a.調(diào)出表面組裝元器件坐標(biāo)的文本文件當(dāng)文件的格式不符合要求時(shí),需從EXCEL調(diào)出文本文件;在彈出的文本導(dǎo)人向?qū)е羞x分隔符,單擊“下一步” ,選“空格”,單擊“下一步”,選“文本”,單擊“完成”后在EXCEL中顯示該文件:通過刪除、剪切、和粘貼工具,將文件調(diào)整到需要的格式。b.打開CAD轉(zhuǎn)換軟件c.選
12、擇CAD數(shù)據(jù)格式如果建立新文件,會(huì)彈出一個(gè)空白Format Edit窗口;如果編輯現(xiàn)有文件,則彈出一個(gè)有數(shù)據(jù)的格式編輯窗口,然后可以對彈出的格式進(jìn)行修改和編輯。d.對照文本文件,輸入需要轉(zhuǎn)換的各項(xiàng)數(shù)據(jù)e.存盤后即可執(zhí)行轉(zhuǎn)換(2)利用貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)程序通過軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換和編輯當(dāng)沒有表面組裝元器件坐標(biāo)的CAD文本文件時(shí),可利用貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的貼片坐標(biāo),再通過軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換和編輯(軟件需要具備文本轉(zhuǎn)換功能)轉(zhuǎn)換和編輯條件:a.需要一塊沒有印刷焊膏的PCB;b.需要表面組裝元器件明細(xì)表和裝配圖;c.一張3.5英寸2HD的格式化軟盤操作步驟a.利用貼裝機(jī)自學(xué)編程輸入元器件的名稱、X、Y坐標(biāo)和轉(zhuǎn)
13、角T,其余參數(shù)都可以在自動(dòng)編程和優(yōu)化時(shí)產(chǎn)生。(如果貼裝機(jī)自身就裝有優(yōu)化軟件,則可直接在貼裝機(jī)上優(yōu)化,否則按照以下步驟進(jìn)行)b.將貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)程序備份到軟盤c.將貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)程序復(fù)制到CAD轉(zhuǎn)換軟件中l(wèi)d.將貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)程序轉(zhuǎn)換成文本文件e.對文本文件進(jìn)行格式編輯f.轉(zhuǎn)換(3)利用掃描儀產(chǎn)生元器件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(必須具備坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件)把PCB放在掃描儀的適當(dāng)位置上進(jìn)行掃描;通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件產(chǎn)生PCB坐標(biāo)文件;2自動(dòng)編程優(yōu)化并編輯操作步驟:打開程序文件輸入PCB數(shù)據(jù)建立元件庫自動(dòng)編程優(yōu)化并編輯。打開程序文件按照自動(dòng)編程優(yōu)化軟件的操作方法,打開已完成CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的P
14、CB坐標(biāo)文件。輸入PCB數(shù)據(jù)a.輸入PCB尺寸:長度X(沿貼裝機(jī)的X方向)、寬度Y(沿貼裝機(jī)的Y方向)、厚度T。b.輸入PCB源點(diǎn)坐標(biāo):一般X、Y的源點(diǎn)都為0。當(dāng)PCB有工藝邊或貼裝機(jī)對源點(diǎn)有規(guī)定等情況時(shí),應(yīng)輸入源點(diǎn)坐標(biāo)。c.輸入拼板信息:分別輸入X和Y方向的拼板數(shù)量、相鄰拼板之間的距離;無拼板時(shí),X和Y方向的拼板數(shù)量均為1,相鄰拼板之間的距離為0。對凡是元件庫中沒有的新元件逐個(gè)建立元件庫輸入叫元時(shí)包裝類型所需要的料架類型供料器類型、元器件供料的角度、采用幾號吸嘴等參數(shù),并在元件庫中保存。自動(dòng)編程優(yōu)化并編輯完成了以上工作后即可按照自動(dòng)編程優(yōu)化軟件的操作方法進(jìn)行自動(dòng)編程優(yōu)化,然后還要對程序中某些
15、不合理處進(jìn)行適當(dāng)?shù)木庉嫛?將數(shù)據(jù)輸入設(shè)備將優(yōu)化好的程序復(fù)制到軟盤再將軟盤上的程序輸入到貼裝機(jī)4在貼裝機(jī)上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進(jìn)行編輯調(diào)出優(yōu)化好的程序。做PCB Mark和局部Mark的image圖像。對沒有做圖像的元器件做圖像,并在圖像庫中登記。對未登記過的元器件在元件庫中進(jìn)行登記。對排放不合理的多管式振動(dòng)供料器根據(jù)器件體的長度進(jìn)行重新分配,盡量把器件體長度比較接近的器件安排在同一個(gè)料架上。并將料站排放得緊湊一點(diǎn),中間盡量不要有空閑的料站,這樣可縮短拾元件的路程。把程序中外形尺寸較大的多引腳窄間距器件例如160條引腳以上的QFP,大尺寸的PLCC、BGA以及長插座等改為Single Pickup
16、單個(gè)拾片方式,這樣可提高貼裝精度。存盤檢查是否有錯(cuò)誤信息,根據(jù)錯(cuò)誤信息修改程序。直至存盤后沒有錯(cuò)誤信息為止。5校對檢查并備份貼片程序按工藝文件中元器件明細(xì)表,校對程序中每一步的元件名稱、位號、型號規(guī)格是否正確。對不正確處按工藝文件進(jìn)行修正。檢查貼裝機(jī)每個(gè)供料器站上的元器件與拾片程序表是否一致。在貼裝機(jī)上用主攝像頭校對每一步元器件的x、Y坐標(biāo)是否與PCB上的元件中心一致,對照工藝文件中元件位置示意圖檢杏轉(zhuǎn)角T是否正確,對不正確處進(jìn)行修正。(如果不執(zhí)行本步驟,可在首件貼裝后按照實(shí)際貼裝偏差進(jìn)行修正)將完全正確的產(chǎn)品程序拷貝到備份軟盤中保存。校對檢查完全正確后才能進(jìn)行生產(chǎn)3.3在線編程對于已經(jīng)完成離
17、線編程的產(chǎn)品,可直接調(diào)出產(chǎn)品程序,對于沒有CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品,可采用在線編程。在線編程是在貼裝機(jī)上人工輸入拾片和貼片程序的過程。拾片程序完全由人工編制并輸入,貼片程序是通過教學(xué)攝像機(jī)對PCB上每個(gè)貼片元器件貼裝位置的精確攝像,自動(dòng)計(jì)算元器件中心坐標(biāo)(貼裝位置),并記錄到貼片程序表中,然后通過人工優(yōu)化而成。一、編制拾片程序1.拾片程序編制內(nèi)容在拾片程序表中對每一種貼裝元器件輸入以下內(nèi)容:a.元件名,例如2125R 1K;b.輸入X、Y、Z拾片坐標(biāo)修正值;c.輸入拾片(供料器料站號)位置;d.輸入供料器的規(guī)格;e.輸入元件的包裝形式(如散件、編帶、管裝、托盤);f.輸入有效性(若有某種料暫不貼時(shí)
18、,選Not Available);g.輸入報(bào)警數(shù)(如輸入50,當(dāng)所用元件數(shù)減少為50時(shí),就會(huì)有報(bào)警信息)2.拾片程序編制方法調(diào)出空白程序表,由人工編制并逐項(xiàng)輸入以上內(nèi)容。二、編制貼片程序1.貼片程序編制內(nèi)容(1)輸入PCB基準(zhǔn)標(biāo)志(Maker)和局部(某個(gè)元器件)基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)的名字、Mark的X、Y坐標(biāo)、使用的攝像機(jī)號、在任務(wù)欄中輸人Fiducial(基準(zhǔn)校正);(2)輸入每一個(gè)貼裝元器件的名稱(例如2125RlK);(3)輸入元器件位號(例如R1);(4)輸入器件的型號、規(guī)格(例如74HC74);(5)輸入每一個(gè)貼裝元器件的中心坐標(biāo)X、Y和轉(zhuǎn)角T;(6)輸入選用的貼片頭號;(7)選擇
19、Fiducial的類型(采用PCB基準(zhǔn)或局部基準(zhǔn));(8)采用幾個(gè)頭同時(shí)拾片或單個(gè)頭拾片方式;(9)輸入是否需要跳步(若程序中某個(gè)位號不貼,可在此輸入跳步,在貼片過程中,貼裝機(jī)將自動(dòng)跳過此步)。2.Mark以及元器件貼片坐標(biāo)輸入方法Mark和Chip元件坐標(biāo)的輸入方法可用一點(diǎn)法或兩點(diǎn)法,SOIC、QFP等器件的中心坐標(biāo)輸入方法可用兩點(diǎn)法或四點(diǎn)法,見圖3-2一點(diǎn)法操作方法:將光標(biāo)移到X或Y的空白格內(nèi)點(diǎn)藍(lán),單擊右鍵,彈出Teaching對話框和一圖像顯示窗口,用方向箭移動(dòng)攝像機(jī)鏡頭至Mark(或Chip)焊盤圖形處,用十字光標(biāo)對正Mark(或Chip)焊盤中心位置,按輸入鍵,中心坐標(biāo)將自動(dòng)寫人x、
20、Y坐標(biāo)欄內(nèi)。一點(diǎn)法操作簡單快捷,但精確度不夠高,可用于一般Chip元件。二點(diǎn)法操作方法:用方向箭移動(dòng)攝像機(jī)鏡頭移至Mark(或Chip)焊盤圖形處,選擇兩點(diǎn)法,用十字光標(biāo)找到Mark(或Chip)焊盤圖形的一個(gè)角,點(diǎn)擊1st,再找到與之相對應(yīng)的第二個(gè)角點(diǎn)擊2st,此時(shí)機(jī)器會(huì)計(jì)算出Mark(或Chip)焊盤圖形的中心,并將中心坐標(biāo)值自動(dòng)寫入x、y坐標(biāo)欄內(nèi)。二點(diǎn)法輸入速度略慢一些,但精確度高。四點(diǎn)法操作方法:用方向箭移動(dòng)攝像機(jī)鏡頭移至SOIC或QFP焊盤圖形處,選擇四點(diǎn)法,先照器件的一個(gè)對角,找正第一個(gè)角點(diǎn)擊1st,再找正與之相對應(yīng)的第二個(gè)角點(diǎn)擊2st,然后照另一個(gè)對角,找正第三個(gè)角擊點(diǎn)3st,再
21、找正與之相對應(yīng)的第四個(gè)角點(diǎn)擊4st,此時(shí)機(jī)器會(huì)計(jì)算出SOIC或QFP焊盤圖形的中心,并將坐標(biāo)值自動(dòng)寫人x、Y坐標(biāo)欄內(nèi)。一點(diǎn)法 二點(diǎn)法 四點(diǎn)法圖3-2三、人工優(yōu)化原則1.換吸嘴的次數(shù)最少。2.拾片、貼片路程最短。3.多頭貼裝機(jī)還應(yīng)考慮每次同時(shí)拾片數(shù)量最多。四、在線編程注意事項(xiàng)1.輸入數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)經(jīng)常存盤,以免停電或誤操作而丟失數(shù)據(jù);2.輸入元器件坐標(biāo)時(shí)可根據(jù)PCB元器件位置順序進(jìn)行;3.所輸人元器件名稱、位號、型號等必須與元件明細(xì)和裝配圖相符;4.拾片與貼片以及各種庫的元件名要統(tǒng)一;5.編程過程中,應(yīng)在同一塊PCB上連續(xù)完成坐標(biāo)的輸入,重新上PCB或更換新PCB都有可能造成貼片坐標(biāo)的誤差。6.凡是程
22、序中涉及到的元器件,必須在元件庫、包裝庫、供料器庫、托盤庫、托盤料架庫、圖像庫建立并登記,各種元器件所需要的吸嘴型號也必須在吸嘴庫中登記。3.4 安裝供料器一、按照離線編程或在線編程編制的拾片程序表將各種元器件安裝到貼裝機(jī)的料站上。二、安裝供料器時(shí)必須按照要求安裝到位。三、安裝完畢,必須由檢驗(yàn)人員檢查,確保正確無誤后才能進(jìn)行試貼和生產(chǎn)。3.5 做基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)和元器件的視覺圖像自動(dòng)貼裝機(jī)貼裝時(shí),元器件的貼裝坐標(biāo)是以PCB的某一個(gè)頂角(一般為左下角或右下角)為源點(diǎn)計(jì)算的。而PCB加工時(shí)多少存在一定的加工誤差,因此在高精度貼裝時(shí)必須對PCB進(jìn)行基準(zhǔn)校準(zhǔn)?;鶞?zhǔn)校準(zhǔn)是通過在PCB上設(shè)計(jì)基準(zhǔn)標(biāo)志(
23、Mark)和貼裝機(jī)的光學(xué)對中系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)的。基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)分為PCB基準(zhǔn)標(biāo)志和局部基準(zhǔn)標(biāo)志。見圖3-3圖3-3一、做基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)圖象PCB Mark的作用和PCB基準(zhǔn)的原理1.PCB Mark是用來修正PCB加工誤差的。貼片前要給PCB Mark照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖像存入圖像庫中,并將PCB Mark的坐標(biāo)錄入貼片程序中。貼片時(shí)每上一塊PCB,首先照PCB Mark,與圖像庫中的標(biāo)準(zhǔn)圖像比較:一是比較每塊PCB Mark圖像是否正確,如果圖像不正確,貼裝機(jī)則認(rèn)為PCB的型號錯(cuò)誤,會(huì)報(bào)警不工作;二是比較每塊PCB Mark的中心坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)圖像的坐標(biāo)是否一致,如果有偏移,貼片時(shí)貼裝機(jī)會(huì)自動(dòng)根
24、據(jù)偏移量(見圖5-6中X、Y)修正每個(gè)貼裝元器件的貼裝位置。以保證精確地貼裝元器件。2.局部Mark的作用多引腳窄間距的器件,貼裝精度要求非常高,靠PCB Mark不能滿足定位要求,需要采用24個(gè)局部Mark單獨(dú)定位,以保證單個(gè)器件的貼裝精度。3.Mark圖像的制作方法具體的制作方法要根據(jù)設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行。一般制作圖像時(shí)首先輸入Mark圖形的類型(例如圓形、方形、菱形等)、圖形尺寸、尋找范圍,認(rèn)識系數(shù)(精度),然后用燈光照并反復(fù)調(diào)整各光源的光亮度,直到顯示OK為止。4.Mark圖像的制作要求Mark圖像做得好不好,直接影響貼裝精度和貼裝效率,如果Mark圖像做得虛,也就是說,Mark圖像與M
25、ark的實(shí)際圖形差異較大時(shí),貼片時(shí)會(huì)不認(rèn)Mark而造成頻繁停機(jī),因此對制作Mark圖像有以下要求見圖3-4:圖3-4(1)Mark圖形尺寸要輸入正確;(2)Mark的尋找范圍要適當(dāng),過大時(shí)會(huì)把PCB上Mark附近的圖形劃進(jìn)來,造成與標(biāo)準(zhǔn)圖像不一致,過小時(shí)會(huì)造成某些PCB由于加工尺寸誤差較大而尋找不到Mark;(3)認(rèn)識系數(shù)恰當(dāng)。認(rèn)識系數(shù)太小,容易造成不認(rèn)Mark,認(rèn)識系數(shù)太大,影響貼裝精度;(4)照圖像時(shí)各光源的光亮度一定要恰當(dāng),顯示OK以后還要仔細(xì)調(diào)整;(5)使圖像黑白分明、邊緣清晰;(6)照出來的圖像尺寸與Mark圖形的實(shí)際尺寸盡量接近。 二、將未在圖像庫中登記過的元器件制作視覺圖像1.元
26、器件視覺圖像的作用貼片前要給每個(gè)元器件照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖像存入圖像庫中,貼片時(shí)每拾取一個(gè)元器件都要進(jìn)行照相并與該元器件在圖像庫中的標(biāo)準(zhǔn)圖像比較:一是比較圖像是否正確,如果圖像不正確,貼裝機(jī)則認(rèn)為該元器件的型號錯(cuò)誤,會(huì)根據(jù)程序設(shè)置拋棄元器件若干次后報(bào)警停機(jī);二是將引腳變形和共面性不合格的器件識別出來并送至程序指定的拋料位置;三是比較該元器件拾取后的中心坐標(biāo)X、Y、轉(zhuǎn)角T與標(biāo)準(zhǔn)圖像是否一致,如果有偏移,貼片時(shí)貼裝機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)偏移量修正該元器件的貼裝位置。2.元器件視覺圖像的制作方法具體的制作方法要根據(jù)設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行。一般制作圖像時(shí)首先輸入元器件的類型(例如Chip、SOP、SOJ、PLCC、QFP等
27、)、元器件尺寸(輸入元器件長、寬、厚度,)、失真系數(shù),然后用CCD的主燈光、內(nèi)側(cè)和外側(cè)燈光照,并反復(fù)調(diào)整各光源的光亮度,直到顯示OK為止。3.元器件視覺圖像的制作要求元器件視覺圖像做得好不好,直接影響貼裝效率,如果元器件視覺圖像做得虛(失真)。也就是說。元器件視覺圖像的尺寸與元器件的實(shí)際差異較大時(shí),貼片時(shí)會(huì)不認(rèn)元器件,出現(xiàn)拋料棄件現(xiàn)象,從而造成頻繁停機(jī),因此對制作元器件視覺圖像有以下要求見圖3-5:圖3-5(1)元器件尺寸要輸入正確;(2)元器件類型的圖形方向與元器件拾取方向一致;(3)失真系數(shù)要適當(dāng);(4)照圖像時(shí)各光源的光亮度一定要恰當(dāng),顯示OK以后還要仔細(xì)調(diào)整;(5)使圖像黑白分明、邊緣
28、清晰;(6)照出來的圖像尺寸與元器件的實(shí)際尺寸盡量接近。 注意:做完元器件視覺圖像后應(yīng)將吸嘴上的元器件放回原來位置,尤其是用固定攝像機(jī)照的元器件,否則元器件會(huì)掉在鏡頭內(nèi)損壞鏡頭。3.6 制作生產(chǎn)程序使用已制作的生產(chǎn)程序進(jìn)行貼片確認(rèn)和生產(chǎn)。 制作完新程序后,在實(shí)際生產(chǎn)前,有必要進(jìn)行試生產(chǎn),以確認(rèn)貼片坐標(biāo)和吸取坐標(biāo)等,對新建的程序進(jìn)行最終確認(rèn)。 一、 生產(chǎn)模式 在生產(chǎn)中,有以下 3 種生產(chǎn)模式?;宓纳a(chǎn)、試打、空打中,可分別設(shè)定生產(chǎn)條件、試打條件及空打條件。二、生產(chǎn)流程,見圖3-6圖3-6三、生產(chǎn)準(zhǔn)備1.基板的設(shè)置 固定基板(定心)的方式有2種。一種是使用定位銷的“銷基準(zhǔn)”法,一種是使用夾桿(X
29、, Y)的“外形基準(zhǔn)”法。 注意:啟動(dòng)“生產(chǎn)”功能,需要讀入生產(chǎn)程序。(1)傳送部的構(gòu)成,見圖3-7當(dāng)為“ 銷基準(zhǔn)” 時(shí) a .基板被搬入,“IN”傳感器檢測出基板后,傳送電動(dòng)機(jī)將驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸,通過傳送帶開始傳送。同時(shí),停止擋銷將變?yōu)椤癘N”。b.當(dāng)基板到達(dá)停止擋銷時(shí),被停止傳感器檢測出,支撐臺(tái)面上升。此時(shí),基板被安裝在支撐臺(tái)面上的定心銷、支撐銷所固定。c.固定后,下一塊基板同樣被送進(jìn),在待機(jī)傳感器的位置等候。d.生產(chǎn)完成后解除固定,開始搬出。e.最初的基板在通過 C-OUT傳感器時(shí),停止擋銷再次變?yōu)椤癘N”,下一塊基板則被固定。 當(dāng)為“ 外形基準(zhǔn)” 時(shí) 搬入動(dòng)作與銷基準(zhǔn)時(shí)相同,在固定時(shí),由停止
30、擋銷、夾桿 X(X 方向)、夾桿 Y (Y 方向)、支撐銷 固定。 搬出動(dòng)作與銷基準(zhǔn)時(shí)相同。圖3-7(2) 傳送導(dǎo)軌寬度的調(diào)整 采用手動(dòng)寬度調(diào)整(標(biāo)準(zhǔn))時(shí)a.請調(diào)整傳送的寬度。 在調(diào)整桿 上安裝手柄 ,將傳送的寬度調(diào)整至基板能順利通過的寬度(“基板寬度+0.5 mm1mm”)。 b.請確認(rèn)整個(gè)傳送導(dǎo)軌范圍內(nèi),基板都能順利通過。 c.調(diào)整完成后,請拿下控制手柄。 采用自動(dòng)寬度調(diào)整(AWC、選購件)時(shí) 要調(diào)整傳送導(dǎo)軌寬度,也可以通過打開生產(chǎn)程序文件,在其“基版寬度自動(dòng)調(diào)整”(AWC,選項(xiàng)) 畫面上進(jìn)行。見圖3-8-“生產(chǎn)”“傳送I/O 狀態(tài)”畫面,講述從畫面上進(jìn)行調(diào)整的方法。 a. 請啟動(dòng)“生產(chǎn)”
31、。 b. 在菜單欄點(diǎn)擊“窗口”“傳送I/O 狀態(tài)”圖3-8c.請對準(zhǔn)傳送寬度尺寸。 選擇畫面右下角的“自動(dòng)調(diào)整基版寬度”,即可顯出“自動(dòng)調(diào)整基版寬度”畫面。見圖3-9圖3-9第4章 首板試貼及檢驗(yàn)4.1 首件試貼并檢驗(yàn)一、程序試運(yùn)行程序試運(yùn)行一般采用不貼裝元器件(空運(yùn)行)方式,若試運(yùn)行正常則可正式貼裝。二、首件試貼1.調(diào)出程序文件;2.按照操作規(guī)程試貼裝一塊PCB;三、首件檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)項(xiàng)目(1)各元件位號上元器件的規(guī)格、方向、極性是否與工藝文件(或表面組裝樣板)相符;(2)元器件有無損壞、引腳有無變形;(3)元器件的貼裝位置偏離焊盤是否超出允許范圍。2.檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法要根據(jù)各單位的檢測設(shè)備配
32、置而定。普通間距元器件可用目視檢驗(yàn),高密度窄間距時(shí)可用放大鏡、顯微鏡、在線或離線光學(xué)檢查設(shè)備(AOI)。3.檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按照本單位制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或參照其它標(biāo)準(zhǔn)(例如IPC標(biāo)準(zhǔn)或SJ/T10670-1995表面組裝工藝通用技術(shù)要求)執(zhí)行。4.2 根據(jù)首件試貼和檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像一、如檢查出元器件的規(guī)格、方向、極性錯(cuò)誤,應(yīng)按照工藝文件進(jìn)行修正程序二、若PCB的元器件貼裝位置有偏移,用以下兩種方法調(diào)整1.若PCB上的所有元器件的貼裝位置都向同一方向偏移,這種情況應(yīng)通過修正PCB Mark的坐標(biāo)值來解決。把PCB Mark的坐標(biāo)向元器件偏移方向移動(dòng),移動(dòng)量與元器件貼裝位置偏移量相等,應(yīng)注意每個(gè)
33、PCB Mark的坐標(biāo)都要等量修正。2.若PCB上的個(gè)別元器件的貼裝位置有偏移,可估計(jì)一個(gè)偏移量在程序表中直接修正個(gè)別元器件的貼片坐標(biāo)值,也可以用自學(xué)編程的方法通過攝像機(jī)重新照出正確的坐標(biāo)。三、如首件試貼時(shí),貼片故障比較多要根據(jù)具體情況進(jìn)行處理1.拾片失敗。如拾不到元器件可考慮按以下因素進(jìn)行檢查:(1)拾片高度不合適,由于元件厚度或Z軸高度設(shè)置錯(cuò)誤,檢查后按實(shí)際值修正;(2)拾片坐標(biāo)不合適,可能由于供料器的供料中心沒有調(diào)整好,應(yīng)重新調(diào)整供料器;(3)編帶供料器的塑料薄膜沒有撕開,一般都是由于卷帶沒有安裝到位或卷帶輪松緊不合適,應(yīng)重新調(diào)整供料器;(4)吸嘴堵塞,應(yīng)清洗吸嘴;(5)吸嘴端面有贓物或
34、有裂紋,造成漏氣;(6)吸嘴型號不合適,若孔徑太大會(huì)造成漏氣,若孔徑太小會(huì)造成吸力不夠;(7)氣壓不足或氣路堵塞,檢查氣路是否漏氣、增加氣壓或疏通氣。2.棄片或丟片頻繁,可考慮按以下因素進(jìn)行檢查并處理:(1)圖像處理不正確,應(yīng)重新照圖像;(2)元器件引腳變形;(3)元器件本身的尺寸、形狀與顏色不一致,對于管裝和托盤包裝的器件可將棄件集中起來,重新照圖像;(4)吸嘴型號不合適、真空吸力不足等原因造成貼片路途中飛片;(5)吸嘴端面有焊膏或其它贓物,造成漏氣;(6)吸嘴端面有損傷或有裂紋,造成漏氣。4.3 連續(xù)貼裝生產(chǎn)按照操作規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)。貼裝過程中應(yīng)注意的問題:1.拿取PCB時(shí)不要用手觸摸PCB表
35、面,以防破壞印刷好的焊膏;2.報(bào)警顯示時(shí),應(yīng)立即按下警報(bào)關(guān)閉鍵,查看錯(cuò)誤信息并進(jìn)行處理;3.貼裝過程中補(bǔ)充元器件時(shí)一定要注意元器件的型號、規(guī)格、極性和方向;貼裝過程中,要隨時(shí)注意廢料槽中的棄料是否堆積過高,并及時(shí)進(jìn)行清理,使棄料不能高于槽口,以免損壞貼裝頭。4.4SMT在生產(chǎn)中的質(zhì)檢和故障處理因?yàn)镾MT生產(chǎn)中,焊膏印刷、貼片機(jī)的運(yùn)行、再流焊爐焊接等均應(yīng)列為關(guān)鍵工序,所以就從這幾部分進(jìn)行敘述。一、組裝前的檢驗(yàn) (來料檢驗(yàn))1.檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法主要有目視檢驗(yàn)、自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI)、X光檢測和超聲波檢測、在線測、功能測等。(1)目視檢驗(yàn)是指直接用肉眼或借助放大鏡、顯微鏡等工具檢驗(yàn)組裝質(zhì)量的方法。(
36、2)自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI)、主要用于工序檢驗(yàn):印刷機(jī)后的焊膏印刷質(zhì)量檢驗(yàn)、貼裝后的貼裝質(zhì)量檢驗(yàn)以及再流焊爐后的焊后檢驗(yàn),自動(dòng)光學(xué)檢測用來替代目視檢驗(yàn):X光檢測和超聲波檢測主要用于BGA、CSP以及Flip Chip的焊點(diǎn)檢驗(yàn)。(3)在線測試設(shè)備采用專門的隔離技術(shù)可以測試電阻器的阻值、電容器的電容值、電感器的電感值、器件的極性、以及短路(橋接)、開路(斷路)等參數(shù),自動(dòng)診斷錯(cuò)誤和故障,并可把錯(cuò)誤和故障顯示、打印出來。(4)功能測用于表面組裝板的電功能測試和檢驗(yàn)。功能測就是將表面組裝板或表。面組裝板上的被測單元作為一個(gè)功能體輸入電信號,然后按照功能體的設(shè)計(jì)要求檢測輸出信號,大多數(shù)功能測都有診斷程序
37、,可以鑒別和確定故障。但功能測的設(shè)備價(jià)格都比較昂貴。最簡單的功能測是將表面組裝板連接到該設(shè)備的相應(yīng)的電路上進(jìn)行加電,看設(shè)備能否正常運(yùn)行,這種方法簡單、投資少,但不能自動(dòng)診斷故障。具體采用哪一種方法,應(yīng)根據(jù)各單位SMT生產(chǎn)線具體條件以及表面組裝板的組裝密度而定。2.來料檢驗(yàn)來料檢驗(yàn)是保證表面組裝質(zhì)量的首要條件,元器件、印制電路板、表面組裝材料的質(zhì)量直接影響表面組裝板的組裝質(zhì)量。因此對元器件電性能參數(shù)及焊接端頭、引腳的可焊性;印制電路板的可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)及焊盤的可焊性;焊膏、貼片膠、棒狀焊料、焊劑、清洗劑等表面組裝材料的質(zhì)量都要有嚴(yán)格的來料檢驗(yàn)和管理制度。如表4-1表5-1來料檢測項(xiàng)目一般要求檢測方法
38、元器件可焊性 235+- 5攝氏度,2+-0.2s 元件旱端90%沾錫潤濕和浸漬試驗(yàn)引線共面性 < 0.1mm光學(xué)平面和貼裝機(jī)共面性檢查性能抽樣,儀器檢查PCB尺寸與外觀目檢翹曲度 小于0.0075mm/mm平面測量 可焊性旋轉(zhuǎn)浸漬等阻焊膜附著力熱應(yīng)力試驗(yàn)工藝焊膏金屬百分含量7591%加熱稱量法旱料球尺寸 14級測量顯微鏡金屬粉末含氧量粘度,工藝性旋轉(zhuǎn)式黏度劑,印刷,滴涂粘接性粘結(jié)強(qiáng)度拉力 ,扭力計(jì)工藝性印刷,滴涂試驗(yàn) 材料棒狀焊料雜質(zhì)含量光譜分析 助焊劑活性銅鏡,焊接比重7982比重計(jì)免洗或可清洗性目測清洗劑清洗能力清洗試驗(yàn),測量清潔度對人和環(huán)境有害安全無害化學(xué)成分分析鑒定3.表面組裝
39、元器件(SMC/SMD)檢驗(yàn)元器件主要檢測項(xiàng)目:可焊性、引腳共面性和使用性,應(yīng)由檢驗(yàn)部門作抽樣檢驗(yàn)。元器件可焊性的檢測可用不銹鋼鑷子夾住元器件體浸入235±5或230±5的錫鍋中,2土0.2s或3士0.5s時(shí)取出,在20倍顯微鏡下檢查焊端的沾錫情況.要求元器件焊端90%沾錫。作為加工車間可做以下外觀檢查:(1)目視或用放大鏡檢查元器件的焊端或引腳表面是否氧化、有無污染物. (2)元器件的標(biāo)稱值、規(guī)格、型號、精度、外形尺寸等應(yīng)與產(chǎn)品工藝要求相符。(3)SOT、SOIC的引腳不能變形,對引線間距為0.65mm以下的多引線器件QFP其引腳共面性應(yīng)小于0.1mm (可通過貼裝機(jī)光學(xué)
40、檢測)。(4)要求清洗的產(chǎn)品,清洗后元器件的標(biāo)記不脫落,且不影響元器件性能和可靠性(清洗后目檢)。4.印制電路板(PCB)檢驗(yàn)(1) PCB的焊盤圖形及尺寸、阻焊膜、絲網(wǎng)、導(dǎo)通孔的設(shè)置應(yīng)符合SMT印制電路板設(shè)計(jì)要求。(舉例:檢查焊盤問距是否合理、絲網(wǎng)是否印到焊盤上、導(dǎo)通孔是否做在焊盤上等).(2) PCB的外形尺寸應(yīng)一致,PCB的外形尺寸、定位孔、基準(zhǔn)標(biāo)志等應(yīng)滿足生產(chǎn)線設(shè)備的要求。(3) PCB允許翹曲尺寸: 向上/凸面:最大0.2mm/5Omm 長度最大0.5mm/整塊PCB長度方向。向下/凹面:最大0.2mm/5Omm 長度最大1.5mm/整塊PCB長度方向。(4)檢查PCB是否被污染或受
41、潮二、印刷焊膏工序1.絲網(wǎng)印刷技術(shù) 絲網(wǎng)印刷技術(shù)是采用已經(jīng)制好的網(wǎng)板,用一定的方法使絲網(wǎng)和印刷機(jī)直接接觸,并使焊膏在網(wǎng)板上均勻流動(dòng),由掩膜圖形注入網(wǎng)孔。當(dāng)絲網(wǎng)脫開印制板時(shí),焊膏就以掩膜圖形的形狀從網(wǎng)孔脫落到印制板的相應(yīng)焊盤圖形上,從而完成了焊膏在印制板上的印刷。2.印刷焊膏工序的檢驗(yàn)印刷完后我們?yōu)榱四鼙WC焊膏量均勻、焊膏圖形清晰、無粘連、印制板表面無焊膏粘污等必須進(jìn)行檢驗(yàn)。印刷工序是保證表面組裝質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)在PCB設(shè)計(jì)正確、元器件和印制板質(zhì)量有保證的前提下,表面組裝質(zhì)量問題中有70%的質(zhì)量問題出在印刷工藝上。為了保證SMT組裝質(zhì)量,必須嚴(yán)格控制印刷焊膏的質(zhì)量。印刷焊膏量的要
42、求如下:(1)施加的焊膏量均勻,一致性好。焊膏圖形要清晰,相鄰的圖形之間盡量不要粘連。焊膏圖形與焊盤圖形耍一致,盡量不要錯(cuò)位。(2)在一般情況下,焊盤上單位面積的焊膏量應(yīng)為0.8mg/mm2左右.對窄間距元器件,應(yīng)為0.5mg/mm2左右(在實(shí)際操作中用模板厚度與開口尺寸來控制)。(3)印刷在基板上的焊膏與希望重量值相比,可允許有一定的偏差,焊膏覆蓋每個(gè)焊盤的面積,應(yīng)在可75%以上。(4)焊膏印刷后,應(yīng)無嚴(yán)重塌落,邊緣整齊,錯(cuò)位不大于0.2mm,對窄間距元器件焊盤,錯(cuò)位不大于0.lmm.基板不允許被焊膏污染。目視檢驗(yàn),有窄間距的用25倍放大鏡或320倍顯微鏡檢驗(yàn)。3.焊膏印刷的缺陷、產(chǎn)生原因及
43、對策優(yōu)良的印刷圖形應(yīng)是縱橫方向均勻挺括,飽滿,四周清潔,焊膏占滿焊盤。用這樣的印刷圖形貼放器件,經(jīng)過再流焊,將得到優(yōu)良的焊接效果。(1)焊膏圖形錯(cuò)位產(chǎn)生原因:鋼板對位不當(dāng)與焊盤偏移;印刷機(jī)精度不夠。危害:易引起橋連。對策:調(diào)整鋼板位置;調(diào)整印刷機(jī)。(2)焊膏圖形拉尖,有凹陷產(chǎn)生原因:刮刀壓力過大;橡皮刮刀硬度不夠;窗口特大。危害:焊料量不夠,易出現(xiàn)虛焊,焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠。對策:調(diào)整印刷壓力;換金屬刮刀;改進(jìn)模板窗口設(shè)計(jì)。(3)錫膏量太多產(chǎn)生原因:模板窗口尺寸過大;鋼板與PCB之間的間隙太大。危害:易造成橋連。對策:檢查模板窗口尺寸;調(diào)節(jié)印刷參數(shù),特別是PCB模板的間隙。(4)圖形不均勻,有斷點(diǎn)產(chǎn)生
44、原因:模板窗口壁光滑度不好;印刷板次多,未能及時(shí)擦去殘留錫膏;錫膏觸變性不好。危害:易引起焊料量不足,如虛焊缺陷。對策:擦凈模板。(5)圖形沾污產(chǎn)生原因:模板印刷次數(shù)多,未能及時(shí)擦干凈;錫膏質(zhì)量差;鋼板離開時(shí)抖動(dòng)。危害:易橋連。對策:擦洗鋼板;換錫膏;調(diào)整機(jī)器??傊?,錫膏印刷時(shí)應(yīng)注意錫膏的參數(shù)會(huì)隨時(shí)變化,如粒度/形狀、觸變性和助焊劑性能。此外,印刷機(jī)的參數(shù)也會(huì)引起變化,如印刷壓力/速度和環(huán)境溫度。錫膏印刷質(zhì)量對焊接質(zhì)量有很大影響,因此應(yīng)仔細(xì)對待印刷過程中的每個(gè)參數(shù),并經(jīng)常觀察和記錄相關(guān)系數(shù)。三、貼片工序當(dāng)焊膏在PCB板上印刷成功時(shí),進(jìn)入貼片階段。1.貼片技術(shù)將SMCSMD等各種類型的表面組裝芯
45、片貼放到PCB的指定位置上的過程稱為貼裝,相應(yīng)的設(shè)備稱為貼片機(jī)或貼裝機(jī)。貼裝技術(shù)是SMT中的關(guān)鍵技術(shù),它直接影響SMA的組裝質(zhì)量和組裝效率。2.貼片工序的檢驗(yàn)在焊接前把型號、極性貼錯(cuò)的元器件以及貼裝位置偏差過大不合格的糾正過來,比焊接后檢查出來要節(jié)省很多成本.因?yàn)楹负蟮牟缓细裥枰倒すr(shí)、材料、可能損壞元器件或印制電路板(有的元器件是不可逆的),即使元器件沒有損壞,但對其可靠性也會(huì)有影響,因此焊后返修成本高、損失較大。因此有窄間距(引線中心距0.65mm以下)時(shí),必須全檢。無窄間距時(shí),可按取樣規(guī)則抽檢。 3.檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法要根據(jù)各單位的檢測設(shè)備配置以及表面組裝板的組裝密度而定。普通間距元器件
46、可用目視檢驗(yàn),高密度窄間距時(shí)可用放大鏡、顯微鏡或自動(dòng)光學(xué)檢查設(shè)備(AOI)。4.檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按照本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或參照其它標(biāo)準(zhǔn)(表面組裝工藝通用技術(shù)要求等標(biāo)準(zhǔn))執(zhí)行.(1)矩形片式元件貼裝位置優(yōu)良:元件焊端全部位于焊盤上,且居中。元件橫向:焊端的寬度的1/2以上在焊盤,即D寬度的50%為合格。D寬度的50%為不合格。元件縱向:要求焊端與焊盤必須交疊, D0為不合格(2)小外形晶體管(SOT)貼裝位置,具有少量短引線的元器件,如SOT,貼裝時(shí)允許在X 或Y方向及旋轉(zhuǎn)有偏差,但必須使引腳(含址部和跟部)全部位于焊盤上。優(yōu)良:引腳全部位于焊盤上,且對稱居中。合格:有左右或旋轉(zhuǎn)偏差,但引腳全部 位于焊盤上為合格
47、。不合格:引腳處與焊盤之外的部分為 不合格。(3)小外形集成電路及四邊扁平(翼或J形)封裝器件貼裝位置SOIC、QFP、PLCC等器件允許有較小的貼裝偏差,但應(yīng)保證元器件引腳(包括趾部和跟部)寬度的75%位于焊盤上為合格,反之為不合格,以SOP件為例。優(yōu)良:元器件引腳指部和跟部全部位于焊盤,引腳居中。引腳橫向:器件引腳有橫向或旋轉(zhuǎn)偏差時(shí),引腳指部和跟部全部位于焊盤,P=引腳寬度的75%為合格。引腳縱向:引腳趾部有3/4以上在焊盤,跟部全部在焊盤,為合格。否則為不合格。四、再流焊工序當(dāng)把芯片正確的貼到PCB板后,為了使它牢固,必須進(jìn)行焊接,焊接后必須進(jìn)行100%的檢驗(yàn)。1.檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法要根據(jù)
48、各單位的檢測設(shè)備配置來確定。如沒有光學(xué)檢查設(shè)備(AOI)或在線測試設(shè)備,一般采用目視檢驗(yàn),可根據(jù)組裝密度選擇24倍放大鏡或320倍顯微鏡進(jìn)行檢驗(yàn)。2.檢驗(yàn)內(nèi)容(1)檢驗(yàn)焊接是否充分、有無焊膏融化不充分的痕跡。(2)檢驗(yàn)焊點(diǎn)表面是否光滑、有無孔洞缺陷,孔洞的大小。(3)焊料量是否適中、焊點(diǎn)形狀是否呈半月狀。(4)錫球和殘留物的多少。(5)吊橋、虛焊、橋接、元件移位等缺陷率。第五章 貼片故障及排除5.1 貼片故障分析貼裝機(jī)運(yùn)行的正常與否,直接影響貼裝質(zhì)量和產(chǎn)量。要使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),必須全面了解機(jī)器的構(gòu)造、特點(diǎn),掌握機(jī)器容易發(fā)生各種故障的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生故障的原因以及排除故障的方法。只有及時(shí)發(fā)現(xiàn)間題,查
49、出原因,并及時(shí)糾正解決,排除故障。才能使機(jī)器發(fā)揮其應(yīng)有的貼裝效率。一、常見故障1.機(jī)器不起動(dòng)2.貼裝頭不動(dòng)3.上板后PCB不往前走4.拾取錯(cuò)誤5.貼裝錯(cuò)誤二、產(chǎn)生故障的主要原因1.傳輸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)PCB、貼裝頭運(yùn)動(dòng)的傳輸系統(tǒng)以及相應(yīng)的傳感器。2.氣路管道、吸嘴。3.吸嘴孔徑與元件不匹配。4.程序設(shè)置不正確圖象做得不好或在元件庫沒有登記。5.元件不規(guī)則與圖象不一致。6.元件厚度、貼片頭高度設(shè)置不正確。5.2 貼片故障排除見表5-1表5-1故障的表現(xiàn)形式故障原因排除故障的方法1機(jī)器不啟動(dòng) 1機(jī)器的緊急開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)拉開緊急開關(guān)鈕2電磁閥沒啟動(dòng)修理電磁閥3互鎖開關(guān)斷開接通互鎖開關(guān)4氣壓不足檢查汽源并使
50、氣壓達(dá)到要求值5微機(jī)故障關(guān)機(jī)后重新啟動(dòng)2貼裝頭不動(dòng)1橫向傳感器或傳感器接觸不良或短路檢查并修復(fù)傳輸器或傳感器潤滑油不能過多,清潔傳感器2縱向傳感器或傳感器接觸不良或短路3加潤滑油過多,傳感器被污染故障的表現(xiàn)形式故障原因排除故障的方法3上板后PCB不往前走1PCB傳輸器的皮帶松或斷裂更換PCB傳輸器的皮帶2PCB傳輸器的傳感器上有臟物或短路擦拭PCB傳輸器的傳感器3加潤滑油過多,傳感器被污染(1)貼裝頭不能拾取元件;(2)貼裝頭拾取的元件的位置是偏移的;(3)在移動(dòng)過程中,元件從貼裝頭上掉下來。吸嘴磨損老化,有裂紋引起漏氣更換吸嘴2吸嘴下表面不平有焊膏等臟物吸嘴孔內(nèi)被臟物堵塞底端面擦凈,用細(xì)針通
51、孔并將吸嘴3吸嘴孔徑與元件不匹配更換吸嘴4真空管道和過濾器的進(jìn)氣端或出氣端有問題,沒有形成真空,或形成的是不完全的真空。(不能聽到排氣聲/真空閥門LED未亮/過濾器進(jìn)氣端的真空壓力不足檢查真空管道和接口有無泄漏。重新聯(lián)接空氣管道或?qū)⑵涓鼡Q。更換接口或氣管。更換真空閥。5元件表面不平整(我們曾發(fā)現(xiàn)0.1(f電容表面不平,沿元件長度方向成瓦形)更換合格元件6元件粘在底帶上;編帶孔的毛邊卡住了元件;元件的引腳卡在了帶窩的一角;元件和編帶孔之間的間隙不夠大揭開塑料膠帶,將編帶倒過來,看一下元件能否自己掉下來。7編帶元件表面的塑料膠帶太粘或不結(jié)實(shí),塑料膠帶不能正常展開?;蛩芰夏z帶從邊緣撕裂開8拾取坐標(biāo)值
52、不正確。供料器偏離供料中心位置檢查X,Y,Z的數(shù)據(jù)重新編程9吸嘴,元件或供料器的選擇不正確;元件庫數(shù)據(jù)不正確,使得拾取時(shí)間太早查看庫數(shù)據(jù),重新設(shè)置10拾取閥值設(shè)置太低或太高,經(jīng)常出現(xiàn)拾取錯(cuò)誤提高或降低這一設(shè)置11震動(dòng)供料器滑道中器件的引腳變形,卡在滑道中取出滑道中變形的器件12由于編帶供料器卷帶輪松動(dòng),送料時(shí)塑料膠帶沒有卷繞調(diào)整編帶供料器卷帶輪的松緊度13由于編帶供料器卷帶輪太緊,送料時(shí)塑料膠帶被拉斷調(diào)整編帶供料器卷帶輪的松緊度14由于剪帶機(jī)不工作或剪刀磨損或供料器裝配不當(dāng),使紙帶不能正常排出,調(diào)整編帶供料器頂端或底部被紙帶或塑料帶堵塞檢查并修復(fù)剪帶機(jī);更換或重新裝配供料器;人工剪帶時(shí)要及時(shí)剪
53、帶故障的表現(xiàn)形式故障原因排除故障的方法(1)元器件貼錯(cuò)或極性方向錯(cuò)貼片編程錯(cuò)誤修改貼片程序拾片編程錯(cuò)誤或裝錯(cuò)供料器位置修改拾片程序,更新料站3晶體管、電解電容器等有極性元器件,不同生產(chǎn)廠家編帶時(shí)方向不一致更換編帶元器件時(shí)注意極性方向,發(fā)現(xiàn)不一致時(shí)修改貼片程序4往震動(dòng)供料器滑道中加管裝器件時(shí)與供料器編程方向不一致往震動(dòng)供料器滑道中加料時(shí)要注意器件的方向(2)貼裝位置偏離坐標(biāo)位置1貼片編程錯(cuò)誤個(gè)別元件位置不準(zhǔn)確時(shí)修改元件坐標(biāo);整塊板偏移可修改PCB Mark2元件厚度設(shè)置錯(cuò)誤修改元件庫程序3貼片頭高度太高,貼片時(shí)元件從高處扔下重新設(shè)置Z軸高度使元件焊端底部與PCB上表面的距離等于最大焊料球的直徑4
54、貼片頭高度太低,使元件滑動(dòng)5貼裝速度太快。X,Y,Z軸及轉(zhuǎn)角T速度過快。降低速度(3)貼裝時(shí)元器件被砸裂或破損1PCB變形更換PCB?;?qū)CB進(jìn)行加熱、加壓處理。2貼裝頭高度太低貼裝頭高度要隨PCB厚度和貼裝的元器件高度來調(diào)整貼裝壓力過大重新調(diào)整貼裝壓力PCB支撐柱的尺寸不正確PCB支撐柱的分布不均。支撐柱數(shù)量太少更換與PCB厚度匹配的支撐柱將支撐柱分布均衡。增加支撐柱。元件本身易破碎。更換元件第六章手工貼裝工藝6.1 手工貼裝的要求安裝工藝是以安全高效地生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為目的的,應(yīng)滿足下面幾點(diǎn)要求:1盡可能地提高生產(chǎn)效率,在一定的人力、物力資源條件下,通過合理的安排工序和采用最佳的操作方法達(dá)
55、到目的。2確保產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良性和穩(wěn)定性。這一點(diǎn)具體體現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的部件、半成品在生產(chǎn)線上的直通率高,成品的檢驗(yàn)合格率高,技術(shù)指標(biāo)一致性好;成品中不合格產(chǎn)品的返修故障原因沒有不穩(wěn)定因素或反常故障出現(xiàn)。3確保每個(gè)元器件在安裝后能以其原有的性能在整機(jī)中正常工作。簡而言二號,不能因?yàn)椴缓细竦陌惭b過程而導(dǎo)致元器件的性能降低或改變參數(shù)指標(biāo)。例如:安裝導(dǎo)致了元器件的機(jī)械損傷,劃傷了機(jī)器的外殼等等。4制定詳盡的操作規(guī)范。對那些直接影響整機(jī)性能的安裝工序,盡可能采用專用工具進(jìn)行操作,以減少手工操作的隨意性。5工序的安排要便于操作,便于保持工件之間的有序排列和傳遞。在安裝過程中,要把大型元器件、輔助部件、組合件安裝在機(jī)架或底板上,安裝時(shí)的內(nèi)外、上下、左右要有一定規(guī)律性,還要注意各個(gè)被裝器件的形狀符號和標(biāo)記位置,便于檢查時(shí)的觀察并且還要注意組合時(shí)的先后順序。6.2 手工貼裝的應(yīng)用范圍1.由于個(gè)別元器件是散件、特殊元件沒有相應(yīng)的供料器
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