表面贴装工程介绍-物料认识.ppt

表面贴装工程 关于物料认识的介绍 目录 SMAIntroduce SMT历史 印刷制程 贴装制程 焊接制程 检测制程 质量控制 ESD 表面贴装对PCB的要求 表面贴装元件介绍 表面贴装元件的种类 阻容元件识别方法 IC第一脚的的辨认方法 来料检测的主要内容 贴片机的介绍 贴片机的类型 贴片机过程能力的验证 SMAIntroduce 物料认识 表面贴装对PCB的要求 第一 外观的要求 光滑平整 不可有翘曲或高低不平 否者基板会出现裂纹 伤痕 锈斑等不良 第二 热膨胀系数的关系 元件小于3 2 1 6mm时只遭受部分应力 元件大于3 2 1 6mm时 必须注意 第三 导热系数的关系 第四 耐热性的关系 耐焊接热要达到260度10秒的实验要求 其耐热性应符合 150度60分钟后 基板表面无气泡和损坏不良 第五 铜铂的粘合强度一般要达到1 5kg cm cm 第六 弯曲强度要达到25kg mm以上 第七 电性能要求 第八 对清洁剂的反应 在液体中浸渍5分钟 表面不产生任何不良 并有良好的冲载性 SMAIntroduce 物料认识 表面贴装元件介绍 表面贴装元件具备的条件 元件的形状适合于自动化表面贴装 尺寸 形状在标准化后具有互换性 有良好的尺寸精度 适应于流水或非流水作业 有一定的机械强度 可承受有机溶液的洗涤 可执行零散包装又适应编带包装 具有电性能以及机械性能的互换性 耐焊接热应符合相应的规定 SMAIntroduce 电容 物料认识 SMAIntroduce 物料认识 电阻 物料认识 SMAIntroduce 电感 物料认识 SMAIntroduce 极性电感 图中电感表面标识100 读取其元件值 第一 二位10X第三位0 10X1 10 H图中电感表面标识为红红红 读取元件值 第一 二位22X第三位2 22X100 2200nH 2 2 H 物料认识 SMAIntroduce 贴片极性电感在PCB上标记 物料认识 SMAIntroduce 电解电容 陶瓷贴片电容纸多层贴片电容铝电解电容钽 铌电解电容 102表示10 102PF 1000PF224表示22 104PF 0 22 F 物料认识 SMAIntroduce 钽电解电容 物料认识 SMAIntroduce 二极管 贴片二极管主要有玻璃和塑封两种结构 物料认识 SMAIntroduce 晶体管 物料认识 SMAIntroduce IC元件 SOIC SSOIC SOP TSOP CFP 物料认识 SMAIntroduce SOJ PLCC 方形 矩形 LCC PQFP SQFP QFP TQFP CQFP 方形 矩形 物料认识 SMAIntroduce BGA BGA 含义是BallGridArrays的缩写 中文含义就是 球栅阵列 物料认识 SMAIntroduce BGA BGA 底部锡球引脚 极性标识 SMAIntroduce 物料认识 物料认识 SMAIntroduce QFP QFP 正四方翅形引脚 极性标识 物料认识 SMAIntroduce CSP ChipScalePackage 是芯片级封装 SMAIntroduce 物料认识 SMAIntroduce 物料认识 SMAIntroduce 物料认识 SMAIntroduce 物料认识 表面贴装元件的种类 有源元件 陶瓷封装 无源元件 单片陶瓷电容 钽电容 厚膜电阻器 薄膜电阻器 轴式电阻器 CLCC ceramicleadedchipcarrier 陶瓷密封带引线芯片载体 DIP dual in linepackage 双列直插封装 SOP smalloutlinepackage 小尺寸封装 QFP quadflatpackage 四面引线扁平封装 BGA ballgridarray 球栅阵列 SMC泛指无源表面安装元件总称 SMD泛指有源表面安装元件 SMAIntroduce 阻容元件识别方法1 元件尺寸公英制换算 0 12英寸 120mil 0 08英寸 80mil Chip阻容元件 IC集成电路 英制名称 公制mm 英制名称 公制mm 1206 0805 0603 0402 0201 3 2 1 6 50 30 25 25 12 1 27 0 8 0 65 0 5 0 3 2 0 1 25 1 6 0 8 1 0 0 5 0 6 0 3 物料认识 SMAIntroduce 物料认识 阻容元件识别方法2 片式电阻 电容识别标记 电阻 电容 标印值 电阻值 标印值 电阻值 2R2 5R6 102 682 333 104 564 2 2 5 6 1K 6800 33K 100K 560K 0R5 010 110 471 332 223 513 0 5PF 1PF 11PF 470PF 3300PF 22000PF 51000PF SMAIntroduce 物料认识 IC第一脚的的辨认方法 IC有缺口标志 以圆点作标识 以横杠作标识 以文字作标识 正看IC下排引脚的左边第一个脚为 1 物料认识 SMAIntroduce SMT贴片二级管丝印表 物料认识 SMAIntroduce SMT贴片三级管丝印表 物料认识 SMAIntroduce SMT贴片IC丝印表 OTHER SMAIntroduce THEENDTHANKYOU 制作 刘坤 SMAIntroduce 物料认识 来料检测的主要内容 SMAIntroduce MOUNT 贴片机的介绍 拱架型 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 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 这类机型的缺点在于 贴片头来回移动的距离长 所以速度受到限制 SMAIntroduce MOUNT 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 SMAIntroduce MOUNT 转塔型 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 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 这类机型的优势在于 这类机型的缺点在于 贴装元件类型的限制 并且价格昂贵 SMAIntroduce MOUNT 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 SMAIntroduce MOUNT 贴片机过程能力的验证 第一步 最初的24小时的干循环 期间机器必须连续无误地工作 第二步 要求元件准确地贴装在两个板上 每个板上包括32个140引脚的玻璃心子元件 主板上有6个全局基准点 用作机器贴装前和视觉测量系统检验元件贴装精度的参照 贴装板的数量视乎被测试机器的特定头和摄像机的配置而定 第三步 用所有四个贴装芯轴 在所有四个方向 0 90 180 270 贴装元件 一种用来验证贴装精度的方法使用了一种玻璃心子 它和一个 完美的 高引脚数QFP的焊盘镶印在一起 该QFP是用来机器贴装的 看引脚图 通过贴装一个理想的元件 这里是140引脚 0 025 脚距的QFP 摄像机和贴装芯轴两者的精度都可被一致地测量到 除了特定的机器性能数据外 内在的可用性 生产能力和可靠性的测量应该在多台机器的累积数据的基础上提供 SMAIntroduce MOUNT 贴片机过程能力的验证 第四步 用测量系统扫描每个板 可得出任何偏移的完整列表 每个140引脚的玻璃心子包含两个圆形基准点 相对于元件对应角的引脚布置精度为 0 0001 用于计算X Y和q旋转的偏移 所有32个贴片都通过系统测量 并计算出每个贴片的偏移 这个预定的参数在X和Y方向为 0 003 q旋转方向为 0 2 机器对每个元件贴装都必须保持 第五步 为了通过最初的 慢跑 贴装在板面各个位置的32个元件都必须满足四个测试规范 在运行时 任何贴装位置都不能超出 0 003 或 0 2的规格 另外 X和Y偏移的平均值不能超过 0 0015 它们的标准偏移量必须在0 0006 范围内 q的标准偏移量必须小于或等于0 047 其平均偏移量小于 0 06 Cpk 过程能力指数processcapabilityindex 在所有三个量化区域都大于1 50 这转换成最小4 5s或最大允许大约每百万之3 4个缺陷 dpm defectspermillion SMAIntroduce MOUNT 贴片机过程能力的验证 3 2 700DPM4 60DPM5 0 6DPM6 0 002DPM 在今天的电子制造中 希望cmk要大于1 33 甚至还大得多 1 33的cmk也显示已经达到4 工艺能力 6 的工艺能力 是今天经常看到的一个要求 意味着cmk必须至少为2 66 在电子生产中 DPM的使用是有实际理由的 因为每一个缺陷都产生成本 统计基数3 4 5 6 和相应的百万缺陷率 DPM 之间的关系如下 在实际测试中还有专门的分析软件是JMP专门用于数据分析 这样简化了整个的过程 得到的数据减少了人为的错误 物料认识 SMAIntroduce 目录 SMAIntroduce CHIP的封装形式通常可以有英制和公制两种标示方法 英制公制01005 10mil 5mil 0402 0 4mm 0 2mm 0201 20milX10mil 0603 0 6mmX0 3mm 0402 40milX20mil 1005 1 0mmX0 5mm