第3章 SMT生产设备及治具

1、第第3 3章章SMTSMT生产设备及治具生产设备及治具3.1 3.1 涂覆设备涂覆设备3.2 3.2 贴片设备贴片设备3.3 3.3 焊接设备焊接设备3.4 3.4 检测设备检测设备3.5 3.5 返修设备返修设备3.6 3.6 清洗设备清洗设备3.1.1 3.1.1 印刷设备及治具印刷设备及治具3.1.2 3.1.2 点涂设备点涂设备 手动印刷机手动印刷机半自动印刷机半自动印刷机全自动印刷机全自动印刷机手动印刷机：各种参数和动作均需要人工调节与控制，手动印刷机：各种参数和动作均需要人工调节与控制，仅用于小批量生产或难度不高的产品。仅用于小批量生产或难度不高的产品。半自动印刷机：半自动印刷机：

2、PCBPCB装夹过程装夹过程 第一块第一块PCBPCB与模板对位与模板对位 全自动印刷机：光学对中，重复精度可达全自动印刷机：光学对中，重复精度可达0.025mm0.025mm；但工艺参数需要人工设定。但工艺参数需要人工设定。人工操作人工操作特点：特点：一、印刷机的基本结构一、印刷机的基本结构机架机架 印刷工作台印刷工作台模板固定机构模板固定机构 印刷头系统印刷头系统 PCBPCB视觉定位系统视觉定位系统 擦板系统擦板系统 基基本本结结构构印刷工作台：印刷工作台：工作台面工作台面基板夹紧装置基板夹紧装置工作台传输控制机构工作台传输控制机构基板夹紧装置基板夹紧装置 基板止档器装置基板止档器装置

3、印刷头系统：印刷头系统：刮刀刮刀刮刀固定机构（浮动机构）刮刀固定机构（浮动机构）印刷头的传输控制系统印刷头的传输控制系统 1 1、刮刀材料有橡胶、金属两大类。、刮刀材料有橡胶、金属两大类。 2 2、标准的刮刀固定架长为、标准的刮刀固定架长为480mm480mm，视情况使用，视情况使用340mm340mm、 380mm380mm和和430mm430mm。刮刀头装置刮刀头装置 滚筒式卷纸清洁装置滚筒式卷纸清洁装置作用：清洁钢网背面和开孔上的焊膏微粒和助焊剂。作用：清洁钢网背面和开孔上的焊膏微粒和助焊剂。 二、主流印刷机的特征二、主流印刷机的特征 1 1、釆用高精密图像处理系统实现、釆用高精密图像处

4、理系统实现XY XY 轴的自动定位，高刚轴的自动定位，高刚性一体化的机架结构保证了印刷机长期稳定的印刷性能性一体化的机架结构保证了印刷机长期稳定的印刷性能2 2、刮刀运行时更平稳，最优化的离网原理提高印刷质量。、刮刀运行时更平稳，最优化的离网原理提高印刷质量。3 3、具有自动清洗功能。、具有自动清洗功能。4 4、印刷机小型化可节省更多的安装场地，并能实现从左到、印刷机小型化可节省更多的安装场地，并能实现从左到右或从右到左的传送方式。右或从右到左的传送方式。5 5、运转高速化和图像快速化保证了高效生产的需要。、运转高速化和图像快速化保证了高效生产的需要。6 6、提供标准的基板边夹装置、真空夹紧装

5、置作为选配件、提供标准的基板边夹装置、真空夹紧装置作为选配件7 7、印刷压力、刮刀速度、基板尺寸和清洁频率等印刷条、印刷压力、刮刀速度、基板尺寸和清洁频率等印刷条件的参数釆用数字化输入。件的参数釆用数字化输入。8 8、图像处理系统的自动校正功能令钢网定位更简便。、图像处理系统的自动校正功能令钢网定位更简便。9 9、釆用交互式操作系统，简单方便。、釆用交互式操作系统，简单方便。模板是用来定量分配焊膏，模板是用来定量分配焊膏，它是在一块金属片上，用它是在一块金属片上，用化学方式蚀刻出漏孔或用化学方式蚀刻出漏孔或用激光刻板机刻出漏孔，用激光刻板机刻出漏孔，用铝合金边框绷边，做成适铝合金边框绷边，做成

6、适应尺寸的金属板。应尺寸的金属板。模板实物模板实物三、印刷用治具三、印刷用治具模板模板1 1、模板结构、模板结构 刚刚 铸铝外框铸铝外框 刚刚 铸铝外框铸铝外框 柔柔 丝网有弹性丝网有弹性 刚刚 金属模板金属模板 刚刚 模板模板 金属模板材料：不锈钢金属模板材料：不锈钢 坚固，寿命长坚固，寿命长 锡磷青铜锡磷青铜 价廉命短价廉命短 全金属模板全金属模板 接触印刷接触印刷柔性结构模板柔性结构模板 接触接触/ /非接触印刷非接触印刷全全金金属属模模板板柔柔性性金金属属模模板板2 2、金属模板的制造方法：、金属模板的制造方法： 化学腐蚀法、激光切割法、电铸法化学腐蚀法、激光切割法、电铸法1 12 2

7、3 3方法方法基材基材优点优点缺点缺点适用对象适用对象化学化学腐蚀腐蚀法法锡磷青铜、锡磷青铜、不锈钢不锈钢价廉，锡磷青价廉，锡磷青铜易加工铜易加工1. 1. 窗口图形不够好窗口图形不够好2. 2. 孔壁不光滑孔壁不光滑3. 3. 模板尺寸不宜过大模板尺寸不宜过大0.65mm0.65mm以上以上的的QFPQFP器件器件激光激光切割切割法法不锈钢、不锈钢、高分子聚高分子聚脂脂1.1.尺寸精度高尺寸精度高2.2.窗口形状好窗口形状好3.3.孔壁较光洁孔壁较光洁1. 1. 价格较高价格较高2. 2. 孔壁有时会有毛孔壁有时会有毛 刺，需化学抛光刺，需化学抛光 加工。加工。0.4mm0.4mm以上的以上

8、的QFPQFP、BGABGA器器件件电铸电铸法法镍镍1.1.尺寸精度高尺寸精度高2.2.窗口形状好窗口形状好3.3.孔壁光滑孔壁光滑1. 1. 价格昂贵价格昂贵2 2制作周期长制作周期长0.3mm0.3mm以上的以上的QFPQFP、BGABGA器器件件 三种模板制造方法比较三种模板制造方法比较3 3、模板开口设计、模板开口设计 (1)(1)开口形状开口形状 模板开口通常为矩形、方形、圆形三种。模板开口通常为矩形、方形、圆形三种。矩形开口比方形和圆形开口具有更好的脱模效率。矩形开口比方形和圆形开口具有更好的脱模效率。开口喇叭口垂直或向下时焊膏释放顺利。开口喇叭口垂直或向下时焊膏释放顺利。 垂直开

9、口易脱模垂直开口易脱模喇叭口向下易脱模喇叭口向下易脱模喇叭口向上脱模差喇叭口向上脱模差3 3、模板开口设计、模板开口设计 (1)(1)开口形状开口形状 模板开口通常为矩形、方形、圆形三种。模板开口通常为矩形、方形、圆形三种。矩形开口比方形和圆形开口具有更好的脱模效率。矩形开口比方形和圆形开口具有更好的脱模效率。(2)(2)模板开口尺寸模板开口尺寸 锡铅焊膏：模板开口宽度锡铅焊膏：模板开口宽度0.920.92* *焊盘宽度焊盘宽度 无铅焊膏：模板开口宽度焊盘宽度无铅焊膏：模板开口宽度焊盘宽度无铅焊膏比重小于锡铅焊膏，表面张力大于锡铅焊无铅焊膏比重小于锡铅焊膏，表面张力大于锡铅焊膏润湿性差，窗口要

10、大些。膏润湿性差，窗口要大些。L L宽厚比宽厚比W/HW/H窗口宽度窗口宽度/ /模板厚度模板厚度面积比面积比L L* *W/2(L+W)HW/2(L+W)H窗口窗口面积面积/ /窗口孔壁面积窗口孔壁面积(3)(3)模板宽厚比、面积比（模板良好漏印的必要条件）模板宽厚比、面积比（模板良好漏印的必要条件） 模板窗口壁尽量光滑模板窗口壁尽量光滑 宽厚比宽厚比1.6 1.6 面积比面积比0.660.66（有铅）（有铅） 宽厚比宽厚比1.7 1.7 面积比面积比0.7 0.7 （无铅）（无铅）(4)(4)模板的厚度模板的厚度直接影响印刷焊膏厚度直接影响印刷焊膏厚度 模板钢片材料选用不锈钢板，其厚度为模

11、板钢片材料选用不锈钢板，其厚度为0.10.10.3mm0.3mm， A A、普通模板：引脚间距大，片式元件尺寸大，厚度较厚。、普通模板：引脚间距大，片式元件尺寸大，厚度较厚。B B、局部减薄模板：、局部减薄模板：PCBPCB上既有需厚度较厚模板的元器件，上既有需厚度较厚模板的元器件，也有需模板厚度较薄的也有需模板厚度较薄的FCFC、COBCOB等。等。C C、局部增厚模板：、局部增厚模板：PCBPCB上已经贴好上已经贴好COBCOB，再印刷时，再印刷时B B和和C C两者两者均须用橡胶刮刀。均须用橡胶刮刀。局部减薄模板局部减薄模板局部增厚模板局部增厚模板点涂：通过压力的作用使液体发生移位。点涂

12、：通过压力的作用使液体发生移位。 时间时间- -压力压力螺旋泵螺旋泵活塞泵活塞泵喷射阀泵喷射阀泵 、气压泵滴涂法、气压泵滴涂法最原始、最广泛的方法，灵活性好，控制最原始、最广泛的方法，灵活性好，控制方便，操作简单、可靠，针头、针管易清方便，操作简单、可靠，针头、针管易清洗，但速度受粘度的影响大。高速和滴涂洗，但速度受粘度的影响大。高速和滴涂小胶点时一致性差。小胶点时一致性差。气压泵一直被认为是最直接的涂敷方式，气压泵一直被认为是最直接的涂敷方式，它根据时间它根据时间- -压力原理利用压缩机产生受压力原理利用压缩机产生受控脉冲气流进行工作。它有一个注射器，控脉冲气流进行工作。它有一个注射器，在末

13、端装有一针头，工作时气流脉冲作用在末端装有一针头，工作时气流脉冲作用时间越长，从针头推出的涂敷材料数量就时间越长，从针头推出的涂敷材料数量就越多。越多。 螺旋泵滴涂法螺旋泵滴涂法灵活性强，适合滴涂各种贴片胶，与时间灵活性强，适合滴涂各种贴片胶，与时间/ /压力滴涂法压力滴涂法相比，对贴片胶混入的空气不太敏感。其缺点是对粘度相比，对贴片胶混入的空气不太敏感。其缺点是对粘度的变化敏感，速度对滴涂一致性有影响的变化敏感，速度对滴涂一致性有影响这项技术依靠一个精密设计的导引螺杆和这项技术依靠一个精密设计的导引螺杆和圆筒结构，在它里面装有固定数量的涂敷圆筒结构，在它里面装有固定数量的涂敷材料，这些材料填

14、满了螺纹凹槽，其涂敷材料，这些材料填满了螺纹凹槽，其涂敷量与导引螺杆转动量成正比。螺杆的转动量与导引螺杆转动量成正比。螺杆的转动由一个电机驱动电磁离合系统进行精确控由一个电机驱动电磁离合系统进行精确控制，电机以恒定速度转动，通过离合器的制，电机以恒定速度转动，通过离合器的咬合与释放来推动螺杆。根据螺旋泵转动咬合与释放来推动螺杆。根据螺旋泵转动时间、针管直径和导引螺杆的沟槽深度不时间、针管直径和导引螺杆的沟槽深度不同可得到各种涂敷尺寸。同可得到各种涂敷尺寸。 活塞泵滴涂法活塞泵滴涂法高速时胶点一致性好，能高速时胶点一致性好，能点大胶点。但清洗复杂，点大胶点。但清洗复杂，对贴片胶中的空气敏感。对贴

15、片胶中的空气敏感。该技术是在一个密封的容该技术是在一个密封的容室中用活塞的运动精确控室中用活塞的运动精确控制相应体积的液体。因而，制相应体积的液体。因而，液体的粘性变化对流动率液体的粘性变化对流动率没有影响。针头大小同样没有影响。针头大小同样也不会影响活塞泵的速率。也不会影响活塞泵的速率。 喷射滴涂法喷射滴涂法非接触式，速度快。对板的翘曲和非接触式，速度快。对板的翘曲和高度的变化不敏感。但大胶点速度高度的变化不敏感。但大胶点速度慢，需要多次喷射。清洗复杂。慢，需要多次喷射。清洗复杂。 这是一种新方法，它使用一个弹簧加这是一种新方法，它使用一个弹簧加力的针或力的针或“锤锤”以快速轮转的方式迫以快

16、速轮转的方式迫使材料通过针嘴。它类似于定量活塞使材料通过针嘴。它类似于定量活塞泵用高速来喷射材料。空气压力将针泵用高速来喷射材料。空气压力将针提起到液体容器上面，当气压移开时，提起到液体容器上面，当气压移开时，弹簧将针往下驱动，迫使胶剂通过针弹簧将针往下驱动，迫使胶剂通过针嘴。胶点的路径是一条在滴嘴和板上嘴。胶点的路径是一条在滴嘴和板上目标点之间的通道。目标点之间的通道。 喷嘴内径喷嘴内径喷嘴设计喷嘴设计喷嘴和板面距离喷嘴和板面距离锡膏量控制技术锡膏量控制技术速度、重复精度速度、重复精度胶水特性胶水特性点胶停留时间点胶停留时间131 1、贴片机的介绍、贴片机的介绍 Pick and Place

17、Pick and Place（拾与放）（拾与放） 将将SMC/SMDSMC/SMD等各种类型的表面组装芯片贴放到等各种类型的表面组装芯片贴放到PCBPCB的指定位置上的过程称为贴装，相应的设备称为贴片的指定位置上的过程称为贴装，相应的设备称为贴片机或贴装机。机或贴装机。 贴装一般均采用贴片机自动进行，也可借助辅助贴装一般均采用贴片机自动进行，也可借助辅助仪器和设备进行人工或半自动化贴装。仪器和设备进行人工或半自动化贴装。一、贴片机概述一、贴片机概述2 2、贴片机的发展过程、贴片机的发展过程 手动贴片机到自动贴片机手动贴片机到自动贴片机 低精度贴片机到高精度贴片机低精度贴片机到高精度贴片机 低速

18、贴片机到高速贴片机低速贴片机到高速贴片机3 3、常见的贴片机品牌、常见的贴片机品牌 亚洲：松下、富士、亚洲：松下、富士、JUKIJUKI、日立、三星等等、日立、三星等等 欧洲：西门子、飞利浦等等欧洲：西门子、飞利浦等等 美国：环球等美国：环球等二、贴片机结构二、贴片机结构 贴片机由以下几部分组成：贴片机由以下几部分组成：机架、基板传送系统、贴片头、机架、基板传送系统、贴片头、供料器、机器视觉系统、定位供料器、机器视觉系统、定位系统、传感系统、计算机控制系统、传感系统、计算机控制系统系统基板处理基板处理元件对中元件对中供料器供料器贴片头贴片头1 1、机架、机架用来安装、支撑贴片机的底座，是机器的

19、基础。用来安装、支撑贴片机的底座，是机器的基础。2 2、基板传送系统、基板传送系统 功能：功能：稳定安全地将稳定安全地将PCBPCB传送到贴片位置，并将其准确、稳定地传送到贴片位置，并将其准确、稳定地固定在贴片位置，贴片完成后再将固定在贴片位置，贴片完成后再将PCBPCB送到下道工序。送到下道工序。 传送特征传送特征: :一般是一般是A A、B B、C C三段皮带传送系统三段皮带传送系统PCBPCB到达到达B B区后，由区后，由PCBPCB止动块来机械定位，同时支撑组止动块来机械定位，同时支撑组件升起支撑件升起支撑PCBPCB板。通过相机等识别系统找到板。通过相机等识别系统找到PCBPCB识别

20、标识别标志，然后计算出贴片的精确位置，保证贴片的准确性。志，然后计算出贴片的精确位置，保证贴片的准确性。整体式、活动式导轨整体式、活动式导轨3 3、贴装头、贴装头 作用作用拾取元件后，把元件完整、准确的贴放到拾取元件后，把元件完整、准确的贴放到PCBPCB上。是贴片上。是贴片机最复杂、最关键的部分，安装在机最复杂、最关键的部分，安装在X-YX-Y定位系统上。定位系统上。 种类种类 单头单头 贴片头贴片头 固定式固定式 多头多头 水平旋转式水平旋转式/ /转塔式转塔式 旋转旋转 垂直旋转垂直旋转/ /转盘式转盘式转盘式转盘式（垂直旋转头）（垂直旋转头）直线式直线式( (固定式固定式)转塔式转塔式

21、水平旋转水平旋转/ /转塔式贴片机的结构图转塔式贴片机的结构图多见于松下、三洋、富士多见于松下、三洋、富士垂垂直直旋旋转转/ /转转盘盘式式贴贴装装头头多见于西门子贴片机多见于西门子贴片机 吸嘴吸嘴 贴装头上用真空泵控制的贴装工具，也是具体吸贴装头上用真空泵控制的贴装工具，也是具体吸取和贴片的部位。取和贴片的部位。 吸嘴高速与元器件接触，磨损严重。吸嘴高速与元器件接触，磨损严重。合金材料合金材料碳纤维耐磨塑料材料碳纤维耐磨塑料材料陶瓷材料及金刚石陶瓷材料及金刚石防防静静电电材材料料早期早期现在现在先进材料先进材料4 4、供料器、供料器 作用：作用：将片式元器件将片式元器件SMC/SMDSMC/

22、SMD按照一定规律和顺序提供给贴按照一定规律和顺序提供给贴片头，以便其准确方便地拾取。片头，以便其准确方便地拾取。 分类：分类： 带式供料器带式供料器 tape feedertape feeder 管式供料器管式供料器 stick feederstick feeder 盘式供料器盘式供料器 waffle feederwaffle feeder 散料供料器散料供料器 bulk feederbulk feeder根据带宽制定其规格。根据带宽制定其规格。8 8、1212、1616、2424、3232、4444、5656、72mm72mm等。等。标准单带供料器标准单带供料器高占地效率双带供料器高占地效

23、率双带供料器带状供料器元器件的驱动方式：带状供料器元器件的驱动方式：机械打击驱动、电驱动、空气压力驱动机械打击驱动、电驱动、空气压力驱动储存、储存、工作台工作台双带供料器双带供料器管状供料器管状供料器振动推动式振动推动式单管式供料器单管式供料器多管式供料器多管式供料器盘式供料器盘式供料器AUTO-EXCAHNGE TRAYPCBPLACEMENT HEADICs多层式多层式1616单层式单层式散料供料器散料供料器 带有一套线性振动的轨道，带有一套线性振动的轨道，随着轨道的振动，元器件在轨随着轨道的振动，元器件在轨道上排序。道上排序。 总结：总结：1 1、通常以能装载、通常以能装载8mm8mm供

24、料器的数量作为贴片机供料器供料器的数量作为贴片机供料器的装载数。的装载数。如：盘式供料器约占如：盘式供料器约占2020个个8mm8mm料位；料位；大型高速机一般可装载大型高速机一般可装载120120个个8mm8mm带式供料器。带式供料器。2 2、目前，元器件在、目前，元器件在FeederFeeder中的驱动方式有三种中的驱动方式有三种：机械机械打击驱动、电驱动、空气压力驱动。打击驱动、电驱动、空气压力驱动。 FeederFeeder的站位号依据的站位号依据 5 5、机器视觉系统、机器视觉系统 PCB PCB的确认的确认 俯视摄像头俯视摄像头 搜索搜索PCBPCB基准标志，以便贴装前将电路板置于

25、正确位置基准标志，以便贴装前将电路板置于正确位置 元器件的确认元器件的确认 元器件外形确认、元器件对中、元器件引脚的共面性元器件外形确认、元器件对中、元器件引脚的共面性和形变的确认。和形变的确认。 元器件对中方式：机械对中、视觉对中、激光对中元器件对中方式：机械对中、视觉对中、激光对中 元器件识别系统元器件识别系统 仰视摄像头仰视摄像头 CCD CCD技术技术 安装于料盘和贴装位置之间，吸嘴吸取元件后经过该安装于料盘和贴装位置之间，吸嘴吸取元件后经过该摄像头，完成元器件检测后，在进行贴装。摄像头，完成元器件检测后，在进行贴装。2) 2) 头部摄像头头部摄像头 飞行对中技术飞行对中技术 安装在贴

26、装头上或贴片机上，在拾取元件到指定位置安装在贴装头上或贴片机上，在拾取元件到指定位置过程中，完成对元件的检测。过程中，完成对元件的检测。3) 3) 激光对中与检测激光对中与检测 激光束照在元件上，测量元件透射的影像，完成对元激光束照在元件上，测量元件透射的影像，完成对元件的检测。件的检测。6 6、X-YX-Y定位系统定位系统 PCB PCB不动，贴片头安装在不动，贴片头安装在X X导轨上，导轨上，X X导轨沿导轨沿Y Y方向运方向运动从而实现在动从而实现在X-YX-Y方向贴片的全过程。多见于泛用机。方向贴片的全过程。多见于泛用机。 贴片头固定，贴片头固定，PCBPCB承载平台做承载平台做X-Y

27、X-Y方向运动。多见于方向运动。多见于塔式旋转头。塔式旋转头。 贴片头仅做贴片头仅做X X方向运动，方向运动，PCBPCB仅做仅做Y Y方向运动，二者方向运动，二者配合完成贴片过程。配合完成贴片过程。7 7、传感系统、传感系统 负压传感器负压传感器 贴片头压力传感器贴片头压力传感器 位置传感器位置传感器 图像传感器图像传感器 激光传感器激光传感器三、贴片机的分类三、贴片机的分类1 1、按贴装方式分类、按贴装方式分类 顺序式：单头贴片机按顺序逐只贴顺序式：单头贴片机按顺序逐只贴SMC/SMDSMC/SMD； 流水式流水式( (在线式在线式) )：一系列单头贴片：一系列单头贴片机排成流水线，每一只

28、贴一个或机排成流水线，每一只贴一个或N N个元个元器件；器件； 同时式：多个贴装头同时式：多个贴装头( (一台贴片机一台贴片机) )同时同时贴装贴装PCBPCB上不同上不同元器件；元器件； 同时同时/ /在线式：多台多个贴装头的贴片在线式：多台多个贴装头的贴片机排成流水线。机排成流水线。2 2、按贴装速度分：、按贴装速度分： 中速贴片机中速贴片机: 3: 3千片千片h h9 9千片千片h h 高速贴片机高速贴片机: 9: 9千片千片h h4 4万片万片h h 超高速贴片机超高速贴片机: 4: 4万片万片h h以上以上3 3、按贴装元器件类型分、按贴装元器件类型分 高速贴片机高速贴片机 Chip

29、 Chip和小型和小型SMDSMD 多功能贴片机多功能贴片机( (泛用机泛用机) SMD) SMD和异型元件和异型元件 目前，生产线上多是两种机型的组合，以提高效率。目前，生产线上多是两种机型的组合，以提高效率。FUJI FUJI NEXTNEXT模组模组高速高速多功多功能贴能贴片机片机四、贴片机的技术指标四、贴片机的技术指标 精度、速度、适应性精度、速度、适应性是贴片机三个最重要的特性是贴片机三个最重要的特性 精度精度决定贴装机能贴装的元器件种类和它能适用决定贴装机能贴装的元器件种类和它能适用的领域；的领域； 速度速度决定贴装机的生产效率和能力；决定贴装机的生产效率和能力； 适应性适应性决定

30、贴装机能贴装的元器件类型和能满足决定贴装机能贴装的元器件类型和能满足各种不同贴装要求。各种不同贴装要求。( (一一) )贴片精度贴片精度是指贴片机是指贴片机X X、Y Y导航运动的机械精度和导航运动的机械精度和Z Z轴旋转精度轴旋转精度精度精度定位精度定位精度重复精度重复精度分辨率分辨率还可以用贴片机在受控的正常状态下的贴装能力来表示还可以用贴片机在受控的正常状态下的贴装能力来表示1 1、定位精度、定位精度 定义：实际贴片位置与设定贴片位置的偏差。定义：实际贴片位置与设定贴片位置的偏差。 分类分类 平移误差平移误差: :由由X-YX-Y定位系统精度不够引起的定位系统精度不够引起的 旋转误差旋转

31、误差: :由元器件对中机构精度不够引起的由元器件对中机构精度不够引起的2 2、分辨率、分辨率 描述贴片机分辨空间连续点的能力，即贴片机描述贴片机分辨空间连续点的能力，即贴片机平稳移动的最小增量。平稳移动的最小增量。 它是衡量贴片机本身精度的重要指标。它是衡量贴片机本身精度的重要指标。 例如：丝杆的每个步进长度为例如：丝杆的每个步进长度为0.01mm0.01mm， 那么，贴片机的分辨率为那么，贴片机的分辨率为0.01mm0.01mm。3 3、重复精度、重复精度 描述贴装工具重复地返回标定点的能力。描述贴装工具重复地返回标定点的能力。 重复精度、分辨率和定位精度之间有一定关系。重复精度、分辨率和定

32、位精度之间有一定关系。通常，分辨率是基础。通常，分辨率是基础。好的定位好的定位精度精度好的重复精度好的重复精度差的定位精度差的定位精度差的重复精度差的重复精度差的定位精度差的定位精度好的重复精度好的重复精度好的定位精度好的定位精度024 4、贴片过程能力指数、贴片过程能力指数Cp/CpkCp/Cpk Cp/Cpk Cp/Cpk含义：含义： 反应过程处于正常状态时，所表现出的保证产品质反应过程处于正常状态时，所表现出的保证产品质量的能力，并以数值定量的表达出来。量的能力，并以数值定量的表达出来。 贴片机的贴片机的Cp/CpkCp/Cpk是指贴片机在正常工作状态下，满是指贴片机在正常工作状态下，满

33、足质量要求的贴片能力。足质量要求的贴片能力。合格范围合格范围目标目标订立目标和订立目标和合格范围合格范围性能测量性能测量制图制图计算分析计算分析 制定过程制定过程 具体含义具体含义 在同一位置贴多个元件，检验它的精度在同一位置贴多个元件，检验它的精度CpCp分布中心和公差中心重合分布中心和公差中心重合分布中心和公差中心不重合需要分布中心和公差中心不重合需要调整，调整后的过程能力指数记调整，调整后的过程能力指数记为为CpkCpk定位精度、重复精度定位精度、重复精度重复精度重复精度 检验标准检验标准备注：备注：IPC-9850IPC-9850贴片机验收方法采用贴片机验收方法采用CpkCpk表征其贴

34、片能力表征其贴片能力 印刷机也有印刷机也有Cp/CpkCp/Cpk，也要求达到，也要求达到1.331.33。NoNoC Cp p/ /C Cpkpk状状 态态判判 断断1 11.671.67很好很好制程能力很好，可考虑缩小规格或降低成本制程能力很好，可考虑缩小规格或降低成本2 21.331.331.671.67合格合格理想状态，继续维持理想状态，继续维持3 31.001.001. 331. 33警告警告使制程保持于管制状态，否则随时有发生不使制程保持于管制状态，否则随时有发生不良品的危险良品的危险4 40.830.831. 001. 00不足不足有改善的必要有改善的必要5 50.830.83非

35、常不足非常不足采取紧急措施采取紧急措施5 5、影响贴片精度的因素：、影响贴片精度的因素： PCB PCB制造误差、元器件误差、元器件引脚与焊盘图制造误差、元器件误差、元器件引脚与焊盘图形的匹配性形的匹配性 程序编制的好坏程序编制的好坏 贴片机自身的性能：贴片机自身的性能： X-YX-Y定位系统的精确性定位系统的精确性 元器件定心机构的精确性元器件定心机构的精确性 贴装工具的旋转误差贴装工具的旋转误差 贴片机本身的分辨率贴片机本身的分辨率( (二二) )速度速度1 1、贴装周期：完成一个、贴装周期：完成一个完整的贴片过程完整的贴片过程所用的时间。所用的时间。 元器件拾取、检测、对中、贴放、返回拾

36、取位置元器件拾取、检测、对中、贴放、返回拾取位置单位：单位：S/S/片片2 2、贴装率：一个小时内完成的贴装周期数。、贴装率：一个小时内完成的贴装周期数。单位：单位：cphcph（常用）（常用）3 3、生产量：按贴装率算出的每班贴元器件的数量。、生产量：按贴装率算出的每班贴元器件的数量。4 4、贴片机提供的贴片速度仅是理论上的速度，实际生、贴片机提供的贴片速度仅是理论上的速度，实际生产中应考虑以下辅助时间：产中应考虑以下辅助时间： PCB PCB装卸时间，一般装卸时间，一般5-10s/5-10s/块；块； 大型大型PCBPCB上元器件相距较远，贴片时间可延长；上元器件相距较远，贴片时间可延长；

37、 换料时间；换料时间； 机器维修时间；机器维修时间； 不可预测的停机时间。不可预测的停机时间。 实际贴装率实际贴装率 = 65-70% = 65-70%理论贴装率理论贴装率5 5、影响贴装速度的因素、影响贴装速度的因素 PCB PCB板尺寸、元器件的数量、基准点的数目板尺寸、元器件的数量、基准点的数目 程序的优化程序的优化 贴片机供料器的数量和位置贴片机供料器的数量和位置 换料时间换料时间 PCB PCB装卸时间装卸时间 元器件对中与元器件对中与PCBPCB定位定位 贴片机上贴装头与吸嘴的数量贴片机上贴装头与吸嘴的数量cycle time 30 scycle time 55 sO/P 10 K

38、 / hrO/P 9.6 K / hrO/P 10 K / hrO/P 10.5 K / hr元件数量元件数量基板大小基板大小基板定位基板定位元件对中方法元件对中方法移动和贴片速度移动和贴片速度基准点数目基准点数目贴片力度控制要求贴片力度控制要求( (三三) ) 适应性适应性 适应性是适应性是贴装机适应不同贴装要求的能力贴装机适应不同贴装要求的能力。 贴装机的适应性包括以下内容：贴装机的适应性包括以下内容：1 1、能贴装元器件类型。、能贴装元器件类型。 比如：泛用机、高速机比如：泛用机、高速机2 2、贴片机能容纳供料器的数目和种类。、贴片机能容纳供料器的数目和种类。 一般高速机可容纳供料器大于

39、一般高速机可容纳供料器大于120120个；个； 多功能机可容纳供料器多功能机可容纳供料器60-12060-120个。个。3 3、贴装面积、贴装面积 一般一般50505050250250300mm300mm。 由贴片机的传送系统以及贴装头的运动范围而定。由贴片机的传送系统以及贴装头的运动范围而定。4 4、贴片机的调整、贴片机的调整 产品更换时：产品更换时： 再编程、供料器的更换、电路板传送机构以及定再编程、供料器的更换、电路板传送机构以及定位工作台的调整、贴装头的调整及更换位工作台的调整、贴装头的调整及更换 功能更换时：功能更换时： 从贴片功能到点胶功能更换时，只需将贴片组件从贴片功能到点胶功能

40、更换时，只需将贴片组件和点胶组件互换。和点胶组件互换。3.3.1 3.3.1 回流炉回流炉3.3.2 3.3.2 波峰焊接机波峰焊接机3.3.3 3.3.3 焊接用治具焊接用治具一、回流炉种类一、回流炉种类 1 1、对、对PCBPCB整体加热的回流炉整体加热的回流炉最早使用最早使用热板回流炉热板回流炉红外回流炉红外回流炉热风回流炉热风回流炉红外热风回流炉红外热风回流炉2020世纪世纪8080年代初年代初2020世纪世纪8080年代中期年代中期气相回流炉气相回流炉2020世纪世纪7070年代初年代初2020世纪世纪8080年代中后期年代中后期2 2、对、对PCBPCB局部加热的回流炉局部加热的回

41、流炉激光束回流炉激光束回流炉热气流回流炉热气流回流炉聚焦红外线回流炉聚焦红外线回流炉可靠性高，成本较高。可靠性高，成本较高。多用于返修工作站。多用于返修工作站。在特制的加热头中通空气在特制的加热头中通空气或氮气进行局部焊接，主或氮气进行局部焊接，主要用于返修和研究中。要用于返修和研究中。二、强制对流式热风回流炉的基本结构二、强制对流式热风回流炉的基本结构强制对流式热风回流炉优点：强制对流式热风回流炉优点： 对装配板逐渐地和一致地提供热量，同一对装配板逐渐地和一致地提供热量，同一PCBPCB上上 的温差没有太大的差别。的温差没有太大的差别。 严格地控制给定温度曲线的最高温度和温度速率，严格地控制

42、给定温度曲线的最高温度和温度速率， 其提供了更好的区到区的稳定性。其提供了更好的区到区的稳定性。 回流炉炉腔回流炉炉腔 基本结构：主要由基本结构：主要由炉体炉体，加热系统加热系统、PCBPCB传输系统传输系统，温度控制系统温度控制系统，强制对流系统强制对流系统，冷却装置冷却装置，排风装置排风装置，废气回收装置废气回收装置和和计算机控制装置计算机控制装置组成。组成。 1 1、加热系统、加热系统(2) (2) 标准炉最高温度可达标准炉最高温度可达350350C C，适应无铅工艺要求。，适应无铅工艺要求。 (1) (1) 加热方式采用热风强制冲击对流循环，各加热区采用加热方式采用热风强制冲击对流循环

43、，各加热区采用 独立结构的上下加热器，可用程序分别设定温度，独立结构的上下加热器，可用程序分别设定温度， 控温精度很高（控温精度很高（0.50.5C C）。）。2 2、PCBPCB传输系统传输系统 PCBA链式链式PCBABELT OR MESH网式网式PCBPCB传输系统传输系统3 3、冷却系统、冷却系统 (1) (1) 冷却通常有风冷和水冷两种方式。冷却通常有风冷和水冷两种方式。 (3) (3) 无铅氮气保护焊接要求较快的冷却速率，因此选择水冷无铅氮气保护焊接要求较快的冷却速率，因此选择水冷(2) (2) 风冷冷速慢，成本低廉，一般情况下选择风冷。风冷冷速慢，成本低廉，一般情况下选择风冷。

44、4 4、助焊剂废气回收装置、助焊剂废气回收装置 回收方式：首先加高温到回收方式：首先加高温到450450以上，使助焊剂挥发物以上，使助焊剂挥发物 气化，然后用过滤器冷凝收集，最后通过排气化，然后用过滤器冷凝收集，最后通过排 气控制排出气体。气控制排出气体。 三、回流炉的技术指标三、回流炉的技术指标1 1、温度控制精度：应达到、温度控制精度：应达到0.10.10.20.2（温度传感灵敏（温度传感灵敏器）；器）；2 2、传输带横向温差：要求、传输带横向温差：要求55以下；以下；3 3、温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应另购温度、温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应另购温度曲线采集器；曲线采集

45、器； 4 4、最高加热温度：一般为、最高加热温度：一般为300300350350； 5 5、加热区数量和长度；、加热区数量和长度； 6 6、传送带宽度；、传送带宽度；7 7、传送带运行要平稳，传送带震动会造成移位、吊桥、传送带运行要平稳，传送带震动会造成移位、吊桥、冷焊等缺陷。冷焊等缺陷。四、回流焊炉的保养与维护四、回流焊炉的保养与维护 保养项目：清洁炉膛内部保养项目：清洁炉膛内部 使用工具：清洁剂、擦拭用纸或布、铲刀。使用工具：清洁剂、擦拭用纸或布、铲刀。保养步骤：将回焊炉停止并降温至保养步骤：将回焊炉停止并降温至7070以下，打开炉膛，以下，打开炉膛， 将炉膛内部残留的助焊剂用沾有清洁剂的

46、擦将炉膛内部残留的助焊剂用沾有清洁剂的擦 拭用纸或布沾湿，将内部擦拭干净，若有助拭用纸或布沾湿，将内部擦拭干净，若有助 焊剂已经硬化，可用铲刀将其铲下再擦拭。焊剂已经硬化，可用铲刀将其铲下再擦拭。 单波峰焊接机单波峰焊接机 纯通孔插装元件的焊接纯通孔插装元件的焊接 双波峰焊接机双波峰焊接机 适用于插装元件和表贴适用于插装元件和表贴元件混装板的焊接元件混装板的焊接 一、波峰焊接机基本结构一、波峰焊接机基本结构结构：结构：传输系统传输系统、助焊剂的涂覆系统助焊剂的涂覆系统、PCBPCB预热系统预热系统、焊锡焊锡锅锅、冷却系统冷却系统、光电控制系统光电控制系统、清洁系统清洁系统、空气压缩系统空气压缩

47、系统、气体排放系统气体排放系统、温控系统温控系统，有时也具有，有时也具有充氮系统充氮系统。1 1、焊料波峰发生器、焊料波峰发生器作用：产生波峰焊接工艺所要求的特定的钎料波峰。作用：产生波峰焊接工艺所要求的特定的钎料波峰。 是决定波峰焊接质量的核心。是决定波峰焊接质量的核心。分类分类机械泵式机械泵式液态金属电磁泵式液态金属电磁泵式(1) (1) 机械泵式机械泵式 主流结构为离心泵式钎料波峰发生器。主流结构为离心泵式钎料波峰发生器。 制做简单，成本低廉。制做简单，成本低廉。离心泵式钎料波峰发生器离心泵式钎料波峰发生器(2) (2) 液态金属电磁泵式液态金属电磁泵式利用开口铁芯产生作用的磁场，泵沟中

48、的液态钎料在利用开口铁芯产生作用的磁场，泵沟中的液态钎料在电磁力的驱动下，迫使其向喷口方向流动，并而形成电磁力的驱动下，迫使其向喷口方向流动，并而形成钎料波峰。制作工艺较复杂。钎料波峰。制作工艺较复杂。液态金属电磁泵式液态金属电磁泵式2 2、助焊剂涂覆系统、助焊剂涂覆系统 气气压压喷喷嘴嘴优优点点： 适适用用于于绝绝大大部部分分的的助助焊焊剂剂 良良好好的的重重复复性性能能 喷喷雾雾量量的的可可控控性性较较强强缺缺点点： 通通孔孔渗渗透透能能力力较较弱弱 助助焊焊剂剂用用量量较较大大（不不能能回回收收） 设设备备需需经经常常清清理理 工工艺艺框框限限较较小小 可可以以处处理理较较长长的的引引脚

49、脚S Sp pr ra ay y F Fl lu ux xi in ng gS Sp pr ra ay y F Fl lu ux xi in ng g喷喷雾雾式式 涂涂布布厚厚度度受受助助焊焊剂剂密密度度的的影影响响较较深深。需需控控制制的的紧紧。涡涡轮轮W Wa av ve e F Fl lu ux xi in ng gW Wa av ve e F Fl lu ux xi in ng g波波峰峰式式优优点点： 适适用用于于所所有有助助焊焊剂剂 可可以以处处理理通通孔孔 可可以以处处理理较较长长的的引引脚脚缺缺点点： 需需经经常常添添补补助助焊焊剂剂 波波峰峰高高度度调调整整较较难难 容容易易

50、有有助助焊焊剂剂渗渗透透元元件件的的底底部部或或内内部部。 处处理理高高密密度度板板的的能能力力较较强强 涂涂布布层层较较厚厚（量量多多）发泡式发泡式 喷雾式喷雾式 波峰式波峰式 3 3、预热系统、预热系统一般为三段式预热，第一、二段为加热区，第三段为热补偿区。一般为三段式预热，第一、二段为加热区，第三段为热补偿区。4 4、PCB PCB 传送系统传送系统 作用：作用：使使PCBPCB能以某一较佳的倾角和速度进入和退出钎料波峰。能以某一较佳的倾角和速度进入和退出钎料波峰。 分类：链条式、皮带式、弹性指爪式分类：链条式、皮带式、弹性指爪式 。 弹性指爪式特点：弹性指爪式特点：速度准确、调节方便；

51、速度准确、调节方便；夹送系统倾角可在夹送系统倾角可在3 3- 7- 7之间进行调节，可根据需之间进行调节，可根据需 要调节到最佳倾角；要调节到最佳倾角；具有传动链过载保护功能。具有传动链过载保护功能。二、波峰焊接机主要技术参数有：二、波峰焊接机主要技术参数有： PCBPCB宽度宽度 PCBPCB传输速度传输速度 焊锡锅容量焊锡锅容量 最高温度最高温度 炉温控制精度等。炉温控制精度等。三、选择性波峰焊接机三、选择性波峰焊接机 1 1、选择性波峰焊接机用于局部通孔元件的焊接，仅、选择性波峰焊接机用于局部通孔元件的焊接，仅有部分特定区与焊料接触。有部分特定区与焊料接触。 2 2、工作原理：、工作原理

52、：在由电路板设计文件转换的程序控制下，小型波峰焊锡槽在由电路板设计文件转换的程序控制下，小型波峰焊锡槽和喷嘴移动到电路板需要焊接的位置，顺序、定量的喷涂和喷嘴移动到电路板需要焊接的位置，顺序、定量的喷涂助焊剂并喷涌焊料波峰，进行局部焊接。助焊剂并喷涌焊料波峰，进行局部焊接。3 3、发展、发展全自动化系统，每台设备装有许多微小的喷嘴，可一次全自动化系统，每台设备装有许多微小的喷嘴，可一次同时完成多个元件或电路板的焊接，并且可以与全自动同时完成多个元件或电路板的焊接，并且可以与全自动生产线整合在一起。生产线整合在一起。选择性波峰焊接机选择性波峰焊接机一、回流焊接用一、回流焊接用PCBPCB治具治具

53、 回流焊用回流焊用PCBPCB治具治具 将不规则将不规则PCBPCB按一定工艺要求，按一定工艺要求，固定在治具上进行焊接固定在治具上进行焊接 二、波峰焊接用二、波峰焊接用PCBPCB治具治具 波峰焊用波峰焊用PCBPCB治具治具 波峰焊接用波峰焊接用PCBPCB治具是将治具是将PCBPCB固定在治具上，将不需固定在治具上，将不需要进行波峰焊接的部分进行遮蔽、或防止较大面积要进行波峰焊接的部分进行遮蔽、或防止较大面积PCBPCB在在进行波峰焊时变形的治具。进行波峰焊时变形的治具。 作用：作用：三、柔性三、柔性PCBPCB用治具用治具四、特殊四、特殊PCBPCB用治具用治具 柔性柔性PCBPCB用

54、治具用治具 特殊特殊PCBPCB用治具用治具3.4.1 3.4.1 自动光学检测仪自动光学检测仪3.4.2 3.4.2 自动自动X X射线检测仪射线检测仪3.4.3 3.4.3 在线针床测试仪在线针床测试仪3.4.4 3.4.4 飞针检测仪飞针检测仪3.4.5 3.4.5 功能检测仪功能检测仪3.4.6 3.4.6 检测用治具检测用治具自动光学检测仪自动光学检测仪AOIAOI的测试原理的测试原理通过光源对通过光源对SMASMA进行照射，用光学镜头将进行照射，用光学镜头将SMASMA反射光采反射光采集进行运算，经过计算机图象处理系统处理从而判断集进行运算，经过计算机图象处理系统处理从而判断SMA

55、SMA上焊膏印刷情况、元件位置及焊接情况。上焊膏印刷情况、元件位置及焊接情况。光源摄取被测板三色光照射原理三色光照射原理三色光混合抽取三色光混合抽取彩色光与彩色光与CCDCCD位置位置 X -R A Y 光源摄取被 测 板AXIAXI测试原理测试原理AXIAXI是一种光学检验设备，和是一种光学检验设备，和AOIAOI不同的是，不同的是，AXIAXI用的是用的是X X 射线，它是根据重金属铅对射线，它是根据重金属铅对X X射线的吸收能力强的特射线的吸收能力强的特点，利用点，利用X X射线透视制成板，进行分层成像。射线透视制成板，进行分层成像。一、定义：一、定义： 在线针床测试在线针床测试ICT

56、ICT 属于接触式检测技术也是生产中属于接触式检测技术也是生产中测试最基本的方法之一。通常将测试最基本的方法之一。通常将SMASMA放置在专门设计的针床放置在专门设计的针床夹具上安装在夹具上的弹簧测试探针与组件的引线或测夹具上安装在夹具上的弹簧测试探针与组件的引线或测试焊盘接触进行测试，并可以迅速诊断出故障器件。试焊盘接触进行测试，并可以迅速诊断出故障器件。 二、二、ICTICT使用场合：使用场合： 可测试焊接后虚焊、开路、短路、元器件失效、用错可测试焊接后虚焊、开路、短路、元器件失效、用错料等问题。料等问题。三、三、ICTICT的测试原理的测试原理 在电路板的某些点强制施加激励，在某些点读出

57、响应，在电路板的某些点强制施加激励，在某些点读出响应，测试系统通过测试探针直接接触电路板上的测试点，对板测试系统通过测试探针直接接触电路板上的测试点，对板上的器件进行测试。上的器件进行测试。被测单板测试夹具测试探针连接到测试仪核心系统捷智的捷智的GET-300GET-300GET-300GET-300在线测试机是经由量测电路板上所有在线测试机是经由量测电路板上所有零件零件, ,包括电阻、电容、电感、二极体、电晶包括电阻、电容、电感、二极体、电晶体、体、FETFET、SCRSCR、LED LED 和和ICIC等等, ,检测出电路板产检测出电路板产品的各种缺点诸如品的各种缺点诸如 : : 线路短路

58、、断路、缺件、线路短路、断路、缺件、错件、零件不良或装配不良等错件、零件不良或装配不良等, , 并明确地指出并明确地指出缺点的所在位置缺点的所在位置, , 帮助使用者确保产品的品质帮助使用者确保产品的品质, , 并提高不良品检修效率并提高不良品检修效率. . 一、飞针测试仪测试原理一、飞针测试仪测试原理 高速移动的高速移动的4 4个头共个头共8 8根测试探针，根据预先编排的根测试探针，根据预先编排的坐标位置程序，移动测试探针到测试点处与之接触，各坐标位置程序，移动测试探针到测试点处与之接触，各测试探针根据测试程序对装配的元器件进行开路测试探针根据测试程序对装配的元器件进行开路/ /短路短路或元

59、件测试。或元件测试。被测单板测试探针可移动机械手连接到测试仪核心系统飞针测试仪实际测试图飞针测试仪实际测试图 二、基本组成二、基本组成1 1、计算机（、计算机（PCPC）系统）系统 2 2、仪表与测量模块、仪表与测量模块3 3、运动及驱动系统、运动及驱动系统 4 4、测试区、测试区 三、飞针测试与三、飞针测试与ICTICT的区别的区别共同点：都属于接触式检测方法。共同点：都属于接触式检测方法。区别：区别：1 1、ICTICT针对不同产品的测试需要制作专用固定式针床针对不同产品的测试需要制作专用固定式针床 夹具，制作周期长，价格昂贵，不可重复使用；夹具，制作周期长，价格昂贵，不可重复使用； 飞针

60、测试较灵活。飞针测试较灵活。 2 2、飞针测试适合于多品种、小批量电路组装产品的在线、飞针测试适合于多品种、小批量电路组装产品的在线 测试及产品原型验证；测试及产品原型验证； ICTICT适合于批量性、单一品种生产情况的测试。适合于批量性、单一品种生产情况的测试。 3 3、飞针测试的测试精度较高，测试间隙较小，适合于、飞针测试的测试精度较高，测试间隙较小，适合于高密度组装的场合。高密度组装的场合。 4 4、ICTICT可同时顺序对所有测试点进行快速测试，测试能力可同时顺序对所有测试点进行快速测试，测试能力 和速度高；而飞针测试速度较慢。和速度高；而飞针测试速度较慢。 一、定义：一、定义： 功能