㈠ 什麼是貼片機
貼片機:又稱「貼裝機」、「表面貼裝系統」(Surface Mount System),在生產線中,它配置在點膠機或絲網印刷機之後,是通過移動貼裝頭把表面貼裝元器件准確地放置PCB焊盤上的一種設備。分為手動和全自動兩種。
概念:
全自動貼片機是用來實現高速、高精度地全自動地貼放元器件的設備,是整個SMT生產中最關鍵、最復雜的設備。貼片機是SMT的生產線中的主要設備,貼片機已從早期的低速機械貼片機發展為高速光學對中貼片機,並向多功能、柔性連接模塊化發展。
貼片機的生產廠家很多,則種類也較多。貼片機的分類如下:
按速度分:
中速貼片機
高速貼片機
超高速貼片機
特點:4萬片/h以上,採用旋轉式多頭系統。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型貼片機均裝有16個貼片頭,其貼片速度分別達9.6萬片/h和12.7萬片/h。
按功能分:
高速/超高速貼片機
特點:主要以貼片式元件為主體,貼片器件品種不多。
多功能貼片機
特點:能貼裝大型器件和異型器件。
按方式分:
順序式貼片機
特點:它是按照順序將元器件一個一個貼到PCB上,通常見到的就是該類貼片機。
同時式貼片機
特點:使用放置圓柱式元件的專用料斗,一個動作就能將元件全部貼裝到PCB相應的焊盤上。產品更換時,所有料斗全部更換,已很少使用。
同時在線式貼片機
特點:由多個貼片頭組合而成,依次同時對一塊PCB貼片,assembleon-FCM就是該類。
自動化分:
全自動機電一體化貼片機
特點:大部分貼片機就是該類。
手動式貼片機
特點:手動貼片頭安裝在Y軸頭部,X、Y、e定位可以靠人手的移動和旋轉來校正位置。主要用於新產品開發,具有價廉的優點。
㈡ SMT貼片機程序原理是怎麼樣的,知道通知我哦
SMT工藝入門
表面安裝技術,簡稱SMT,作為新一代電子裝聯技術已經滲透到各個領域,SMT產品具有結構緊湊、體積小、耐振動、抗沖擊,高頻特性好、生產效率高等優點。SMT在電路板裝聯工藝中已佔據了領先地位。
典型的表面貼裝工藝分為三步:施加焊錫膏----貼裝元器件-----迴流焊接
第一步:施加焊錫膏
其目的是將適量的焊膏均勻的施加在PCB的焊盤上,以保證貼片元器件與PCB相對應的焊盤在迴流焊接時,達到良好的電器連接,並具有足夠的機械強度。
焊膏是由合金粉末、糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定黏性和良好觸便特性的膏狀體。常溫下,由於焊膏具有一定的黏性,可將電子元器件粘貼在PCB的焊盤上,在傾斜角度不是太大,也沒有外力碰撞的情況下,一般元件是不會移動的,當焊膏加熱到一定溫度時,焊膏中的合金粉末熔融再流動,液體焊料浸潤元器件的焊端與PCB焊盤,冷卻後元器件的焊端與焊盤被焊料互聯在一起,形成電氣與機械相連接的焊點。
焊膏是由專用設備施加在焊盤上,其設備有:
全自動印刷機、半自動印刷機、手動印刷台、半自動焊膏分配器等。
施加方法 適用情況 優 點 缺 點
機器印刷 批量較大,供貨周期較緊,經費足夠 大批量生產、生產效率高 使用工序復雜、投資較大
手動印刷 中小批量生產,產品研發 操作簡便、成本較低 需人工手動定位、無法進行大批量生產
手動滴塗 普通線路板的研發,修補焊盤焊膏 無須輔助設備,即可研發生產 只適用於焊盤間距在0.6mm以上元件滴塗
第二步:貼裝元器件
本工序是用貼裝機或手工將片式元器件准確的貼裝到印好焊膏或貼片膠的PCB表面相應的位置。
貼裝方法有二種,其對比如下:
施加方法 適用情況 優 點 缺 點
機器貼裝 批量較大,供貨周期緊 適合大批量生產 使用工序復雜,投資較大
手動貼裝 中小批量生產,產品研發 操作簡便,成本較低 生產效率須依操作的人員的熟練程度
人工手動貼裝主要工具:真空吸筆、鑷子、IC吸放對准器、低倍體視顯微鏡或放大鏡等。
第三步:迴流焊接
迴流焊是英文Reflow Soldring的直譯,是通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏裝軟釺焊料,實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊。
從SMT溫度特性曲線(見圖)分析迴流焊的原理。首先PCB進入140℃~160℃的預熱溫區時,焊膏中的溶劑、氣體蒸發掉,同時,焊膏中的助焊劑潤濕焊盤、元器件焊端和引腳,焊膏軟化、塌落,覆蓋了焊盤,將焊盤、元器件引腳與氧氣隔離;並使表貼元件得到充分的預熱,接著進入焊接區時,溫度以每秒2-3℃國際標准升溫速率迅速上升使焊膏達到熔化狀態,液態焊錫在PCB的焊盤、元器件焊端和引腳潤濕、擴散、漫流和迴流混合在焊接界面上生成金屬化合物,形成焊錫接點;最後PCB進入冷卻區使焊點凝固。
迴流焊方法介紹:
機器種類 加熱方式 優點 缺點
紅外迴流焊 輻射傳導 熱效率高,溫度陡度大,易控制溫度曲線,雙面焊時PCB上下溫度易控制。 有陰影效應,溫度不均勻、容易造成元件或PCB局部燒壞
熱風迴流焊 對流傳導 溫度均勻、焊接質量好。 溫度梯度不易控制
強制熱風迴流焊 紅外熱風混合加熱 結合紅外和熱風爐的優點,在產品焊接時,可得到優良的焊接效果
強制熱風迴流焊,根據其生產能力又分為兩種:
機器種類 適用情況 優點 缺點
溫區式設備 大批量生產 適合大批量生產 PCB板放置在走帶上,要順序經過若干固定溫區,溫區過少會存在溫度跳變現象,不適合高密度組裝板的焊接。而且體積龐大,耗電高。
無溫區小型台式設備 中小批量生產快速研發 在一個固定空間內,溫度按設定條件隨時間變化,操作簡便,特別適合BGA QFP PLCC。可對有缺陷表貼元件(特別是大元件)進行返修 不適合大批量生產
由於迴流焊工藝有"再流動"及"自定位效應"的特點,使迴流焊工藝對貼裝精度要求比較寬松,比較容易實現焊接的高度自動化與高速度。同時也正因為再流動及自定位效應的特點,迴流焊工藝對焊盤設計、元器件標准化、元器件端頭與印製板質量、焊料質量以及工藝參數的設置有更嚴格的要求。
清洗是利用物理作用、化學反應去除被清洗物表面的污染物、雜質的過程。無論是採用溶劑清洗或水清洗,都要經過表面潤濕、溶解、乳化作用、皂化作用等,並通過施加不同方式的機械力將污物從表面組裝板表面剝離下來,然後漂洗或沖洗干凈,最後吹乾、烘乾或自然乾燥。
迴流焊作為SMT生產中的關鍵工序,合理的溫度曲線設置是保證迴流焊質量的關鍵。不恰當的溫度曲線會使PCB板出現焊接不全、虛焊、元件翹立、焊錫球過多等焊接缺陷,影響產品質量。
SMT是一項綜合的系統工程技術,其涉及范圍包括基板、設計、設備、元器件、組裝工藝、生產輔料和管理等。SMT設備和SMT工藝對操作現場要求電壓要穩定,要防止電磁干擾,要防靜電,要有良好的照明和廢氣排放設施,對操作環境的溫度、濕度、空氣清潔度等都有專門要求,操作人員也應經過專業技術培訓。
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㈢ 貼片機的原理
作為高科技產品,安全、正確地操作對機器和對人都是很重要的。安全地操作貼片機最基本的就是操作者應有最准確的判斷,應遵循以下的基本安全規則和流程:
1、機器操作者應接受正確方法下的操作培訓。
2、檢查機器,更換零件或修理及內部調整時應關電源(對機器的檢修都必須要在按下緊急按鈕或斷電源情況下進行。
3、確使「讀坐標」和進行調整機器時YPU(編程部件)在你手中以隨時停機動作。
4、確使「聯鎖」安全設備保持有效以隨時停止機器,機器上的安全檢測等都不可以跳過、短接,否則極易出現人身或機器安全事故。
5、生產時只允許一名操作員操作一台機器。
6、操作期間,確使身體各部分如手和頭等在機器移動范圍之外。
7、機器必須有正確接地〈真正接地,而不是接零線〉。
8、不要在有燃氣體或極臟的環境中使用機器。
貼片機,也稱為「表面貼裝系統」,配置在點膠機或絲網印刷機後,通過移動安裝頭將表面貼裝組件准確地放置在PCB焊盤上的一台設備。它是用來實現高速,高精度放置組件的設備,是整個SMT生產中最關鍵,最復雜的設備。
3.貼片機工作原理:
基板被固定,進料器中的貼裝頭和基板在元器件選擇之間從進料器中來回移動,然後通過元件的位置和方向進行調整,最後放置在基板上。
優點:可以實現高精度,適用於大部分尺寸,形狀的零件,托盤的形式。適用於批量生產,也可用於多台機器進行大批量生產。
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㈣ 貼片機和插件機有什麼區別
插件機出現的比較早,是把一些有引腳的比較大的元件插在PCB板上的機器。後來隨著技術的進步,元件越做越小,片狀的無引腳元件也越來越多,貼片機也應運而生。貼片機是貼裝小的片狀的IC元件的機器,相當於插件機的升級版,區別是兩種機器在板子上裝的物料不同。
㈤ 自動貼片機是怎麼把電子元器件貼上去的速度那麼快 能貼住嗎是因為之前鋼網塗的錫膏嗎
是的,每個吸嘴貼的都不見得百分百牢固,所以有檢測這道工序。可以去科亞迪官網看一下,有相關視頻演示。希望我的回答能幫助到你
㈥ 未來smt貼片機的操作步驟
貼片機完整的操作步驟 1.貼裝前准備
(1)准備相關產品工藝文件。
(2)根據產品工藝文件的貼裝明細表領料(PCB、元器件),並進行核對。
(3)對已經開啟包裝的PCB,根據開封時間的長短及是否受潮或污染等具體情況,進行清洗和烘烤處理。
(4)開封後檢查元器件,對受潮元器件按照SMT工藝元器件管理要求處理。
(5)按元器件的規格及類型選擇遁合的供料器,並正確安裝元器件編帶供料器。裝料時-。協須將元器件的中心對准供料器的拾片中心。 (6)設備狀態檢查:
①檢查空氣壓縮機的氣壓應達到設備要求,一般為6kgjf/cm2~7kgf/cm2。
②檢查並確保導軌、貼裝頭移動范圍內、自動更換吸嘴庫周圍、托盤架上沒有任何障礙物。 2.開機
(1)按照設備安全技術操作規程開機。
(2)檢查貼片機的氣壓是否達到設備要求,一般為5kg/crri2左右。
(3)打開伺服。
(4)將貼片機所有軸回到源點位置。
(5)根據PCB的寬度,調整貼片機FT1000A36導軌寬度,導軌寬度應
大於PCB寬度Imm左右,並保證PCB在導軌上滑動自如。 (6)設置並安裝PCB定位裝置:
①首先按照操作規程設置PCB定位方式,一般有針定位和邊定位兩種方式。
②採用針定位時應按照PCB定位孑L的位置安裝並調整定位針的位置,要使定位針恰好在PCB的定位孔中間,使PCB上下自如。
③若採用邊定位,必須根據PCB的外形尺寸調整限位器和頂塊的位置。
(7)根據PCB厚度和外形尺寸安放PCB支承頂針,以保證貼片時PCB上受力均勻,不松動。若為雙面貼裝PCB,B(第一)面貼裝完畢後,必須重新調整PCB支承頂針的位置,以保證A(第二)面貼片時,PCB支承頂針應避開B面已經貼裝好的元器件。
(8)設置完畢後,可裝上PCB,進行在線編程或貼片操作了。
3.在線編程
對於已經完成離線編程的產品,可直接調出產品程序,對於沒有CAD坐標文件的產品,可採用在線編程。在線編程是在貼片機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並輸入,貼片程序是通過教學攝像機對PCB上每個貼片元器件貼裝位置的精確攝像,自動計算元器件中心坐標(貼裝位置),並記錄到貼片程序表中,然後通過人工優化而成。 4.安裝供料器
(1)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片機的料站上。
(2)安裝供料器時必須按照要求安裝到位。
(3)安裝完畢,必須由檢驗人員檢查,確保正確無誤後才能進行試貼和生產。
5.做基準標志和元器件的視覺圖像
自動貼片機貼裝時,元器件的貼裝坐標是以PCB的某一個頂角(一般為左下角或右下角)為源點計算的。而PCB加工時多少存在一定的加工誤差,因齔在高精度貼裝時必須對PCB進行基準校準。基準校準是通過在PCB上設計基準標志和貼片機的光學對中系統進行校準的。 基準標志分為PCB基準標志和局部基準標志。 6.首件試貼並檢驗
1)程序試運行程序試運行一般採用不貼裝元器件(空運行)方式,若試運行正常,則可正式貼裝。
2)首件試貼調出程序文件;按照操作規程試貼裝一塊PCB。 3)首件檢驗 (1)榆輸項目。
①各元器件位號上元器件的規格、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)檢驗方法。檢驗方法要根據各單位的檢測設備配置而定。 普通間距元器件可用目視檢驗,高密度窄間距時可用放大鏡、顯微鏡、在線或離線光學檢查設備(AOI)。
(3)檢驗標准。按照本單位制定的企業標准或參照其他標准(如IPC標准或SJ/T10670-1995表面組裝工藝通用技術要求)執行。 7.根據首件試貼和檢驗結果調整程序或重做視覺圖像
(1)如檢查出元器件的規格、方向、極性有錯誤,應按照工藝文件進行修正程序。
(2)若PCB的元器件貼裝位置有偏移,用以下幾種方法調整。 ①若PCB上的所有元器件的貼裝位置都向同一方向偏移,則這種情況應通過修正PCB標志點的坐標值來解決。把PCB標志點的坐標向元器件偏移方向移動,移動量與元器件貼裝位置偏移量相等,應注意每個PCB標志點的坐標都要等量修正。
②若PCB上的個別元器件的貼裝位置有偏移,可估計一個偏移量在程序表中直接修正個別元器件的貼片坐標值,也可以用自學編程的方法通過攝像機重新照出正確的坐標。
③如首件試貼時,貼片故障比較多,要根據具體情況進行處理。; a.拾片失敗。如拾不到元器件可考慮按以下因素進行檢查並處理: 拾片高度不合適,由於元件厚度或Z軸高度設置錯誤,檢查後按實際值修正;拾片坐標不合適,可能由於供料器的供料中心沒有調整好,應重新調整供料器;編帶供料器的塑料薄膜沒有撕開,一般都是由於卷帶沒有安裝到位或卷帶輪松緊不合適,應重新調整供料器;吸嘴堵塞,應清洗吸嘴;吸嘴端面有臟物或有裂紋,造成漏氣;吸嘴型號不合適,若孑L徑太大會造成漏氣,若孔徑太小會造成吸力不夠;氣壓不足或氣路堵塞,檢查氣路是否漏氣、增加氣壓或疏通氣路。
b.棄片或丟片頻繁,可考慮按以下方法進衍檢查並處理: 圖像處理不正確,應重新照圖像;元器件引腳變形;元器件本身的尺寸、形狀與顏色不一致,對於管裝和托盤包裝的器件可將棄件集中起來,重新照圖像;由於吸嘴型號不合適、真空吸力不足等原因造成貼片在途中飛片;吸嘴端面有錫膏或其他臟物,造成漏氣;吸嘴端面有損傷或有裂紋,造成漏氣。 8.連續貼裝生產
按照操作規程進行生產,貼裝過程中應注意以下問題:
(1)拿取PCB時不要用手觸摸PCB表面,以防破壞印刷好的錫膏。 (2)報警顯示時,應立即按下警報關閉鍵,查看錯誤信息並進行處理。 (3)貼裝過程中補充元器件時一定要注意元器件的型號、規格、極性和方向。
貼裝過程中,要隨時注意廢料槽中的棄料是否堆積過高,並及時進行清理,使棄料不能高於槽口,以免損壞貼裝頭。 9.檢驗
(1)首件自檢合格後送專檢,專檢合格後再批量貼裝。 (2)檢驗方法與檢驗標准同3.6,1(6)首件檢驗。 (3)有窄間距(引線中心距0.65mm以下)時,必須全檢。
(4)無窄間距時,可按每50塊抽取1塊PCB、200塊抽取3塊PCB、500塊抽取5塊PCB、1000塊抽取8塊PCB的取樣規則抽檢。
㈦ 靖邦科技的SMT貼片機的開機和貼片編程是什麼
1、檢查貼裝機的氣壓是香達到設備要求,一般應為5kg/cm2左右。版
2、打開伺服。
3、將貼裝機所有軸權回到原點位置。
4、調整貼裝機導軌寬度應大於PCB寬度1mm左右,並保證PCB在導軌上滑動自如。
5、設置並安裝PCB定位裝置。一般有針定位和邊定位兩種方式。
採用針定位時,調整定位針的位置,使定位針恰好在PCB的定位孔中間,使PCB上下自如採用邊定位時,必須根據PCB的外形尺寸調整限位器和頂塊的位置。
6、根據PCB的厚度和外形尺寸安放PCB支撐頂針,以保證貼片時PCB上受力均勻,不松動。若為雙面貼裝PCB,B(第一)面貼裝完畢後,必須重新調整PCB支撐頂針的位置,以保證A(第二)面貼片時,PCB支
撐項針避開B面已經貼裝好的元器件
7、設置完畢,則可裝上PCB,進行在線編程或貼片操作。
當正常的開機流程走完之後,就可以進行SMT貼片加工的貼片編程了,因為整個貼裝機是計算機控制的自動化生產設備。貼片之前必須編制貼片程序。貼片程序編製得好不好,直接影響貼裝精度和貼裝效率,
㈧ 貼片機的工作原理是什麼
貼片機的分為拱架型貼片機和轉塔型拱架型貼片機,介紹兩種貼片機的調整治方法及工作原理
拱架型貼片機(Gantry):
元件送料器、基板(PCB)是固定的,貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動,將元件從送料器取出,經過對元件位置與方向的調整,然後貼放於基板上。由於貼片頭是安裝於拱架型的X/Y坐標移動橫樑上,所以得名。
拱架型貼片機對元件位置與方向的調整方法:
1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向,這種方法能達到的精度有限,較晚的機型已再不採用。
2)、激光識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴旋轉調整方向,這種方法可實現飛行過程中的識別,但不能用於球柵列陳元件BGA。
3)、相機識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴旋轉調整方向,一般相機固定,貼片頭飛行劃過相機上空,進行成像識別,比激光識別耽誤一點時間,但可識別任何元件,也有實現飛行過程中的識別的相機識別系統,機械結構方面有其它犧牲。
這種形式由於貼片頭來回移動的距離長,所以速度受到限制。現在一般採用多個真空吸料嘴同時取料(多達上十個)和採用雙梁系統來提高速度,即一個樑上的貼片頭在取料的同時,另一個樑上的貼片頭貼放元件,速度幾乎比單梁系統快一倍。但是實際應用中,同時取料的條件較難達到,而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴,換吸料嘴有時間上的延誤。
這類機型的優勢在於:系統結構簡單,可實現高精度,適於各種大小、形狀的元件,甚至異型元件,送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適於中小批量生產,也可多台機組合用於大批量生產。
轉塔型拱架型貼片機(Turret):
元件送料器放於一個單坐標移動的料車上,基板(PCB)放於一個X/Y坐標系統移動的工作台上,貼片頭安裝在一個轉塔上,工作時,料車將元件送料器移動到取料位置,貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件,經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度),在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整,將元件貼放於基板上。
對元件位置與方向的調整方法:
1)、機械對中調整位置、吸嘴旋轉調整方向,這種方法能達到的精度有限,較晚的機型已再不採用。
2)、相機識別、X/Y坐標系統調整位置、吸嘴自旋轉調整方向,相機固定,貼片頭飛行劃過相機上空,進行成像識別。
一般,轉塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭,每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機型)至5~6個真空吸嘴(現在機型)。由於轉塔的特點,將動作細微化,選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調整、工作台移動(包含位置調整)、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內完成,所以實現真正意義上的高速度。目前最快的時間周期達到0.08~0.10秒鍾一片元件。
此機型在速度上是優越的,適於大批量生產,但其只能么窗暗腦綣敲芙擰⒋笮偷募傻緶?IC),只有托盤包裝,則無法完成,因此還有賴於其它機型來共同合作。這種設備結構復雜,造價昂貴,最新機型約在US$50萬,是拱架型的三倍以上。
㈨ 求貼片機貼片全過程
SMT技術簡介
表面貼裝技術(Surfacd Mounting Technolegy簡稱SMT)是新一代電子組裝技術,它將傳統的電子元器
件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件,從而實現了電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本,
以及生產的自動化。這種小型化的元器件稱為:SMY器件(或稱SMC、片式器件)。將元件裝配到印刷
(或其它基板)上的工藝方法稱為SMT工藝。相關的組裝設備則稱為SMT設備。
目前,先進的電子產品,特別是在計算機及通訊類電子產品,已普遍採用SMT技術。國際上SMD器
件產量逐年上升,而傳統器件產量逐年下降,因此隨著進間的推移,SMT技術將越來越普及。
SNT工藝及設備
<1> 基本步驟:
SMT工藝過程主要有三大基本操作步驟:塗布、貼裝、焊接。
塗布
—塗布是將焊膏(或固化膠)塗布到PCB板上。塗布相關設備是:印刷機、點膏機。
—塗布相關設備是印刷機、點膏機。
—本公司可提供的塗布設備:精密絲網印刷機、管狀多點立體精密印刷機。
貼裝
—貼裝是將SMD器件貼裝到PCB板上。
—相關設備貼片機。
—本公司可提供的貼裝設備:全自動貼片機、手動貼片機。
迴流焊:
—迴流焊是將組件板加溫,使焊膏熔化而達到器件與PCB板焊盤之間電氣連接。
—相關設備:迴流焊爐。
—本公司可提供SMT迴流焊設備。
<2> 其它步驟:
在SMT組裝工藝中還有其它步驟:清洗、檢測、返修(這些工藝步驟在傳統的波峰沓工藝中也採用):
清洗
—將焊接過程中的有害殘留物清洗掉。如果焊膏採用的是免清洗焊膏則本步驟可省去。
—相關設備氣相型清洗機或水清洗機。 檢測 —對組件板的電氣功能及焊點質量進行檢查及測試。
—相關設備在線儀、X線焊點分析儀。
返修
—如果組件在檢測時發現有質量問題則需返修,即把有質量問題的SMD器件拆下並重行焊接。
—相關設備:修復機。
—本公司可提供修復機:型熱風修復機。
<3>基本工藝流程及裝備:
開始--->
塗布:用印刷機將焊膏或固化膠印刷PCB上
貼裝:將SMD器件貼到PCB板上
---> 迴流焊接?
合格<--
合格否<-
檢測
清洗
迴流焊:進行迴流焊接
不合格<--
波峰焊:採用波峰焊機進行焊接
固化:將組件加熱,使SMD器件固化在PCB板上
返修:對組件板上不良器件拆除並重新焊接
SMT相關知識
對疊好的層板進行熱壓,要控制適當以免半固化片邊多地滲出,熱壓過程中半固化片固化,使多層層板粘合
後把多層板由夾具中取出,去除半固化片滲出的毛邊。按多層電路板需要的通孔直徑和位置生成程序,控制數控
鑽孔,用壓縮空氣或水清除孔中的碎屑。通孔化學鍍銅前,先用硫酸清理孔壁中銅層端面上的殘留環氧樹脂,以
接受化學鍍銅。然後在孔壁的銅層端面和環氧端面上化學沉積一層銅。見圖5-22。
1.阻焊膜蓋在錫鉛合金的電路圖形上的工藝。由圖5-19所示,首先將B階段材料即半固化
片按電路內層板的尺寸剪裁成塊,根據多層板的層數照圖5-21的次序疊放,層壓專用夾具
底層板上有定位銷,把脫模紙套入定位銷中墊在夾具的底層上,然後放在上銅箔,銅箔上
方放半固化片,半固化片上方放腐蝕好電路圖形的內層層板在內層層板上方再放半固化
片,半固化片上方再放腐蝕好電路圖形的內層層板,直至疊放到需要的層數後,在半固化
片上方再放一層銅箔和脫模紙,把夾具頂板的定位孔套入位銷中。對專用夾具的定位裝置
要求很嚴,因為它是多層印製電路板層間圖形對準的保證。圖5-21是一個八層板的示意
圖。
對多層印製電路板的外層板進行圖形轉移,應把感光膜貼壓在銅岐表面上,並將外層電路圖形的照相底板平
再置於紫外線下曝光,對曝光後的電路板進行顯影,顯影後對沒有感光膜覆蓋的裸銅部分電鍍銅和錫鉛合金、電
膜,再以錫鉛鍍層為抗蝕劑把原來感光膜覆蓋的銅層全部腐蝕掉,那麼在多層負責制電路板的表面就形成有錫鉛
和已電鍍的通孔。
許多電路板為了和系統連接,在電路板邊緣設計有連接器圖形,俗稱「金手指」。為了改善連接器的性能,
表面電鍍鎳層和金層,為了防止鍍液污染電路板其它部位,應先在金手摜上方貼好膠帶再進行電鍍,電鍍後揭下
加熱使原鍍有的錫鉛層再流,再在組裝時對不需焊接的部位覆蓋上阻焊膜,防止焊接時在布線間產生焊錫連橋或
傷。然後在阻焊膜上印刷字元圖(指元器件的框、序號、型號以及極性等),待字元油漆固化,再在電路板上鑽
電路板要經過通斷測試,要保證電路布線和互連通孔無斷路、而布線間沒有短路現象。一般可採用程式控制多探針針
目檢電路圖形、阻焊膜和字元圖是否符合規范。
2.SMOBC工藝
SMOBC工藝如圖5-20所示,前部分工藝和在錫鉛層塗覆阻焊膜的多層板工藝相同。從第19道工序開始不同,
圖形腐蝕後,就將電路圖形上的錫鉛層去除,在裸銅的電路圖形上塗覆阻焊膜和印刷字元圖。可是焊盤和互連通
露著銅,為了防止銅牆鐵壁表面氧化影響可焊性和提高通孔鍍層的可靠性,必須在焊盤表面和孔壁鍍層上有錫鉛
風整平(HAL)工藝,把已印好字元圖的電路板浸入熱風整平機的熔化焊錫槽中,並立即提起用強烈的熱風束吹
的焊錫從焊盤靚面和電鍍通孔中吹掉,這樣的焊盤表面和通孔壁上留有薄而均勻的焊錫層,見圖5-23。然後再在
器上鍍金,鑽非導電孔、進行通、斷測試和自檢。
印製電路板的重要檢驗指標是板面金屬布線的剝離強度。對FR-4層板,在125℃下處理1小時後其剝離強度為
不小於0.89Kg。
表面組裝用的電路板應採用SMOBC工藝製造,因為在阻焊膜下方的錫鉛層,在再流焊接或波峰焊接時會產生
3、阻焊 膜和 電鍍
(1)阻焊膜
傳統印製板的組裝密度低,很少採用阻膜。而SMT電路板一般採用阻焊膜。阻焊膜是一種聚全物材料主要分為非
的兩大類(圖5-24)。
1)非永久性的阻焊膜在波峰焊接時,波峰會穿過電路板的工具孔沖到非焊接面上,又如邊緣連接器的導電
會影響插座的可靠性,因此在插裝元件前用非永久性的阻焊膜 把工藝孔和金手指等表面覆蓋起來,在清除過程
掉或溶解掉。
2)永久性的阻焊膜永久性的阻焊膜是電路板的一個組成部分,它的作用除防止波峰焊接時產生焊錫連橋外
表面上還可避免布線受機械損傷或化學腐蝕。
永久性的阻焊膜又分為干膜和濕膜二種。干膜是水基或溶劑基的聚合物薄膜,一般用真空貼壓工藝把干膜貼在電
膜是液態或膏狀的聚合物,可用紫外線或對流爐以及紅外爐固化。
①干膜阻焊膜干膜阻焊膜的圖形解析度高,適用於高密度布線的電路板,能精確地和電路板上布線條對准。
的,所以不會流入電路板的通孔中,而且能蓋信通孔,當電路板用針床測試時,要用真空吸住電路板來定位,通
對真空的建立極有幫助。另外干膜不易污染焊盤而影響焊接可靠性。
在使用過程中干膜也存在些不利的因素:
A:干膜阻焊膜貼壓在電路板表面上,電路板表面有焊盤、布線,所以表面並不平整,加之干膜無流動性。
厚度。所以,干膜和電路板表面間就可能留有氣體,受熱後氣體膨脹,干膜有可能發生破裂現象。
B、干膜的厚度比較厚,一般為0.08~0.1mm(3~4mil),干膜覆蓋在表面組裝的電路板上,會將片式電阻
開電路板表面,可能造成元件端頭焊錫潤濕不好。另外阻焊膜覆蓋在片式元件下方焊盤之間,在再流焊接時可能
(即元件的一個端頭在一個焊盤上直立起來)及元件偏移現象。
C、干膜阻焊膜的固化條件嚴格,若固化溫度低或時間短則固化不充分,在清洗時會受溶劑的影響,固化過
脆,受熱應力時可能產生裂紋。
D、耐熱沖擊能力差,據報導蓋有干膜阻焊膜的電路板在-40~+100℃溫度下循環100次就出現阻焊膜裂紋。
E、干膜比濕膜價格高
②濕膜阻焊膜濕膜有用絲網印刷塗覆工藝的和光圖形轉移塗覆工藝二種。
用絲網印刷工藝的濕膜可以和電路板表面嚴密貼合,在阻焊膜下方無氣體,調節印刷參數可以控制濕膜層的厚度
於和高密度細布線圖形精確對准,而且容易沾污焊盤表面,影響焊點質量。因為它呈液體狀,有可能流入通孔而
雖有以上缺點,但是它的膜層結實而且價格便宜,所以在低密度布線的電路板中仍大量採用。
光圖形轉換的濕膜阻焊膜結合了干膜和濕膜的特點,塗覆工藝簡單,圖形解析度高,適用於高密度、細線條
堅固而且價格比干膜便宜。光圖形轉換阻焊膜塗覆到電路板上可用絲網印刷或掛簾工藝。掛簾工藝是把印製板高
焊膜的掛歷簾或懸泉裝置,得到一層均勻的阻焊膜。
光圖形轉換的濕膜曝光可採用非接觸式的。非接觸式的曝光裝置需要一套對準的光學系統,使光的繞射的散
形失真,因些投資大。而接觸式曝光無需光學對准系統,直接在紫外線下曝光,這樣可降低成本。
(2)電鍍
電路板製造中需要電鍍多種金屬,如銅、金、鎳和錫等電鍍層的質量對電路板的可靠性著重要作用。
1)鍍銅 電路板製造採用二種鍍銅方法:化學鍍銅和電鍍銅。多層印製電路板中各層間的互連要靠通孔來
是由銅層端面和環氧端面相間組成,在這樣的表面上要電鍍一層邊疆的電鍍層是不可能的,因為環氧端面不導電
首先採用化學鍍銅在孔壁上形成一層連續的銅沉積層,然後再用電鍍工藝在孔壁上電鍍銅層,這樣電鍍通孔就起
作用。
銅鍍層的抗拉強度,也就是在拉伸情況下,鍍層能承受的最在應力約為20.4~34Kg/mm2,_____抗拉強度越高則通
實。同時也希望鍍層的延伸性好,即在鍍層未斷裂前允許被拉得長些,這樣在鍍層斷裂前可產生「屈服」現象以
化學鍍銅和電鍍銅中剩餘應力類型也不同,化學鍍銅層中剩餘應力是壓縮應力,可提高化學鍍銅層對孔壁上的銅
脂的粘合力,而電鍍銅層中的剩餘應力是拉伸應力,這也是在電鍍銅前採用化學鍍銅的原因之一。
表5-6列出了電路板上可用銅的初始重量和最終重量,注意,每盎司銅的厚度為1.4mil。所以使用1盎司銅時
1.4mil銅加上1mil錫鉛鍍層,共為2.4mil。
2)鍍金 印製電路板邊緣連接器的導電帶(金手指),表面要鍍上一層金層,以改善銅層表面的接觸電阻
即使電路工作在高溫高濕下,金錶面層也不會氧化,這樣就可保證電路板和系統插座間良好的接觸。有多種鍍金
型是按溶液的PH值劃分的,有酸性鍍金溶液、中性鍍金溶液、氰化物鹼性溶液和無氰鹼性溶液。電鍍層的性能和
很有關系,例如金鍍層的硬度和多孔性是和電鍍液的類型及具體電鍍工藝參數密切相關的,連接器鍍金一般採用
用鈷作為拋光劑。
3)鍍鎳 電路板的鎳層採用電鍍工藝形成。鎳層是作為鍍金層的底層金屬,電路板在鍍金前先要在導電帶上鍍一
鍍金層的附著力和耐磨性,同時鎳和金層之間也形成勢壘層,控制金屬互化物的生成。
4)鍍錫鉛焊料 在電路板上要得到錫鉛層有二種工藝,電鍍法和熱風整平法。
採用熱風整平工藝得到的錫鉛層緻密度好和底層銅箔的附著力強,因為它們之間形成了金屬互化物。但是熱風整
不易控制,尤其在發求錫鉛層厚度比較厚時,均勻性就比較差。
電鍍的錫鉛層其厚度容易控制,而且也均勻,但是電鍍層的緻密度差,多孔一般電鍍後的錫鉛層要加熱再流,改
性。因此電鍍鉛錫工藝在印刷電路板製造中仍被廣泛應用。
4、導通孔、定位孔和標號
(1)小導通孔
SMT電路板一般採用小導通孔。表5-7列出導通孔范圍,所採用的鑽孔方法和成本。通孔開頭比是指基板厚度
比,典型的比率為5:1。利用高速鑽孔機可達到10:1。通孔形狀比是決定多層板的可靠性和通孔鍍層的質量關
5-25為通孔位置。
(2)環形圈(Annular Rings)
環形圈是指尺寸大於鑽孔的焊盤,用作有引線元件的焊接區域,防止鑽孔偏斜,通孔也可用於互連和測試。
層焊盤尺寸可不同。見圖5-26、圖5-27和表5-8。
(3)定位孔
這里定位孔是用於組裝和測試和固定孔,大多是非鍍通孔,必須在第一次鑽孔時做出,並與板上其它孔盡可
孔的尺寸通常為0.003"。所有定位孔應標出彼此的間距和到PCB基準點和另一個鍍通孔的尺寸,定位誤差一般為
(4)基準標號
基準標號主要有三類:總體(Globcl),拼板(Local)如圖5-29所示。標號為裸銅面,通常離阻焊膜距離
有錫鉛鍍層,最大厚度為2mil。最好採用非永久性阻焊塗覆在標號上。
5、拼板加工
在SMT中,除了大、中型計算機用多層板外,大多數的PCB面積較小,為了充分利用基材,高效率地製造、安
往往將同一電子設備上的幾種小塊印製板,或多塊同種小型印製板拼在一張較大的板面上。板面除了有每種(塊
電路圖形之外,還設計有製造工藝夾持邊和安裝工藝孔,以及定位標記。板面上所有的元器件裝焊完畢,甚至在
後,才將每種小塊印製板從大的拼版上分離下來。常用的分離技術是V型槽分離法。
對PCB的拼版格式有以下幾點要求。
(1)拼版的尺寸不可太大,也不可太小,應以製造、裝配和測試過程中便於加工,不產生較大形變為宜。
(2)拼版的工藝夾持邊和安裝工藝孔應由SMB的製造和安裝工藝來確定。
(3)除了製造工藝所需的定位孔之外,拼版上通常還需要設置1~2組(每組2個)安裝工藝孔。孔的位置和
安裝設備來決定,孔徑一般為Φ2.5~Φ2.8mm。每組定位孔中一個孔應為橢圓形(如圖5-30),以保證SMB能迅
地放置在表面安裝設備的夾具上。
(4)若表面安裝設備採用了光學對準定位系統,應在每件拼版上設置光學對准標記,
(5)拼版的非電路圖形區原則上應是無銅箔,無阻焊劑的絕緣基材。
(6)拼板的連接和分離方式,主要採用雙面對刻的V型槽來實現,V型槽深度一般控制在板厚的1/6~1/8左
㈩ 富士貼片機的工作原理
貼片機的工作原理:
貼片機實際上是一種精密的工業機器人,是機-電-光以及計算機控制技術的綜合體。它通過吸取-位移-定位-放置等功能,在不損傷元件和印製電路板的情況下,實現了將SMC/SMD元件快速而准確地貼裝到PCB板所指定的焊盤位置上。元件的對中有機械對中、激光對中、視覺對中3種方式。貼片機由機架、x-y運動機構(滾珠絲桿、直線導軌、驅動電機)、貼裝頭、元器件供料器、PCB承載機構、器件對中檢測裝置、計算機控制系統組成,整機的運動主要由x-y運動機構來實現,通過滾珠絲桿傳遞動力、由滾動直線導軌運動副實現定向的運動,這樣的傳動形式不僅其自身的運動阻力小、結構緊湊,而且較高的運動精度有力地保證了各元件的貼裝位置精度。
貼片機在重要部件如貼裝主軸、動/靜鏡頭、吸嘴座、送料器上進行了Mark標識。機器視覺能自動求出這些Mark中心系統坐標,建立貼片機系統坐標系和PCB、貼裝元件坐標系之間的轉換關系,計算得出貼片機的運動精確坐標;貼裝頭根據導入的貼裝元件的封裝類型、元件編號等參數到相應的位置抓取吸嘴、吸取元件;靜鏡頭依照視覺處理程序對吸取元件進行檢測、識別與對中;對中完成後貼裝頭將元件貼裝到PCB上預定的位置。這一系列元件識別、對中、檢測和貼裝的動作都是工控機根據相應指令獲取相關的數據後指令控制系統自動完成。