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SMT培訓教材 SAPCBA H5 綜述 一 SMT工藝流程1 錫膏 再流焊工藝印刷錫膏 貼裝元件 再流焊 清洗 2 貼片 波峰焊工藝塗敷黏接劑 貼裝元件 固化 翻轉 插件 波峰焊 清洗 3 混合安裝先做A面印刷錫膏 貼件 再流焊 翻轉再做B面點貼片膠 表面貼裝元件 固化 翻轉 插件 波峰焊 清洗 4 雙面均采用錫膏 再流焊工藝工藝控制复杂 要求严格 PCB 錫膏 紅膠 零件 半成品 焊接 鋼網 錫膏 紅膠的作用 二 常用材料 1 設備異常感官 Sensor 感應器 Encoder 編碼器 Servo 伺服器 三 SMT設備通用功能 2 PCB傳載裝置傳送PCB采用皮帶托載 通過軌道感應器與ConveyorControlBD實現自動運板功能 為了保証PCB在SMT設備工作時的平整 各機台都配置有SupportPin 3 影像系統點膠機 印刷機 貼片機以及AOI均通過CCD實現自動對位 保証貼裝精准 A SMT SurfaceMountTechnology表面貼裝技術起源于1960年中期軍用電子及航空電子1970年代末期SMT在電腦制造業開始應用 今天 SMT已廣泛應用于醫療電子 航空電子及資訊產業 SMT設備 B SMT之優點 1 組裝密度高 2 可靠性高 3 高頻特性好 4 降低成本 5 便於自動化生產 C SMTChip元件 SolderPastePrinting 錫膏印刷工站 1 采用CCD相機控制 精度為25um 6sigma 所有錫膏采用SFC系統管控 嚴格按照 作業 2 刮刀壓力及速度為可程式控制確保印刷品質穩定 3 具有自動清洗鋼板功能 三種擦拭模式 4 主要參數有 刮刀壓力 印刷速度 脫膜速度 擦網模式 擦網頻率 脫膜距離 間隙等 一DEK265印刷機 1 一DEK265印刷機 2 原理 此印刷機采用CCD相機精確定位 使用鋼网與PCB接觸式移動刮刀漏网來實現印刷 1 1引言SMT技術成為現代電子裝配技術一個新的里程碑 SMT是一項綜合技術 貼片機是SMT生產線中極其關鍵的設備之一 原理 通過吸取 識別 定位 修正 放置等功能 實現了將SMD元件快速而準確地貼裝到PCB板所指定的焊盤位置 二SONY貼片機 中速貼片機F130 Mid SpeedMounting F130 中速機 所有上料均采用SFC控制以免上錯料 機器貼裝速度0 139s piont E系列0 18s CHIP CPH可達到25 000 目前機器的拋料率低于0 1 貼片精度為 0 06mm 可貼裝0402 12mm元件 Feeder采用SFC管控每使用1 000 000次需強制保養 同時機器還具有自動Teach和Off set功能 機器具有觸摸屏操作功能 工作電壓為3相200v 由穩壓器提供 一 貼裝頭 貼裝頭就是一隻智慧的機械手 它能按要求拾取元件 精確地貼放到預置的焊盤上 轉塔式貼裝頭 Mark相機 厚度相機 a 元件吸取 吸取元件一般是採用真空負壓 79Kpa 的吸嘴吸住元件 在拾放的動作中 吸嘴在做Z方向的移動時 既要拾放速度快 而且還要平穩 H軸 H軸馬達 b 吸嘴 當真空負壓產生之後吸嘴是直接接觸SMD元件的零件 吸嘴孔的大小與SMD元件的外形有极大的关系 每一台貼片機都有一套實用性很強的吸嘴 吸嘴與吸管之間還有一個彈性補償的緩衝機構 保證在拾取過程對貼片元件的保護 提高元件的貼裝率 c 元件的定位 貼片頭的元件定位系統是貼片質量的一個重要環節 視覺系統的採樣技術 伺服機構 電腦圖像處理等 已經改變了單純用機械來解決定位問題 而是用非接觸的紅外 鐳射對中系統 並在移動過程中對偏離值進行自動修正 d 元件旋轉 當吸嘴頭吸持器件移動定位時 大部分元件都作一定量的回轉運動 q角 首先是修正PCB上元件的安裝的角度 q 角 其二是解決送料器上元件的角度差 q 角 q q q 修正元件貼裝角度偏差 為了提高貼片速度在貼片頭都採用了多吸嘴 中速機12個 的組合 它的操作程式都由電腦精密控制 RN軸 e 其他 貼片頭總體結構設計是貼片機的關鍵 它是一個高速運動的元件要提高精度就必須減小它的重量和體積 克服各種不正常現象如飛片 立片 漏片等 是貼片頭研究的關鍵 假如貼片是採用國外引進的 那麼貼片機國產化的水平永遠將是滯後的 二 PCB傳送機構 PCB板的承載機構 有承載平臺 真空支撐杆 PCB板移動的傳輸帶 固定位PCB板的定位銷釘 反映定位狀態的感測器 PCB板的壓板 PCB板在這承載平臺上傳動平穩 定位準確 定位銷釘 停板感應器 三 貼片機X Y座標傳動的伺服系統 貼片機X Y座標傳動伺服系統有兩種形式 一種是PCB板作X Y方向的正交運動 另一種方法是由貼片頭作X Y座標平移運動 而PCB板仍定位在一定精度的承載平臺上 這兩種相對運動的方法都是為了將被貼的元件準確拾放到PCB板的焊盤上 Y軸 X Y機構的有關參數 驅動X Y二維運動構件的參數也是貼片機精度的關鍵 伺服電機的工作 實際是一組採樣資料的控制系統 它是由電腦直接控制 負責接受位移參數指令 採集位置感測器的反饋信號 電腦控制函數 以及產生數位形式的控制信號 數位形式控制信號經過D A轉換和伺服放大後 驅動執行機構 使輸出軸上貼片頭跟蹤被貼元件PCB板上位置的指令運動 從而組成數位閉環控制系統 X Y結構 X Y的二維運動都是在X Y軸的導軌上進行 驅動的動力伺服電機有步進電機等 承載運動件導軌是運動導向精度的關鍵零件 精刻滾珠直線導軌摩擦係數小 精度高 壽命長 導軌安裝時要保證兩導軌在空間平行 並保持水平工作面 導軌應直線性好 並不應有扭彎等幾何變形 滾珠絲杆與伺服電機聯結處 有一個高精度高性能的彈性聯軸器有效地消除安裝過程中產生的不同軸不同心等現象 MultiFunctionMounting F209 機器貼裝速度0 49s piont CPH可達到7 000 貼片精度為 0 06mm 主要貼裝0804 32mm元件 每一次動作只有一個Nozzle 彈匣中有6個Nozzle供不同零件選用 同時機器還具有自動Teach和Off set功能 機器具有觸摸屏操作功能 泛用吸咀與吸件尺寸 泛用機相機 固定相機 移動相機 四 貼片機綜述 自從貼片機問世以來 貼片機的控制都是由電腦解決 所以每台貼片機都有它自已的一套操作軟體 它有種位元號輸入輸出和一個良好的操作程式 隨著電腦技術的發展 Windows操作平臺上軟體的編制和操作的高智慧化 視覺化 而使得顯視屏上的人機界面都有很大的改進和創新 又由於電腦輔助設計CAD技術 電路CAD設計版本不斷升級如Protel軟體使貼片機的智慧化水平有很大的發展 三REFLOW回焊爐 ReflowSoldering profile ETC A30 122 回焊爐 主要采用UPS控制 共十二個溫區適用于RoHs制程 Lead free 每天開線或換線時會測出profile曲線 并與標准profile曲線進行比對以確保溫度設定正確 并對制程做Cp Cpk管控 Profile曲線每月校正一次 無鉛Profile測溫板經過高溫的次數最多不超過150次 有鉛Profile測溫板經過高溫的次數最多不超過200次 目前此機型共有6台 ReflowSoldering profile HELLER1912EXL 回焊爐 主要采用UPS控制 共十二個溫區適用于RoHs制程 Lead free 每天開線或換線時會測出profile曲線 并與標准profile曲線進行比對以確保溫度設定正確 并對制程做Cp Cpk管控 Profile曲線每月校正一次 無鉛Profile測溫板經過高溫的次數最多不超過150次 有鉛Profile測溫板經過高溫的次數最多不超過200次 鏈條有自動加油系統 回流焊Profile 溫度曲線 42 245 50 100 150 200 250 300 155 217 185 pre heat1 3 s SoakingTime 60 120s ReflowAbove217 Time 40 90s Cooling 3 0