GJT-450共晶台使用说明书(双吸嘴).doc

GJT-450GJT-450 共晶台共晶台 使使 用用 说说 明明 书书 中国电子科技集团公司第二研究所 CHINA ELECTRONICS TECHNOLOGY GROUP GORPORATION 中中国国电电子子科科技技集集团团公公司司第第二二研研究究所所 2 目目 录录 1.产品概述产品概述.1 1.1. 产品名称和型号.1 1.2. 主要技术指标.1 1.3主要使用性能 .1 2.设备组成设备组成.2 2.1 机械结构2 2.2 电气软硬件3 2.2.1 电气硬件.3 2.2.2 电气软件.4 2.3 产品气路设计4 3.安装和调试安装和调试.5 3.1 安装前的准备 5 3.2 安装和调试 5 4.使用操作步骤使用操作步骤.5 4.1 开机步骤 5 4.2 温度仪的设定方法 6 4.3 具体操作步骤 6 4.4 操作过程注意事项8 5产品配件产品配件9 共晶台共晶台 -使用说明书- 1.产品概述产品概述 GJT-450 共晶台用于半导体封装的共晶工艺，能实现器件的精确放置和良 好的共晶焊接效果。 1.1. 产品名称和型号产品名称和型号 1) 产品名称：共晶台 2) 产品型号：GJT-450 注：450 指加热台最高温度 1.2. 主要技术指标主要技术指标 1)芯片尺寸范围： (0.20.2)mm (2.02.0) mm 2)左右吸嘴压力范围： 5gf75gf 3)左吸嘴摩擦幅度： (0.050.4)mm 4)控温精度： 3 5)升降台尺寸: 275mm265mm 6)外形尺寸： 680mm470mm750mm 1.3主要使用性能主要使用性能 1)工作平台高度可灵活调节 0 mm20 mm； 2)吸嘴吸取器件气压可调； 3)左吸嘴的磨擦幅度、速度和次数在一定范围内可调； 4) 文本 显 示器 可动态提示一系列操作步骤。 5)加热台温度可精确控制 - 2 - 2.设备组成设备组成 2.1 机械结构机械结构 共晶台由机架、升降台、加热台、操纵机构、显示屏、焊接头、显微镜装 置、温控模块等几部分组成。图 1 为共晶台的结构示意图。 机架是整个共晶台的外部构架，电气控制系统和机械结构均与之相连。 升降台通过旋转手动旋钮实现台面的升降，其范围是(020) mm。 加热台可以将焊料及芯片升温至共晶点以上，其物料放置盘可以旋转，方 便调节物料的拾取角度，最高加热温度可达到 450，通过可调夹具来夹紧焊 件，焊接时可以接通氮气，形成氮气保护氛围。 操纵机构和焊接头相连接，通过操作手柄可以控制焊接头在 X、Y、Z 三个 方向一定范围内自由运动，操作手柄和焊接头在 X、Y 方向的运动比例为 8：1，可保证焊接头工作时精确对位。通过操纵手柄上的控制开关可以控制真 空吸嘴拾放器件和摩擦等动作。 显示屏可显示焊接头的工作状态，还可以设置各种共晶参数，如摩擦时间、 摩擦幅度等。 焊接头由两部分组成，两部分分别装夹不同的吸嘴，工作过程中，两个吸 显示屏 机架 升降台 加热台 操纵机构 焊接头 显微镜装置 温控模块 图 1 共晶台机械结构 - 3 - 嘴可以交替运动到工作位置，吸嘴在工作位置时进行焊料拾取和放置。根据用 户要求还可以配置镊子/吸嘴头结构。 显微镜装置可以改变观察角度和微调 Y 位置，能使操作人员通过调节焦距 和放大倍数获得良好的工作视场。 温控模块可方便地调节加热台的加热温度，其控温精度可达到3。 2.2 电气软硬件电气软硬件 2.2.1 电气硬件电气硬件 为了提高控制系统的可靠性、稳定性、电磁兼容性及抗干扰性，共晶台采 用可靠性高的 PLC 作为主控制器，图 2 为硬件系统设计框图。 硬件系统的输入信号主要有：吸嘴切换点、步进电机原点、两路压力检测 触点以及面板开关等数据点；输出信号有一路步进电机驱动，它完成吸嘴的切 换及吸嘴的磨擦动作，四点电磁阀的控制，完成吸嘴的负压通断和连动机构的 锁定操作，另外还有报警信号和指示灯信号输出。 工艺参数输入和操作状态的显示通过一个小型的显示屏来实现，结构紧凑， 操作方便、灵活。 加热台的温度控制采用高精度温控仪作为主控制器，温度传感器采用 PT- 100，可根据焊接工艺要求，设定不同的加热温度和升温时间。另外也可用脉冲 加热电源控制热台温度，这样能提高共晶焊接质量。 PLC CPU 文本显示器 切换点 电磁阀 指示灯 报警 驱动器 面板开关 电机原点 触点开关 步进电机 图 2 电气硬件系统 - 4 - 2.2.2 电气软件电气软件 共晶台的软件是按照共晶焊接工艺和生产过程的控制要求而设计的，主要 包括参数设定、显示模块和共晶操作等几个功能模块。设计语言采用梯形图， 时序逻辑性强，调试方便。 其中参数设定主要是磨擦幅度、磨擦次数、磨擦速率、焊头切换速率等参 数的设定； 显示模块用来显示在操作过程当中出现的状态及已设置好的参数； 共晶操作是按照焊接工艺完成器件吸取和放置以及吸嘴磨擦、吸嘴的切换 等功能。 2.3 产品气路设计产品气路设计 共晶台的气路要用到压缩空气和氮气。图 3 是设备的气路原理图，吸嘴通 过真空发生器产生负压来吸取共晶器件，而焊料的放置是通过压缩空气产生正 压破坏真空来实现；另外设备焊接头在吸嘴自动磨擦时要进行锁定，也是通过 压缩空气来实现的。氮气通过流量计调整到合适的流量，再通向加热台，可对 焊接器件提供保护气氛，防止焊料的氧化，从而提高焊接质量。 压缩空气气源 调压阀 真空发生器 正压阀 1 正压阀 2 负压阀 1 负压阀 2吸嘴 2 放下器件破坏真空 机头锁紧 吸嘴 1 放下器件 负压阀 2产生负压 负压阀 1破坏真空 图 3 气路原理图 氮气气源流量计加热台 吸嘴 2 吸取器件 产生负压吸嘴 1 吸取器件 - 5 - 3.安装和调试安装和调试 3.1 安装前的准备安装前的准备 产品组装前需要用户准备好以下电源和气源条件： 1) 额定功率：0.8kW 2) 电压： 220V、 50Hz 为了防止静电对人的身体造成伤害，设备必须安全接地，设备控制台后设 有接地接线柱。 3）压缩空气：6mm 接口，气体压力大于 0.15MPa，且小于 0.85Mpa 不洁净以及湿度过大的空气会对设备的使用造成一定影响，为了保证空气 的清洁和干燥，气路中必须要接有过滤阀。 4）氮气：6mm 接口 3.2 安装和调试安装和调试 设备属精密仪器，应放在干燥灰尘少的平台上，安放必须平稳，不允许有 晃动。 设备的安装和调试由厂家进行，装调好后应能满足以下条件： 1）外观完好 2）操作灵活 3）各个开关触发后设备能执行相应的动作 4）焊接效果良好 4.使用操作步骤使用操作步骤 4.1 开机步骤开机步骤 1）打开温控模块开关，使加热台温度升到您所需的温度； 2）打开设备电源开关，打开气源开关，将设备出口处减压阀刻度调至 0.2Mpa； 3）待加热台温度稳定后，打开氮气阀门，将流量计刻度调至 3L/min，准 备开始焊接。 - 6 - 4.2 温度仪的设定方法温度仪的设定方法 图 4 温控仪面板 PV 表示当前台面温度值 SV 表示当前设定温度值 菜单键（按此键可转换各菜单） 模式键（按此键可变更显示内容） 参数设置： 按“” 、 “”来调整 SV 值的大小。 按两次“菜单键”可进入警报值界面，按“” 、 “”可调整警报值大 小。 按“模式键”1 秒进入调整菜单，然后按“菜单键”八次进入（人 力补偿值）界面，按“” 、 “”可根据需求调整人力补偿值大小。 注意：其它各值请不要轻易改变。 4.3 具体操作步骤具体操作步骤 1) 操作前，请查看一下设置的参数是否符合您的要求，如不符合，可重新 设定参数，参数的设置通过设备上的显示屏进行，方法如下： 用手按图 5 中按键，屏幕会进入如图 6a 显示。如果要修改摩擦幅度， 再按，数字开始闪动，用数字键输入想要的参数值，按和可以在个位 和十位数字间转换，按确认。如输入错误，按 CLR 删除，重新输入。按 进入下一屏摩擦速率（图 6b） ，设置方法同摩擦幅度。同理进行摩擦次数 （图 6c）和吸嘴吹气时间（图 6d）的设置。按向上翻屏，按向下翻屏， 修改不同的参数。 注意：如长时间不开机，原有的参数值可能会丧失，开机后请重设参数值。 - 7 - 图 5 图 6a 图 6b 图 6c 图 6d 2) 焊接具体操作步骤如下： ）初始时右吸嘴头处于工作位置，移动手柄至吸嘴处于器件正上方，然 后手按手柄按钮或下压手柄使吸嘴下降至触点触发，吸取器件。如果器件未吸 上，请按手柄按钮释放气体后，再重复）步骤； ）轻抬手柄至两吸嘴换头，使左吸嘴处于工作位置，移动手柄至吸嘴处 于器件正上方，然后手按手柄按钮或下压手柄使吸嘴下降至触点触发，吸取器 件。 ）轻抬手柄换头，使右吸嘴处于工作位置，移动手柄使吸嘴位于要焊接 的位置上方，手按手柄按钮放下器件。 - 8 - ）轻抬手柄换头，使左吸嘴处于工作位置，移动手柄使吸嘴位于要焊接 的焊盘上方，手按手柄按钮放下器件。 ）一次焊接过程完毕，转回)开始下一次的焊接。 焊接完毕后，先关掉氮气和压缩空气气源，再关掉温控仪开关，最后关上 设备总电源。 4.4 操作过程注意事项操作过程注意事项 1）操作前可先用酒精擦拭吸嘴、料盘镜面，保持其清洁。 2）在焊接过程中要注意安全，皮肤尽量远离加热台台面，避免被烫伤。 3）开机后设备会自动运行寻找初始位置，属正常现象。 4）如吸嘴吸不上器件，请检查负压是否打开；如吸嘴放不下器件，可以适 当延长吸嘴吹气时间，若仍不能放下器件，请手动将器件用镊子取下，用酒精 擦拭吸嘴并检查吸嘴是否被堵，再重试。如果吸嘴被堵塞，可用钨针将其捅开 或用超声清洗吸嘴。 5）加热台升温时的初始温度设置不宜过高，一般应将高于焊料熔点 1015作为初始温度（如果加热件较厚，温度可设置得高一些） ，待温控仪升 到温度稳定后，用测温仪测量加热件表面