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贴片机是片式元器件自动安装装置

发布时间:2021-03-06 00:24:47

㈠ 什么是贴片机

贴片机:又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System),在生产线中,它配置在点胶机或丝网印刷机之后,是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。

概念:

全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备,是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备,贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机,并向多功能、柔性连接模块化发展。

贴片机的生产厂家很多,则种类也较多。贴片机的分类如下:

按速度分:

中速贴片机

高速贴片机

超高速贴片机

特点:4万片/h以上,采用旋转式多头系统。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型贴片机均装有16个贴片头,其贴片速度分别达9.6万片/h和12.7万片/h。

按功能分:

高速/超高速贴片机

特点:主要以贴片式元件为主体,贴片器件品种不多。

多功能贴片机

特点:能贴装大型器件和异型器件。

按方式分:

顺序式贴片机

特点:它是按照顺序将元器件一个一个贴到PCB上,通常见到的就是该类贴片机。

同时式贴片机

特点:使用放置圆柱式元件的专用料斗,一个动作就能将元件全部贴装到PCB相应的焊盘上。产品更换时,所有料斗全部更换,已很少使用。

同时在线式贴片机

特点:由多个贴片头组合而成,依次同时对一块PCB贴片,assembleon-FCM就是该类。

自动化分:

全自动机电一体化贴片机

特点:大部分贴片机就是该类。

手动式贴片机

特点:手动贴片头安装在Y轴头部,X、Y、e定位可以靠人手的移动和旋转来校正位置。主要用于新产品开发,具有价廉的优点。

㈡ SMT贴片机程序原理是怎么样的,知道通知我哦

SMT工艺入门
表面安装技术,简称SMT,作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域,SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击,高频特性好、生产效率高等优点。SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。

典型的表面贴装工艺分为三步:施加焊锡膏----贴装元器件-----回流焊接

第一步:施加焊锡膏
其目的是将适量的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上,以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时,达到良好的电器连接,并具有足够的机械强度。
焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触便特性的膏状体。常温下,由于焊膏具有一定的黏性,可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上,在倾斜角度不是太大,也没有外力碰撞的情况下,一般元件是不会移动的,当焊膏加热到一定温度时,焊膏中的合金粉末熔融再流动,液体焊料浸润元器件的焊端与PCB焊盘,冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在一起,形成电气与机械相连接的焊点。
焊膏是由专用设备施加在焊盘上,其设备有:
全自动印刷机、半自动印刷机、手动印刷台、半自动焊膏分配器等。

施加方法 适用情况 优 点 缺 点
机器印刷 批量较大,供货周期较紧,经费足够 大批量生产、生产效率高 使用工序复杂、投资较大
手动印刷 中小批量生产,产品研发 操作简便、成本较低 需人工手动定位、无法进行大批量生产
手动滴涂 普通线路板的研发,修补焊盘焊膏 无须辅助设备,即可研发生产 只适用于焊盘间距在0.6mm以上元件滴涂

第二步:贴装元器件
本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置。
贴装方法有二种,其对比如下:

施加方法 适用情况 优 点 缺 点
机器贴装 批量较大,供货周期紧 适合大批量生产 使用工序复杂,投资较大
手动贴装 中小批量生产,产品研发 操作简便,成本较低 生产效率须依操作的人员的熟练程度

人工手动贴装主要工具:真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或放大镜等。

第三步:回流焊接
回流焊是英文Reflow Soldring的直译,是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。

从SMT温度特性曲线(见图)分析回流焊的原理。首先PCB进入140℃~160℃的预热温区时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件焊端和引脚,焊膏软化、塌落,覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;并使表贴元件得到充分的预热,接着进入焊接区时,温度以每秒2-3℃国际标准升温速率迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡在PCB的焊盘、元器件焊端和引脚润湿、扩散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金属化合物,形成焊锡接点;最后PCB进入冷却区使焊点凝固。

回流焊方法介绍:

机器种类 加热方式 优点 缺点
红外回流焊 辐射传导 热效率高,温度陡度大,易控制温度曲线,双面焊时PCB上下温度易控制。 有阴影效应,温度不均匀、容易造成元件或PCB局部烧坏
热风回流焊 对流传导 温度均匀、焊接质量好。 温度梯度不易控制
强制热风回流焊 红外热风混合加热 结合红外和热风炉的优点,在产品焊接时,可得到优良的焊接效果

强制热风回流焊,根据其生产能力又分为两种:

机器种类 适用情况 优点 缺点
温区式设备 大批量生产 适合大批量生产 PCB板放置在走带上,要顺序经过若干固定温区,温区过少会存在温度跳变现象,不适合高密度组装板的焊接。而且体积庞大,耗电高。
无温区小型台式设备 中小批量生产快速研发 在一个固定空间内,温度按设定条件随时间变化,操作简便,特别适合BGA QFP PLCC。可对有缺陷表贴元件(特别是大元件)进行返修 不适合大批量生产

由于回流焊工艺有"再流动"及"自定位效应"的特点,使回流焊工艺对贴装精度要求比较宽松,比较容易实现焊接的高度自动化与高速度。同时也正因为再流动及自定位效应的特点,回流焊工艺对焊盘设计、元器件标准化、元器件端头与印制板质量、焊料质量以及工艺参数的设置有更严格的要求。
清洗是利用物理作用、化学反应去除被清洗物表面的污染物、杂质的过程。无论是采用溶剂清洗或水清洗,都要经过表面润湿、溶解、乳化作用、皂化作用等,并通过施加不同方式的机械力将污物从表面组装板表面剥离下来,然后漂洗或冲洗干净,最后吹干、烘干或自然干燥。
回流焊作为SMT生产中的关键工序,合理的温度曲线设置是保证回流焊质量的关键。不恰当的温度曲线会使PCB板出现焊接不全、虚焊、元件翘立、焊锡球过多等焊接缺陷,影响产品质量。
SMT是一项综合的系统工程技术,其涉及范围包括基板、设计、设备、元器件、组装工艺、生产辅料和管理等。SMT设备和SMT工艺对操作现场要求电压要稳定,要防止电磁干扰,要防静电,要有良好的照明和废气排放设施,对操作环境的温度、湿度、空气清洁度等都有专门要求,操作人员也应经过专业技术培训。

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㈢ 贴片机的原理

作为高科技产品,安全、正确地操作对机器和对人都是很重要的。安全地操作贴片机最基本的就是操作者应有最准确的判断,应遵循以下的基本安全规则和流程:
1、机器操作者应接受正确方法下的操作培训。
2、检查机器,更换零件或修理及内部调整时应关电源(对机器的检修都必须要在按下紧急按钮或断电源情况下进行。
3、确使“读坐标”和进行调整机器时YPU(编程部件)在你手中以随时停机动作。
4、确使“联锁”安全设备保持有效以随时停止机器,机器上的安全检测等都不可以跳过、短接,否则极易出现人身或机器安全事故。
5、生产时只允许一名操作员操作一台机器。
6、操作期间,确使身体各部分如手和头等在机器移动范围之外。
7、机器必须有正确接地〈真正接地,而不是接零线〉。
8、不要在有燃气体或极脏的环境中使用机器。
贴片机,也称为“表面贴装系统”,配置在点胶机或丝网印刷机后,通过移动安装头将表面贴装组件准确地放置在PCB焊盘上的一台设备。它是用来实现高速,高精度放置组件的设备,是整个SMT生产中最关键,最复杂的设备。
3.贴片机工作原理:
基板被固定,进料器中的贴装头和基板在元器件选择之间从进料器中来回移动,然后通过元件的位置和方向进行调整,最后放置在基板上。
优点:可以实现高精度,适用于大部分尺寸,形状的零件,托盘的形式。适用于批量生产,也可用于多台机器进行大批量生产。
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㈣ 贴片机和插件机有什么区别

插件机出现的比较早,是把一些有引脚的比较大的元件插在PCB板上的机器。后来随着技术的进步,元件越做越小,片状的无引脚元件也越来越多,贴片机也应运而生。贴片机是贴装小的片状的IC元件的机器,相当于插件机的升级版,区别是两种机器在板子上装的物料不同。

㈤ 自动贴片机是怎么把电子元器件贴上去的速度那么快 能贴住吗是因为之前钢网涂的锡膏吗

是的,每个吸嘴贴的都不见得百分百牢固,所以有检测这道工序。可以去科亚迪官网看一下,有相关视频演示。希望我的回答能帮助到你

㈥ 未来smt贴片机的操作步骤

贴片机完整的操作步骤 1.贴装前准备

(1)准备相关产品工艺文件。

(2)根据产品工艺文件的贴装明细表领料(PCB、元器件),并进行核对。

(3)对已经开启包装的PCB,根据开封时间的长短及是否受潮或污染等具体情况,进行清洗和烘烤处理。

(4)开封后检查元器件,对受潮元器件按照SMT工艺元器件管理要求处理。

(5)按元器件的规格及类型选择遁合的供料器,并正确安装元器件编带供料器。装料时-。协须将元器件的中心对准供料器的拾片中心。 (6)设备状态检查:

①检查空气压缩机的气压应达到设备要求,一般为6kgjf/cm2~7kgf/cm2。

②检查并确保导轨、贴装头移动范围内、自动更换吸嘴库周围、托盘架上没有任何障碍物。 2.开机

(1)按照设备安全技术操作规程开机。

(2)检查贴片机的气压是否达到设备要求,一般为5kg/crri2左右。

(3)打开伺服。

(4)将贴片机所有轴回到源点位置。

(5)根据PCB的宽度,调整贴片机FT1000A36导轨宽度,导轨宽度应

大于PCB宽度Imm左右,并保证PCB在导轨上滑动自如。 (6)设置并安装PCB定位装置:

①首先按照操作规程设置PCB定位方式,一般有针定位和边定位两种方式。

②采用针定位时应按照PCB定位孑L的位置安装并调整定位针的位置,要使定位针恰好在PCB的定位孔中间,使PCB上下自如。

③若采用边定位,必须根据PCB的外形尺寸调整限位器和顶块的位置。

(7)根据PCB厚度和外形尺寸安放PCB支承顶针,以保证贴片时PCB上受力均匀,不松动。若为双面贴装PCB,B(第一)面贴装完毕后,必须重新调整PCB支承顶针的位置,以保证A(第二)面贴片时,PCB支承顶针应避开B面已经贴装好的元器件。

(8)设置完毕后,可装上PCB,进行在线编程或贴片操作了。

3.在线编程

对于已经完成离线编程的产品,可直接调出产品程序,对于没有CAD坐标文件的产品,可采用在线编程。在线编程是在贴片机上人工输入拾片和贴片程序的过程。拾片程序完全由人工编制并输入,贴片程序是通过教学摄像机对PCB上每个贴片元器件贴装位置的精确摄像,自动计算元器件中心坐标(贴装位置),并记录到贴片程序表中,然后通过人工优化而成。 4.安装供料器

(1)按照离线编程或在线编程编制的拾片程序表,将各种元器件安装到贴片机的料站上。

(2)安装供料器时必须按照要求安装到位。

(3)安装完毕,必须由检验人员检查,确保正确无误后才能进行试贴和生产。

5.做基准标志和元器件的视觉图像

自动贴片机贴装时,元器件的贴装坐标是以PCB的某一个顶角(一般为左下角或右下角)为源点计算的。而PCB加工时多少存在一定的加工误差,因龀在高精度贴装时必须对PCB进行基准校准。基准校准是通过在PCB上设计基准标志和贴片机的光学对中系统进行校准的。 基准标志分为PCB基准标志和局部基准标志。 6.首件试贴并检验

1)程序试运行程序试运行一般采用不贴装元器件(空运行)方式,若试运行正常,则可正式贴装。

2)首件试贴调出程序文件;按照操作规程试贴装一块PCB。 3)首件检验 (1)榆输项目。

①各元器件位号上元器件的规格、方向、极性是否与工艺文件(或表面组装样板)相符。

②元器件有无损坏、引脚有无变形。

③元器件的贴装位置偏离焊盘是否超出允许范围。

(2)检验方法。检验方法要根据各单位的检测设备配置而定。 普通间距元器件可用目视检验,高密度窄间距时可用放大镜、显微镜、在线或离线光学检查设备(AOI)。

(3)检验标准。按照本单位制定的企业标准或参照其他标准(如IPC标准或SJ/T10670-1995表面组装工艺通用技术要求)执行。 7.根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像

(1)如检查出元器件的规格、方向、极性有错误,应按照工艺文件进行修正程序。

(2)若PCB的元器件贴装位置有偏移,用以下几种方法调整。 ①若PCB上的所有元器件的贴装位置都向同一方向偏移,则这种情况应通过修正PCB标志点的坐标值来解决。把PCB标志点的坐标向元器件偏移方向移动,移动量与元器件贴装位置偏移量相等,应注意每个PCB标志点的坐标都要等量修正。

②若PCB上的个别元器件的贴装位置有偏移,可估计一个偏移量在程序表中直接修正个别元器件的贴片坐标值,也可以用自学编程的方法通过摄像机重新照出正确的坐标。

③如首件试贴时,贴片故障比较多,要根据具体情况进行处理。; a.拾片失败。如拾不到元器件可考虑按以下因素进行检查并处理: 拾片高度不合适,由于元件厚度或Z轴高度设置错误,检查后按实际值修正;拾片坐标不合适,可能由于供料器的供料中心没有调整好,应重新调整供料器;编带供料器的塑料薄膜没有撕开,一般都是由于卷带没有安装到位或卷带轮松紧不合适,应重新调整供料器;吸嘴堵塞,应清洗吸嘴;吸嘴端面有脏物或有裂纹,造成漏气;吸嘴型号不合适,若孑L径太大会造成漏气,若孔径太小会造成吸力不够;气压不足或气路堵塞,检查气路是否漏气、增加气压或疏通气路。

b.弃片或丢片频繁,可考虑按以下方法进衍检查并处理: 图像处理不正确,应重新照图像;元器件引脚变形;元器件本身的尺寸、形状与颜色不一致,对于管装和托盘包装的器件可将弃件集中起来,重新照图像;由于吸嘴型号不合适、真空吸力不足等原因造成贴片在途中飞片;吸嘴端面有锡膏或其他脏物,造成漏气;吸嘴端面有损伤或有裂纹,造成漏气。 8.连续贴装生产

按照操作规程进行生产,贴装过程中应注意以下问题:

(1)拿取PCB时不要用手触摸PCB表面,以防破坏印刷好的锡膏。 (2)报警显示时,应立即按下警报关闭键,查看错误信息并进行处理。 (3)贴装过程中补充元器件时一定要注意元器件的型号、规格、极性和方向。

贴装过程中,要随时注意废料槽中的弃料是否堆积过高,并及时进行清理,使弃料不能高于槽口,以免损坏贴装头。 9.检验

(1)首件自检合格后送专检,专检合格后再批量贴装。 (2)检验方法与检验标准同3.6,1(6)首件检验。 (3)有窄间距(引线中心距0.65mm以下)时,必须全检。

(4)无窄间距时,可按每50块抽取1块PCB、200块抽取3块PCB、500块抽取5块PCB、1000块抽取8块PCB的取样规则抽检。

㈦ 靖邦科技的SMT贴片机的开机和贴片编程是什么

1、检查贴装机的气压是香达到设备要求,一般应为5kg/cm2左右。版
2、打开伺服。
3、将贴装机所有轴权回到原点位置。
4、调整贴装机导轨宽度应大于PCB宽度1mm左右,并保证PCB在导轨上滑动自如。
5、设置并安装PCB定位装置。一般有针定位和边定位两种方式。
采用针定位时,调整定位针的位置,使定位针恰好在PCB的定位孔中间,使PCB上下自如采用边定位时,必须根据PCB的外形尺寸调整限位器和顶块的位置。
6、根据PCB的厚度和外形尺寸安放PCB支撑顶针,以保证贴片时PCB上受力均匀,不松动。若为双面贴装PCB,B(第一)面贴装完毕后,必须重新调整PCB支撑顶针的位置,以保证A(第二)面贴片时,PCB支
撑项针避开B面已经贴装好的元器件
7、设置完毕,则可装上PCB,进行在线编程或贴片操作。
当正常的开机流程走完之后,就可以进行SMT贴片加工的贴片编程了,因为整个贴装机是计算机控制的自动化生产设备。贴片之前必须编制贴片程序。贴片程序编制得好不好,直接影响贴装精度和贴装效率,

㈧ 贴片机的工作原理是什么

贴片机的分为拱架型贴片机和转塔型拱架型贴片机,介绍两种贴片机的调整治方法及工作原理
拱架型贴片机(Gantry):
元件送料器、基板(PCB)是固定的,贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动,将元件从送料器取出,经过对元件位置与方向的调整,然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上,所以得名。
拱架型贴片机对元件位置与方向的调整方法:
1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法能达到的精度有限,较晚的机型已再不采用。
2)、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法可实现飞行过程中的识别,但不能用于球栅列陈元件BGA。
3)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,一般相机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别,比激光识别耽误一点时间,但可识别任何元件,也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统,机械结构方面有其它牺牲。
这种形式由于贴片头来回移动的距离长,所以速度受到限制。现在一般采用多个真空吸料嘴同时取料(多达上十个)和采用双梁系统来提高速度,即一个梁上的贴片头在取料的同时,另一个梁上的贴片头贴放元件,速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中,同时取料的条件较难达到,而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴,换吸料嘴有时间上的延误。
这类机型的优势在于:系统结构简单,可实现高精度,适于各种大小、形状的元件,甚至异型元件,送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产,也可多台机组合用于大批量生产。
转塔型拱架型贴片机(Turret):
元件送料器放于一个单坐标移动的料车上,基板(PCB)放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上,贴片头安装在一个转塔上,工作时,料车将元件送料器移动到取料位置,贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件,经转塔转动到贴片位置(与取料位置成180度),在转动过程中经过对元件位置与方向的调整,将元件贴放于基板上。
对元件位置与方向的调整方法:
1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法能达到的精度有限,较晚的机型已再不采用。
2)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向,相机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别。
一般,转塔上安装有十几到二十几个贴片头,每个贴片头上安装2~4个真空吸嘴(较早机型)至5~6个真空吸嘴(现在机型)。由于转塔的特点,将动作细微化,选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动(包含位置调整)、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成,所以实现真正意义上的高速度。目前最快的时间周期达到0.08~0.10秒钟一片元件。
此机型在速度上是优越的,适于大批量生产,但其只能么窗暗脑绻敲芙拧⒋笮偷募傻缏?IC),只有托盘包装,则无法完成,因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂,造价昂贵,最新机型约在US$50万,是拱架型的三倍以上。

㈨ 求贴片机贴片全过程

SMT技术简介

表面贴装技术(Surfacd Mounting Technolegy简称SMT)是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器

件压缩成为体积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本,

以及生产的自动化。这种小型化的元器件称为:SMY器件(或称SMC、片式器件)。将元件装配到印刷

(或其它基板)上的工艺方法称为SMT工艺。相关的组装设备则称为SMT设备。

目前,先进的电子产品,特别是在计算机及通讯类电子产品,已普遍采用SMT技术。国际上SMD器

件产量逐年上升,而传统器件产量逐年下降,因此随着进间的推移,SMT技术将越来越普及。

SNT工艺及设备

<1> 基本步骤:

SMT工艺过程主要有三大基本操作步骤:涂布、贴装、焊接。

涂布

—涂布是将焊膏(或固化胶)涂布到PCB板上。涂布相关设备是:印刷机、点膏机。

—涂布相关设备是印刷机、点膏机。

—本公司可提供的涂布设备:精密丝网印刷机、管状多点立体精密印刷机。

贴装

—贴装是将SMD器件贴装到PCB板上。

—相关设备贴片机。

—本公司可提供的贴装设备:全自动贴片机、手动贴片机。

回流焊:

—回流焊是将组件板加温,使焊膏熔化而达到器件与PCB板焊盘之间电气连接。

—相关设备:回流焊炉。

—本公司可提供SMT回流焊设备。

<2> 其它步骤:

在SMT组装工艺中还有其它步骤:清洗、检测、返修(这些工艺步骤在传统的波峰沓工艺中也采用):

清洗

—将焊接过程中的有害残留物清洗掉。如果焊膏采用的是免清洗焊膏则本步骤可省去。

—相关设备气相型清洗机或水清洗机。 检测 —对组件板的电气功能及焊点质量进行检查及测试。

—相关设备在线仪、X线焊点分析仪。

返修

—如果组件在检测时发现有质量问题则需返修,即把有质量问题的SMD器件拆下并重行焊接。

—相关设备:修复机。

—本公司可提供修复机:型热风修复机。

<3>基本工艺流程及装备:

开始--->

涂布:用印刷机将焊膏或固化胶印刷PCB上

贴装:将SMD器件贴到PCB板上

---> 回流焊接?

合格<--

合格否<-

检测

清洗

回流焊:进行回流焊接

不合格<--

波峰焊:采用波峰焊机进行焊接

固化:将组件加热,使SMD器件固化在PCB板上

返修:对组件板上不良器件拆除并重新焊接
SMT相关知识

对叠好的层板进行热压,要控制适当以免半固化片边多地渗出,热压过程中半固化片固化,使多层层板粘合

后把多层板由夹具中取出,去除半固化片渗出的毛边。按多层电路板需要的通孔直径和位置生成程序,控制数控

钻孔,用压缩空气或水清除孔中的碎屑。通孔化学镀铜前,先用硫酸清理孔壁中铜层端面上的残留环氧树脂,以

接受化学镀铜。然后在孔壁的铜层端面和环氧端面上化学沉积一层铜。见图5-22。

1.阻焊膜盖在锡铅合金的电路图形上的工艺。由图5-19所示,首先将B阶段材料即半固化

片按电路内层板的尺寸剪裁成块,根据多层板的层数照图5-21的次序叠放,层压专用夹具

底层板上有定位销,把脱模纸套入定位销中垫在夹具的底层上,然后放在上铜箔,铜箔上

方放半固化片,半固化片上方放腐蚀好电路图形的内层层板在内层层板上方再放半固化

片,半固化片上方再放腐蚀好电路图形的内层层板,直至叠放到需要的层数后,在半固化

片上方再放一层铜箔和脱模纸,把夹具顶板的定位孔套入位销中。对专用夹具的定位装置

要求很严,因为它是多层印制电路板层间图形对准的保证。图5-21是一个八层板的示意

图。

对多层印制电路板的外层板进行图形转移,应把感光膜贴压在铜岐表面上,并将外层电路图形的照相底板平

再置于紫外线下曝光,对曝光后的电路板进行显影,显影后对没有感光膜覆盖的裸铜部分电镀铜和锡铅合金、电

膜,再以锡铅镀层为抗蚀剂把原来感光膜覆盖的铜层全部腐蚀掉,那么在多层负责制电路板的表面就形成有锡铅

和已电镀的通孔。

许多电路板为了和系统连接,在电路板边缘设计有连接器图形,俗称“金手指”。为了改善连接器的性能,

表面电镀镍层和金层,为了防止镀液污染电路板其它部位,应先在金手掼上方贴好胶带再进行电镀,电镀后揭下

加热使原镀有的锡铅层再流,再在组装时对不需焊接的部位覆盖上阻焊膜,防止焊接时在布线间产生焊锡连桥或

伤。然后在阻焊膜上印刷字符图(指元器件的框、序号、型号以及极性等),待字符油漆固化,再在电路板上钻

电路板要经过通断测试,要保证电路布线和互连通孔无断路、而布线间没有短路现象。一般可采用程控多探针针

目检电路图形、阻焊膜和字符图是否符合规范。

2.SMOBC工艺

SMOBC工艺如图5-20所示,前部分工艺和在锡铅层涂覆阻焊膜的多层板工艺相同。从第19道工序开始不同,

图形腐蚀后,就将电路图形上的锡铅层去除,在裸铜的电路图形上涂覆阻焊膜和印刷字符图。可是焊盘和互连通

露着铜,为了防止铜墙铁壁表面氧化影响可焊性和提高通孔镀层的可靠性,必须在焊盘表面和孔壁镀层上有锡铅

风整平(HAL)工艺,把已印好字符图的电路板浸入热风整平机的熔化焊锡槽中,并立即提起用强烈的热风束吹

的焊锡从焊盘靓面和电镀通孔中吹掉,这样的焊盘表面和通孔壁上留有薄而均匀的焊锡层,见图5-23。然后再在

器上镀金,钻非导电孔、进行通、断测试和自检。

印制电路板的重要检验指标是板面金属布线的剥离强度。对FR-4层板,在125℃下处理1小时后其剥离强度为

不小于0.89Kg。

表面组装用的电路板应采用SMOBC工艺制造,因为在阻焊膜下方的锡铅层,在再流焊接或波峰焊接时会产生
3、阻焊 膜和 电镀

(1)阻焊膜

传统印制板的组装密度低,很少采用阻膜。而SMT电路板一般采用阻焊膜。阻焊膜是一种聚全物材料主要分为非

的两大类(图5-24)。

1)非永久性的阻焊膜在波峰焊接时,波峰会穿过电路板的工具孔冲到非焊接面上,又如边缘连接器的导电

会影响插座的可靠性,因此在插装元件前用非永久性的阻焊膜 把工艺孔和金手指等表面覆盖起来,在清除过程

掉或溶解掉。

2)永久性的阻焊膜永久性的阻焊膜是电路板的一个组成部分,它的作用除防止波峰焊接时产生焊锡连桥外

表面上还可避免布线受机械损伤或化学腐蚀。

永久性的阻焊膜又分为干膜和湿膜二种。干膜是水基或溶剂基的聚合物薄膜,一般用真空贴压工艺把干膜贴在电

膜是液态或膏状的聚合物,可用紫外线或对流炉以及红外炉固化。

①干膜阻焊膜干膜阻焊膜的图形分辨率高,适用于高密度布线的电路板,能精确地和电路板上布线条对准。

的,所以不会流入电路板的通孔中,而且能盖信通孔,当电路板用针床测试时,要用真空吸住电路板来定位,通

对真空的建立极有帮助。另外干膜不易污染焊盘而影响焊接可靠性。

在使用过程中干膜也存在些不利的因素:

A:干膜阻焊膜贴压在电路板表面上,电路板表面有焊盘、布线,所以表面并不平整,加之干膜无流动性。

厚度。所以,干膜和电路板表面间就可能留有气体,受热后气体膨胀,干膜有可能发生破裂现象。

B、干膜的厚度比较厚,一般为0.08~0.1mm(3~4mil),干膜覆盖在表面组装的电路板上,会将片式电阻

开电路板表面,可能造成元件端头焊锡润湿不好。另外阻焊膜覆盖在片式元件下方焊盘之间,在再流焊接时可能

(即元件的一个端头在一个焊盘上直立起来)及元件偏移现象。

C、干膜阻焊膜的固化条件严格,若固化温度低或时间短则固化不充分,在清洗时会受溶剂的影响,固化过

脆,受热应力时可能产生裂纹。

D、耐热冲击能力差,据报导盖有干膜阻焊膜的电路板在-40~+100℃温度下循环100次就出现阻焊膜裂纹。

E、干膜比湿膜价格高

②湿膜阻焊膜湿膜有用丝网印刷涂覆工艺的和光图形转移涂覆工艺二种。

用丝网印刷工艺的湿膜可以和电路板表面严密贴合,在阻焊膜下方无气体,调节印刷参数可以控制湿膜层的厚度

于和高密度细布线图形精确对准,而且容易沾污焊盘表面,影响焊点质量。因为它呈液体状,有可能流入通孔而

虽有以上缺点,但是它的膜层结实而且价格便宜,所以在低密度布线的电路板中仍大量采用。

光图形转换的湿膜阻焊膜结合了干膜和湿膜的特点,涂覆工艺简单,图形分辨率高,适用于高密度、细线条

坚固而且价格比干膜便宜。光图形转换阻焊膜涂覆到电路板上可用丝网印刷或挂帘工艺。挂帘工艺是把印制板高

焊膜的挂历帘或悬泉装置,得到一层均匀的阻焊膜。

光图形转换的湿膜曝光可采用非接触式的。非接触式的曝光装置需要一套对准的光学系统,使光的绕射的散

形失真,因些投资大。而接触式曝光无需光学对准系统,直接在紫外线下曝光,这样可降低成本。

(2)电镀

电路板制造中需要电镀多种金属,如铜、金、镍和锡等电镀层的质量对电路板的可靠性着重要作用。

1)镀铜 电路板制造采用二种镀铜方法:化学镀铜和电镀铜。多层印制电路板中各层间的互连要靠通孔来

是由铜层端面和环氧端面相间组成,在这样的表面上要电镀一层边疆的电镀层是不可能的,因为环氧端面不导电

首先采用化学镀铜在孔壁上形成一层连续的铜沉积层,然后再用电镀工艺在孔壁上电镀铜层,这样电镀通孔就起

作用。

铜镀层的抗拉强度,也就是在拉伸情况下,镀层能承受的最在应力约为20.4~34Kg/mm2,_____抗拉强度越高则通

实。同时也希望镀层的延伸性好,即在镀层未断裂前允许被拉得长些,这样在镀层断裂前可产生“屈服”现象以

化学镀铜和电镀铜中剩余应力类型也不同,化学镀铜层中剩余应力是压缩应力,可提高化学镀铜层对孔壁上的铜

脂的粘合力,而电镀铜层中的剩余应力是拉伸应力,这也是在电镀铜前采用化学镀铜的原因之一。

表5-6列出了电路板上可用铜的初始重量和最终重量,注意,每盎司铜的厚度为1.4mil。所以使用1盎司铜时

1.4mil铜加上1mil锡铅镀层,共为2.4mil。

2)镀金 印制电路板边缘连接器的导电带(金手指),表面要镀上一层金层,以改善铜层表面的接触电阻

即使电路工作在高温高湿下,金表面层也不会氧化,这样就可保证电路板和系统插座间良好的接触。有多种镀金

型是按溶液的PH值划分的,有酸性镀金溶液、中性镀金溶液、氰化物碱性溶液和无氰碱性溶液。电镀层的性能和

很有关系,例如金镀层的硬度和多孔性是和电镀液的类型及具体电镀工艺参数密切相关的,连接器镀金一般采用

用钴作为抛光剂。

3)镀镍 电路板的镍层采用电镀工艺形成。镍层是作为镀金层的底层金属,电路板在镀金前先要在导电带上镀一

镀金层的附着力和耐磨性,同时镍和金层之间也形成势垒层,控制金属互化物的生成。

4)镀锡铅焊料 在电路板上要得到锡铅层有二种工艺,电镀法和热风整平法。

采用热风整平工艺得到的锡铅层致密度好和底层铜箔的附着力强,因为它们之间形成了金属互化物。但是热风整

不易控制,尤其在发求锡铅层厚度比较厚时,均匀性就比较差。

电镀的锡铅层其厚度容易控制,而且也均匀,但是电镀层的致密度差,多孔一般电镀后的锡铅层要加热再流,改

性。因此电镀铅锡工艺在印刷电路板制造中仍被广泛应用。
4、导通孔、定位孔和标号

(1)小导通孔

SMT电路板一般采用小导通孔。表5-7列出导通孔范围,所采用的钻孔方法和成本。通孔开头比是指基板厚度

比,典型的比率为5:1。利用高速钻孔机可达到10:1。通孔形状比是决定多层板的可靠性和通孔镀层的质量关

5-25为通孔位置。

(2)环形圈(Annular Rings)

环形圈是指尺寸大于钻孔的焊盘,用作有引线元件的焊接区域,防止钻孔偏斜,通孔也可用于互连和测试。

层焊盘尺寸可不同。见图5-26、图5-27和表5-8。

(3)定位孔

这里定位孔是用于组装和测试和固定孔,大多是非镀通孔,必须在第一次钻孔时做出,并与板上其它孔尽可

孔的尺寸通常为0.003"。所有定位孔应标出彼此的间距和到PCB基准点和另一个镀通孔的尺寸,定位误差一般为

(4)基准标号

基准标号主要有三类:总体(Globcl),拼板(Local)如图5-29所示。标号为裸铜面,通常离阻焊膜距离

有锡铅镀层,最大厚度为2mil。最好采用非永久性阻焊涂覆在标号上。

5、拼板加工

在SMT中,除了大、中型计算机用多层板外,大多数的PCB面积较小,为了充分利用基材,高效率地制造、安

往往将同一电子设备上的几种小块印制板,或多块同种小型印制板拼在一张较大的板面上。板面除了有每种(块

电路图形之外,还设计有制造工艺夹持边和安装工艺孔,以及定位标记。板面上所有的元器件装焊完毕,甚至在

后,才将每种小块印制板从大的拼版上分离下来。常用的分离技术是V型槽分离法。

对PCB的拼版格式有以下几点要求。

(1)拼版的尺寸不可太大,也不可太小,应以制造、装配和测试过程中便于加工,不产生较大形变为宜。

(2)拼版的工艺夹持边和安装工艺孔应由SMB的制造和安装工艺来确定。

(3)除了制造工艺所需的定位孔之外,拼版上通常还需要设置1~2组(每组2个)安装工艺孔。孔的位置和

安装设备来决定,孔径一般为Φ2.5~Φ2.8mm。每组定位孔中一个孔应为椭圆形(如图5-30),以保证SMB能迅

地放置在表面安装设备的夹具上。

(4)若表面安装设备采用了光学对准定位系统,应在每件拼版上设置光学对准标记,

(5)拼版的非电路图形区原则上应是无铜箔,无阻焊剂的绝缘基材。

(6)拼板的连接和分离方式,主要采用双面对刻的V型槽来实现,V型槽深度一般控制在板厚的1/6~1/8左

㈩ 富士贴片机的工作原理

贴片机的工作原理:

贴片机实际上是一种精密的工业机器人,是机-电-光以及计算机控制技术的综合体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能,在不损伤元件和印制电路板的情况下,实现了将SMC/SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。元件的对中有机械对中、激光对中、视觉对中3种方式。贴片机由机架、x-y运动机构(滚珠丝杆、直线导轨、驱动电机)、贴装头、元器件供料器、PCB承载机构、器件对中检测装置、计算机控制系统组成,整机的运动主要由x-y运动机构来实现,通过滚珠丝杆传递动力、由滚动直线导轨运动副实现定向的运动,这样的传动形式不仅其自身的运动阻力小、结构紧凑,而且较高的运动精度有力地保证了各元件的贴装位置精度。
贴片机在重要部件如贴装主轴、动/静镜头、吸嘴座、送料器上进行了Mark标识。机器视觉能自动求出这些Mark中心系统坐标,建立贴片机系统坐标系和PCB、贴装元件坐标系之间的转换关系,计算得出贴片机的运动精确坐标;贴装头根据导入的贴装元件的封装类型、元件编号等参数到相应的位置抓取吸嘴、吸取元件;静镜头依照视觉处理程序对吸取元件进行检测、识别与对中;对中完成后贴装头将元件贴装到PCB上预定的位置。这一系列元件识别、对中、检测和贴装的动作都是工控机根据相应指令获取相关的数据后指令控制系统自动完成。

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