lin第8章电子组装技术贴片机2

1、表8-3中的“”表明产品质量已经达到很高的质量标准，不合格品率已控制在百万分之几的水平，其对应的过程能力指数Cp（或Cpk)值也大大超过了1.67的要求。（2） 过程能力指数Cp（或Cpk)值的调整：当Cp（或Cpk)值过大时，可采用下列调整措施： 适当缩小产品要求的公差范围。 适当放宽过程控制的随机波动幅度，即增大值。 可能时，改用精度较低的贴装设备，降低成本。 当Cp（或Cpk)值过小时，通常采取下列改进措施： 在不影响最终产品质量的情况下，适当放宽该过程产品的公差范围。 分析过程质量低的原因，有的放矢地采取相应措施改进过程，如采用过程控制图对过程进行控制。 可能时，采用过程精度更高的设备

2、。 加强过程质量检验控制，如进行全数检验。 当Cp（或Cpk)太低时，可考虑停止生产，分析原因并采取相应措施改进过程，从而提高Cp（或Cpk)值。否则，必须进行全数检验剔除不合格品。 重复精度：重复精度是指贴片头重复返回标定点的能力。即贴片机的贴装头取片在某坐标点贴装后，再次去取片还是贴装在原来的坐标点上，两次贴装其坐标中心的偏差值。影响重复精度主要是贴片机传动系统的制造精度和生产的环境因素等。分辨率：分辨率是贴片机运行时最小增量的一种度量，衡量机器本身精度时，分辨率是一项重要指标。SMT设备贴装率贴片机的贴装率是指在一定时间内器件实际贴装数与吸取数之比，即贴装率=（实际贴装数/吸嘴吸取数）1

3、00%。下面以旋转头贴片机为例，说明影响设备贴装率的原因，并介绍提高贴装率的措施。在正确设置吸嘴取件高度、取件位的吸嘴中心与供料器相对位置的情况下，影响设备贴装率的主要因素是取件位置。造成取件不正确的原因一方面是器件贮运装置上的供料器异常，另一方面是吸嘴污染所造成。现以机械式驱动供料器为例，说明供料异常对贴装率的影响： 1、驱动部分磨损对贴装效率造成影响：机械式驱动靠凸轮主轴驱动供料机构，迅速驱动供料器的棘爪臂，通过连杆使与之连接的棘轮带动元器件编带前进一个进距，同时带动塑料卷带盘将编带上的塑料带剥离，吸嘴下降完成取件动作。但由于供料机构高速访问供料器，经长时间的使用之后，供料器的棘爪磨损严重

4、，造成棘爪不能驱动卷带盘塑料带正常剥离，使吸嘴不能完成取件工作，影响贴装效率。因此在安装编带前应仔细检查供料器，对棘爪轮已磨损的供料器应立即修复，不能修复的应及时更换。2、供料器结构件变形对贴装率的影响：若长期使用或操作工操作不当，导致供料器压带盖板、顶针、弹簧 及其它运动机构产生变形、锈蚀等，导致器件吸偏、立片或者吸不到器件，这就会影响贴装效率。因此应定期检查，发现问题及时处理，安装供料器应当正确、牢固地安装在供料部平台上，特别是无供料器高度检测的设备，否则可能会造成供料器或设备损坏。3、供料器润滑不良也会影响贴片率：供料器的许多零件是运动件，为了减少运动零件间的相对摩擦，所以对供料器要进行

5、必要的维护与保养，比如定期清洁、清洗、加油润滑等，有利于保证贴片机的贴装率。 4、吸嘴对贴装率的影响，有内部原因和外部原因两种。 （1）内部原因：吸嘴真空负压不足，吸嘴取件前自动转换贴装头上的机械阀，由吹气转换为真空吸附，产生一定的负压，当吸取器件后，负压传感器检测值维持在一定范围内时，机器正常吸取，反之吸取不良。一般在取件位到贴装位吸嘴处的负压应至少在400mmg以上，当贴装大器件负压应在70mmHg以上，因此应定期清洗真空泵内的过滤器，以保证足够的负压；同时应定期的检查负压检测传感器的工作状态。另一方面是贴装头上的过滤器及吸嘴上的过滤器因周围环境或气源不纯净被污染堵塞而发黑。因此该过滤器应

6、定期更换，以保证气流的通畅。 （2）外部原因：一方面是气源回路泄压，如橡胶气管老化、破裂，密封件老化、磨损以及吸嘴长时间使用后磨损导致负压不足，另一方面是因粘接剂或外部环境中的粉尘，特别是纸编带包装的元器件在切断之后产生的大量废屑，造成吸嘴堵塞而影响正常贴装，因此应每日检查吸嘴的洁净程度，随时监控制吸嘴的取件情况，对堵塞或取件不良的吸嘴应及时清洗或更换，以保证良好的状态，同时在安装吸嘴时，必须保证正确、牢固的安装，否则会造成吸嘴或设备的损坏。 8.3.8贴片机的计算机系统贴片机的计算机系统 贴片机的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分构成，贴片机的计算机硬件控制系统由机器主控制器、内嵌式PC、

7、运动控制卡、图像卡和IO接口板、VME箱等组成。可实现坐标和外围IO接口控制，保证运动的准确性和快速响应性。VME箱（Versa Module Eurocard：是一种通用的计算机总线。）是整个控制系统的核心，实现整机数据的采集传送和分析处理功能，并向各部分发出指令，完成机械传动、图像处理及检测功能。运动控制卡主要实现坐标运动控制信号的采集，传送各种加工数据和动作执行指令功能等。图像卡主要采集和传送各种贴装元器件和PCB上标识点的数据。 图8-58 VME箱结构图 贴片机软件系统一般为主控计算机和生产线控制计算机二级计算机控制系统，主要由系统控制软件、贴片控制软件和视觉处理软件等几部分组成。贴

8、片机的主控计算机，实现与外界的通信连接和人机交互，经过生产线控制计算机对下级设备计算机控制系统进行控制和协调，并对系统生产调度、物料供应与管理、质量监控与检测等子系统进行控制和管理，具有CAD与贴装控制程序生成、工作任务管理和各生产线任务分配与配置、各层次的系统通信和监控等功能。帖片机生产线控制计算机，对组装设备配置和PCB传输装置进行控制和协调，实现对组装工艺过程的程序控制。具体功能有：线控计算机和主控计算机的通信；整条生产线的控制和协调；运行数据的接收、管理和编辑；与生产线有关配置的优化；机器数据(PDAMDA)的采集；故障处理及错误信息的输出等。某贴片机的信息传递示意图见图5-59。信息

9、传递示意图系统控制软件包括程序编辑和示教的功能模块、程序和数据存储功能模块、通信和数据传输功能模块。自动编程软件包括CAD数据输入、送料器配置与控制、自动产生贴片程序等模块。贴片控制软件包括贴片机的驱动控制模块、贴片程序编辑模块、工艺参数控制等功能模块。视觉系统软件包括人机交互界面、标准元件数据库、图像预处理模块、图像处理模块和图像输出模块等。图8-60是某型贴片机型计算机控制系统图。计算机控制系统图。8.3.5贴片机的计算机操作系统贴片机的计算机操作系统 贴片机的计算机操作系统，主要有DOS、UNIX、WINDOWS等操作系统，现在大多数的设备都使用WINDOWS系统，它有友好的操作界面，人

10、机对话容易，操作人员容易学习和掌控，便于控制指挥贴片机卓有成效地运行。贴片机的软件系统通常有生产、管理、维修的功能，在各项主要功能下面还包含有相应的子功能来协助完成相应的任务。如工艺流程的管理、生产质量的管理、设备维护和保养的管理等。除此之外，贴片机的软件系统能够进行程序编制，能够自动读取CAD文件自动生成贴片程序，能够从数据库中自动读取元器件的相关数据，生成贴片程序支持贴片机的高速生产。 贴片机编程软件 对于各种不同生产厂家、不同类型的贴片机，所用来控制机器运动、按照产品所需实现元件贴装的产品程 序的基本结构大体相同，贴片程序设置是指贴片程序的环境设置，如机器的配置、坐标参考原点、元件数据库

11、的选择和送料器数据 库的选择等。 一、贴片机在线编程一、贴片机在线编程 在线编程是指利用部分机器所附带的示教盒进行程序编辑和利用贴片机的随机应用软件中的贴片程序编辑功能 。在线编程的方法有示教编程和手动输入编程，另外也可在机器上对线路板上的元件贴装坐标以及元件的数据库 进行示教校正。 （1）示教编程）示教编程传统的贴片机编程方法利用贴片机的人工示教方式，用示教盒即移动摄像头在电路板上找出所有贴片元件的坐 标位置，然后再将元件的其他信息如元件的位号、代码和贴装角度等信息手工输入到贴片机中。示教编程是最简 单的基本编程方法，一般老式的中速机都采用这种方法。这种方式需要占用机器的生产时间，而且采用人

12、工示教 方式找点对于一块有几百个贴片元件的电路板来讲是一件费时费力而又极易出现差错的工作。取料示教：选定好吸嘴类型，用示教盒将贴片头运动到送料器的上方，下降并拾取元件，并确定对中的方式 ，贴片机的控制计算机会自动记录取料的X-Y-z-Q坐标和其他取料校正方式。 贴片示教：在取料示教、吸取元件、校正和角度旋转完成后，用示教盒将贴片头移至线路板该元件焊接图案 上方，可用线路板识别相机来确定元件的中心，再将元件下降到线路板上，单击输入。完成线路板的传输、送料器和吸嘴设置和位置示教：取料示教和贴片示教后，可进行贴装顺序编程与示教。 贴装顺序编程可以通过示教盒进行，也可使用贴片机软件中所附带的自动编程功

13、能来自动优化。 （2）手动输入编程所有贴片机都可以用手动输入的方式来进行编程。在编程软件的贴装清单中，输入元件的位号（Ref ID）后， 选择该元件的元件数据库代码，输入该元件的x、y坐标和旋转角度（如图1所示），这就有了贴片机程序最重要 的信息。再输入各种不同元件代码的站位号，进行贴装顺序的优化，就可完成贴片机编程。（3）贴片坐标示教校正）贴片坐标示教校正由于有时不能得到元件贴装的准确坐标，如果在贴装完第一块线路板后再更改坐标将非常麻烦，所以有的贴片 机也提供了元件坐标的校正功能，也叫增强型程序设置。增强型程序 设置利用机器的PEC相机直观地显示贴片位置的图形，能够有效地提高编程的精度。进入

14、增强型程序设置，加载已编好，但需要校正坐标的程序。单击“=”传送线路板到工作区域。在元件和基准点清单中单击两个相对位置的基准点，机器的PEC相机将会自动移到程序中基准点的位置。单击xr移动框使十字中心对正，机器的系统将会建立好线路板的坐标参考框架 （Coordination Reference Frame）。再单击贴装元件，机器的PEC相机将会自动移到程序中元件的位置。如果图像的十字中心与元件的中心不能 重合，移动框使十字中心对正。对于元件夕可校正相对的两点来找到中心。完成所有的元件后，保存程序，系统将会更新元件的贴装坐标。（4）元件的示教校正在新的元件数据库建立后，一些元件在实际生产中不能通

15、过相机的识别，可能的原因有：元件的尺寸不正确；元件的角度不正确；元件的吸料位置与默认不一致；元件脚的跨距和长度与实际不符；球状元件的跨距、位置和大小与实际不符。以上种种原因使得新产品和新元件在试产时不能顺利完成，耗费大量的时间、人力和物力，甚至造成元件和产 品的报废。现在些较先进的机器提供了元件的示教校正的功能，有的也叫元件编程的自学功能，或者增强型元 件校正（Enhanced Component Teaching）（如图3所示）。在机器上打开单个元件的数据库，单击“ToolsEnhanced Component Setup”，将会出现ECS界面，右边黑 框内为机器的元件识别相机所摄制的图像。

16、设置元件所在送料器的站位号、抛料带站位号、贴片头编号、吸嘴编号和元件角度等信息。单击Pick，机器将回零后用指定的吸嘴吸取制定送料器中的元件；再单击Inspect，吸嘴将会带着元件行进到 相机上照相，在ECS界面的右边将会显示所摄制的图像。如果元件能够通过校正，在黑框中的上方将会显示“Component Passed”和校正的X、y、Q数据；如果元件不 能通过校正，调整元件的大小、角度、吸料位置、灯光、元件脚/球的间距、位置和大小等，直到能够通过校正 。可重复单击Inspect，以确定元件校正的X、y、Q数据是否稳定。保存校正完的数据库G二、贴片机离线编程二、贴片机离线编程离线编程是指利用离线

17、编程软件在机器以外的计算机或编程器上进行贴片机元件贴装程序设计的编制工作。离线编程在程序编制时可以不占用机器的资源，减少贴片机的停机时间，提高机器的利用率。离线编程还可以利用其他的一些辅助工具，如扫描仪、Excel表格和计算机集成制造系统等，并可共同使用。离线编程的一个重要特征就是将线路板和贴片元件坐标的电子文件（CAD）转换成贴片程序。一些专业辅助设计制造软件公司的软件，如Valor公司的vPlan和UGS公司的Assembly Expert等，在CAD导入方面见长，也同时具有离线编程和整线编程的功能，并可以适用于各种不同的设备，但是由于不同品牌的贴片机程序结构不同，往往还需要进一步的转换，

18、而且在产能模拟方面很难做到准确。各贴片机制造厂商也开发了离线编程软件，有的也具备整线编程的功能，对于单一品牌的贴片机来说是最佳方案。环球仪器所提供离线编程软件DPO可以导入不同格式的PCB文件，导入完后即可生成一个完整的产品程序。具体步骤如下：一般产品的电子文件中只有元件的封装说明，没有元件的物料代码，因此元件的代码需要从物料清单（B0M）中导入。在导入物料清单前，需先定义物料清单中数据的意义，并将定义好的物料清单格式储存（如图1所示）。打开“Enhanced CAD Import”。单击“File Open FileOpen File for CAD Import”，打开CAD文件。单击“T

19、oolsImport Properties”，将出现对话框（如图2所示）。单击“Bill ofMaterials”，选择“Use Bill of Materials”，选择物料清单的文件名，并选择已储存的物料清单格式。图1物料清单的定义单击“FileImport”，一个新产品对话框将会出现。选择线路板模板、机器配置和元件数据库等配置。图2 BOM导入对话框单击“Ok”按钮，将会出现“CAD Import Settings”（如图3所示）。单击“Apply”。图3 CAD Import Settings产品的图形（Product Graphic）和输入记录（Import Records）将会出现

20、（如图4所示）。图4产品图形和输入记录图4 产品图形和输入记录 选择输入记录中将无效（Invalid）的元件代码，在“Component”的下拉框中找到元件数据库中的相对应的标准元件数据库（如图5所示）单击“Update”。当所有元件的数据库已经更新完毕后，单击“FileSave Product”，一个新的产品就已经建立好（如图6所示）。8.4.3 SIEMENS贴片机的用户界面贴片机的用户界面及基本操作及基本操作1、SIEMENS贴片机用户界面的组成及说明如图所示.当前使用的菜单 下拉式菜单生产控制按钮 按扭程序名供料器设置方式 (7) 错误信息(8) 机器状态(9) 操作信息(10) 菜单

21、信息行 (11) 机器控制按扭 (12) 机器工作模式 SIEMENS贴片机用户界面菜单及各功能键说明如图 8-61所示。(1) 回到主菜单(F1)，(2) 供料器设置显示( F2)，(3) 机器错误显示( F3)，(4) Feeder 设置( F4 )，(5) 1号臂单功能( F5 )，(6) 2号臂单功能( F6 )，(7、8)PCB传送机构单功能(F7,F8)，(9) PCB 基准点的测试，参数调整和确认( F9) ，(10) 元件参数的测试,调整和确认，(11) GEM状态(可选)， (12)下拉式菜单，(13) GEM 状态显示 (可选)。键盘及内置鼠标(轨迹球)及触摸屏如图8-62

22、所示。 回车键 鼠标右键 轨迹球 功能键 F1 至 F12，除了使用轨迹球移动光标之外, 也可使用手指接触触摸屏进行操作 图8-62 SIEMENS贴片机键盘4、贴片机主菜单/启动前的检查及如何启动（1）主菜单功能：(SET UP) : 供料器设置显示(ERRORS) : 机器错误显示(FEEDERS) : FEEDER设置(GANTRY FUNCTIONS) : 悬臂单项功能(PCB TRANSPORT) : PCB传输功能（2）启动前的检测确认程序是否为当前生产程序检查工作台表面是否有异物并做好5S检查机器是否处于总控计算机状态检查供料器是否与桌面的磁条贴紧并没有任何元件和导物检查0402

23、料带下SPACER位置是否正确如需要更换吸嘴并检查吸嘴的高度及真空度（参照PCP）按PCP要求填写CHECK LIST表单：（3）启动贴片机启动贴片机之前，操作人员需要对机器进行以下的检查：确保贴片机已经接通电源和压缩气源所有保护盖及保护门都必须关闭确保悬臂可移动范围内无任何障碍启动贴片机，操作如下：打开每架机器的主开关；贴片机软件便被装人，硬盘上的数据初始化贴片机控制器；从总控计算机上下载贴片机数据；贴片机获得所有数据后，便处于等待回基准点，之后按操作界面的提示进行进一步的操作。8.4.4 三星贴片机脱机编程软件实三星贴片机脱机编程软件实际操作际操作1、运行环境:WIN2K/XP/98MS

24、SQL-SERVER 2KSMT6.85/SMTXJRE 5.22、运行前准备PCB 原数据:包含位号,XY坐标和THETA值,PART-NAME.材料清单:只需要含有三列（元件名称、元件封装、位号）.3、编程步骤:（1）PCB原数据的提取: 启动PROTEL 99SE,EDIT-ORIGIN-SET.将十字光标放在PCB的边缘,单击鼠标的左键.设定原点.左下角为BOTTOM,右下角为TOP. FILE-CAM MANAGER启动CAM管理器.在CAM MANAGER里,PICK PLACE-TEXT-METRIC.生成PICK PLACE FOR PCBNAME.TXT. 选中PICK PL

25、ACE FOR PCBNAME.TXT,按下F9.生成CAM FILE.该文件里有的数据就是编程所需的数据. (XY座标和THETA值,PART-NAME.) 在EXPLORER里面找到1.3里生成的CAM FILE 右击-EXPORT.导出该文件.贴片机的贴装工艺 贴装工艺是用一定的方式把表面贴装元件从它的包装中取出来，并把它贴在印制板的指定位置上的生产过程，如图8-59所示是贴片生产的现场图片。由于元件的几何尺寸和形状、表面性质和重量各不相同，且元件的尺寸越来越小，贴片速度要求高，对贴片机的贴片范围、精确度及生产率都有很高的要求。因此对贴装工艺有很高的要求。贴装工艺有三种方式：分别为手工方

26、式、半自动方式和全自动方式。无论采用哪一种工艺，基本工序都是一样的，就是将元器件准确的安放到指定的焊盘上。对于进行大批量生产的厂家来说，都是采用全自动贴片机来进行生产。为保证表面贴片元件准确的贴放到指定的位置，并达到贴装质量要求，在贴装工艺中要求： 1、元件正确：即要求各装配位号元器件的类型、 型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求，不能贴错位置。2、元器件贴装位置准确：元器件的端头或引脚均和焊盘图形应当尽可能对齐、居中。因为Chip元件两个端头自定位效应的作用比较大，贴装时元件长度方向两个端头只要搭接到相应的焊盘上，宽度方向有12搭接在焊盘上， 再流焊时能够自定位，但如果

27、其中一个端头没有搭接到焊盘上，再流焊时就会产生移位或立碑缺陷。对于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的自定位作用比较小，贴装偏移是不能通过再流焊纠正的； 因此，贴装时必须保证引脚宽度的34处于焊盘上，引脚的趾部和跟部也应在焊盘上。如果贴装位置超出允许偏差范围，必须进行人工拨正后再进入再流焊炉焊接；否则，再流焊后必须返修，会造成工时、材料的浪费，甚至会影响产品可靠性。生产过程中发现贴装位置超出允许偏差范围时应及时校正贴装坐标。 3、贴片压力合适：贴片压力要恰当，元器件焊端或引脚不小于12厚度要浸入焊膏。对于一般元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于0.2mm，对于窄间距元器件贴片时的焊膏挤出

28、量(长度)应小于0.1mm。贴片压力过小，元器件焊端或引脚浮在焊膏表面，焊膏粘不住元器件，在传递和再流焊时容易产生位置移动；贴片压力过大，焊膏挤出量过多，容易造成焊膏粘连，再流焊时容易产生桥接，严重时还会损坏元器件。4、贴装好的元器件要完好无损。5、贴装工序检验：在焊接前把型号、极性贴错以及贴装位置偏差过大不合格的元器件纠正过来，这样比焊接后检查出来再进行返工要节省成本；因为焊后的不合格需要返工工时、材料、还可能损坏元器件或印制电路板(有的元器件是不可逆的)等的损失很大。即使元器件没有损坏，但对其可靠性也会有影响。强调首件检验非常重要，首件检验时元器件的型号、规格、极性正确，贴装位 置偏移量合

29、格，再将首件自检合格后的产品送专检，专检合格后才能批量贴装。首件自检具体的工作内容：（1）校对每一步元器件的型号规格是否与工艺文件中元件明细表一致；不一致处要进行修正。（2）每个供料器站上的元器件是否与拾片程序表中一致；不一致处要重新安装。（3）按工艺文件中元器件明细表检查每个位号上的元件名称(型号规格)是否正确，不正确的要改正。（4）在机器上用主摄像头校对每一步元器件的x、Y坐标是否与PCB上的元件中心一致，并按工艺文件中元件位置示意图检查转角是否正确，对不一致处进行修正。（5）校对检查完全正确后并将完全正确的产品程序拷贝到备份软盘中保存后才能进行生产。8.4.1 贴片机新产品调试贴片机新产

30、品调试当新的产品程序做好并优化好后，就需要在机器上运行此程序进行贴片生产。理想状态是将产品程序加载到机器的控制器后，并且元件已经按照送料器上料清单安装好，那么贴片机就可以开始稳定地连续地进行批量生产。但实际上往往还必须经过一些较长时间的程序调试和试生产，贴片机才能够真正稳定地连续地生产。在以下几个方面，程序和数据库可能需要调整。（1）元件数据库中参数在开始编程时，有时并没有线路板和元件的样品，只能通过CAD、B0M或者线路板的贴装图形等资料来进行编程。由于部分元件不是标准元件，在随即所带的标准数据库中找不到完全一样的元件资料，新建的元件数据库可能在机器上会难以通过识别达到校正的目的，如元件可供

31、识别的特征、元件的吸嘴选择、相机识别灯光的设置、送料器的选择和元件的方向等。（2）元件的贴装坐标在程序制作时，有时不能拿到线路板的原始坐标资料，程序中的坐标为程序机所得，或为其他机器的程序所得。（3）基准点的坐标有时所得到的线路板坐标资料只有元件的贴装坐标，而没有基准点的坐标。（4）送料器的型号和方向在程序制作时，往往没有元件和包装的样品，在送料器的型号和元件的方向确定时，需要依靠以往的经验。有部分元件的取料中心和送料器默认的不一致，需要重新校正和修改此元件送料器的取料位置。由于以上等原因，一个新的产品上机运行后还需要花数小时，甚至几个小时的时间来进行程序的调整才能稳定地生产。而在调整期间，自

32、动贴片生产线会生产出大量的不合格产品。而对于一条价值往往在成百万甚至上千万的贴片生产线，每耽误一分钟都会造成大量的损失。特别是一些特点为多功能、小批量，每天一条生产线的产品更换多在几次甚至十几次的生产厂商，生产线的实际效率和产晶的合格直通率都会因为产品调试所占用大量的时间和低效率而大大地降低。8.4.2贴片机新产品导入（贴片机新产品导入（NPI）随着软件应用技术的发展，有的较为先进的贴片机具有新产品导入（NPI）的功能，即机器在运行一个新的产品程序时，可以通过新产品导入功能来有效地降低新产品生产调试的时间。下面以美国环球仪器的贴片机所附带的新产品导入（NPI）为例来讲解该功能。运行产品程序NP

33、I模式（如图1所示） 图1 NPI模式（2）送料器校正当运行程序后，将进入送料器校正的画面，操作员可以选择校正所有的或者部分元件的送料器，然后单击校正“Inspect”，机器的线路板识别相机（PEC）将会移到各送料器的默认取料位置.如果元件还没有转到取料位置，单击转动送料器（Cycle Feeder）将第一个元件转到取料位置。如果视窗的十字中心不在元件的取料中心，单击视窗，右下角将会出现坐标调整盘，单击调整盘将元件中心移至十字中心，单击更新取料位置（Update Pickup）。如果实际元件的角度与视窗中所显示的元件数据库的方向不一致，可以在旋转（Rotation）后的空格中输入角度，并单击更

34、正角度（Update Rotation）。这样可以将所有的送料器检查一遍，并更改不正确的取料中心和元件角度。 图2取料中心校正（3）单击传送线路板（Transfer Board）此操作可将线路板从上板机送到工作区域。（4）单击基准点校正（Fiducial Inspect）选择需要校正的基准点，单击校正（如图3所示）。坐标参考点；第二个基准点将会校正线路板的坐标和角度，考框架来确定基准点和贴片元件之间的距离。8.4.3 贴片机元件预检查（贴片机元件预检查（Pre Inspect） 元件贴装位置预检查将检查元件的贴装位置和角度。选择需要进行预捡查的元件，单击检查（Inspect），机器的线路板图形

35、校正相机将会移至元件的贴装位置，显示线路板上元件的丝印图形和元件数据库的外形和方向（如图1所示）。 如果图像的十字中心与元件的中心不能重合，单击图像框上的坐标调整盘，将元件中心与十字中心重合，更新元件X/Y贴装位置（Update X/Y）。 如果显示元件数据库的方向不正确，在旋转角度（Rotation）下输入需要更改的角度，单击更改角度（Update Theta）。8.4.4贴片机拼板基准点校正和线路板元件组装贴片机拼板基准点校正和线路板元件组装1.拼板基准点校正 如果此产品程序为多拼板的程序，机器的线路板识别相机还可以进行拼板的偏移校正。拼板校正可以以拼板上的基准点或者拼板上的元件为参考进行

36、拼板校正。2.线路板元件组装 当以上校正完成后，就可以进行线路板元件组装。在元件组装时，如果有元件不能通过元件识别相机的校正，错误恢复（Error Recovery）对话框将会出现（如图2所示）。单击编辑（Edit），进入元件数据库编辑状态，可编辑元件的尺寸、特征、灯光的类型及灯光的强弱等。8.4.5 贴片机贴装后的验证贴片机贴装后的验证在元件贴装完毕后，还可以对已经贴装完的元件进行验证。机器的线路板识别相机将会根据元件的贴装顺序对已贴装的元件进行验证，从而得知元件是否准确无误地贴装（如图1所示）。新产品导入功能综合了增强型程序设置和增强型元件设置功能。通过新产品导入的运用，新产品程序的时间可

37、以减低4080，使贴片机以及整条贴片生产线的设备利用率得到有效地提升。由于新产品的调试一次通过，降低了因产品调试的元件损耗，也降低了因原件贴装不良而造成的返修概率，提高了产品的合格直通率。8.4.6影响贴装质量因素影响贴装质量因素 1供料器 贴片机在讲究精确的同时，也在强调高速高效，在吸料过程中，贴片机不会用相机判别元件在供料器中的中心点，因为这样非常耗时间，因而需要供料器中的元件停靠在有相当精度的取料位置，该精确度是靠供料器在供料站上的机械位置精度，以及供料器的准确校正和纸带节距精度（对于卷料带而言）来保证的。理想的情况是，元件应该位于设计的位置精度范围，以便它的有效吸取区域和吸嘴的中心重合

38、。2吸嘴的影晌 吸嘴作为直接与元件接触的零件，它对贴片质量的影响是毋庸质疑的。主要体现在吸嘴的设计，吸嘴的正确配置和吸嘴保养方面，下面分别讲解。（1）吸嘴的设计吸嘴设计主要应考虑材料、有效吸取形状和面积以及吸孔数量与对称性等方面。对于材料而言，需要考虑和权衡是否有防静电要求，是否耐磨，反光强度等。关于吸孔的数量与对称性，对于规则的长方体小型磁片元件，吸嘴通常采用中心用较大口径孔，并在周围对称地配备多个较小口径孔的方式。 磁片元件吸嘴：吸0201吸嘴，其吸取面上有两小孔对称位于中心大孔两侧，并将吸取面的形状设计为长方形；通用磁片元件的吸嘴，它采用中央大孔加4个小孔90均布置的结构。小尺寸IC元件

39、吸嘴：是单孔结构，该孔结构较大尺寸IC元件吸嘴要小。大尺寸IC元件吸嘴：是较大的孔、带橡胶密封圈的结构。对于异型元仵吸嘴的设计，除了应考虑上面的设计因素而外，还应考虑到异型件重心的位置，否则在贴片头加减速过程中，容易造成异型件在吸嘴上滑动，从而导致贴片不良。MELF元件吸嘴：由于MELF元件（如贴片二级管）外形为圆柱体，所以，应该用特殊圆柱面内凹的吸嘴，圆柱面内凹吸嘴。（2）吸嘴的正确配置不同的设备制造商都有适合自己的配套吸嘴，每种吸嘴都有它的适用吸料范围，因而设备使用商应按照设备制造商的定义来配置吸嘴，如大口径吸嘴不适用于吸取小元件0201，而微小口径吸嘴也不适合吸取大的IC料（由于吸取有效

40、面积小，可能吸力不够）。（3）吸嘴保养吸嘴的使用频率非常高，容易磨损，也容易被污染或堵塞，因此在适当的时候应进行清洁保养，通常可用清洁溶剂来清洁。如带橡胶密封圈结构的吸嘴（如图11所示），橡胶密封圈较容易磨损，需要定期检查，确保定期更换。随着片状元件的微型化趋势，像0201/01005是很薄的元件，01005元件厚度更是薄到0.1 mm，它们不仅给制造带来了难度，也增加了吸嘴与锡膏或胶水接触的机会，需提高这类吸嘴的清洁保养频度，对此类吸嘴清洁保养的要求也比其他类型的吸嘴要高，需要利用清洁溶剂和超声波来清洁。二、PCB性能参数对贴装质量的影响 关于PCB的性能参数，它与PCB的制造工艺和PCB设

41、计人员的设计要求密切相关，在众多的PCB参数中，对于贴片工艺能造成影响的主要是它的几何尺寸参数，主要包括整个PCB的平面度和PCB制造公差以及PCB的表面处理等方面的影响，下面将分别讨论。1平面度 根据PCB的特点和制作工艺，我们知道它是通过一层一层黏合压接而成，制造过程中会有应力产生，而且焊盘层和中间的电气隔离层的材料和厚度是不同的，因此热膨胀系数也不同，因而在包装和运输过程中，PCB可能会发生塑性变形弯曲或扭曲，塑性变形的程度与PCB的厚度和面积以及它的板层设计是否对称等相关联。PCB板平面度的行业标准可参考IPC2221文件的定义，如图2所示，定义如下。PCB弯曲、扭曲的允许值为PCB长

42、度L的0.75，即为（L0.75）mm，但最大不能超过3.175 mm。如果平面度超过允许范围，基准点在相机中的形状将发生改变，例如，标准圆基准点在相机中的形状将变成椭圆，这会导致基准点间的中心距读数发生变化，从而会影响PCB上的元件焊盘相对于基准点的位置，因而可能会直接造成元件贴偏。另外，由于PCB的翘曲会导致元件在下压过程中相对焊盘上的锡膏发生滑动，或者将元件底部的锡膏挤开，从而形成锡珠或导致相邻元件桥连短路。2制造公差的影响PCB的制造公差也会对贴装质量产生影响，主要体现在基准点（Fiducial）的轮廓度和位置度偏差上，至于PCB上的其他误差，如过孔的制造公差将直接影响的是焊接后的电气

43、性能，但这不属于对贴片机的影响。3表面处理表面处理对于贴装的影响，主要体现在对基准点（Fiducial）的覆盖方面，它能影响的主要是视像系统能否准确，快速地识别基准点。重要原则是，阻焊层不可以覆盖基准点以及它周围的辅助分辨区域。三、PCB焊盘图形设计对贴装质量的影响关于PCB图形设计的总体要求可以参考IPC782文件的定义，文件中定义了各种元件的端头/引脚和PCB焊盘的几何尺寸公差。下面就贴片工艺中普遍关注的几点进行讨论，PCB的设计工程师应该熟悉这些行业标准，并了解相关的制造工艺，以便降低品质风险，这里主要介绍基准点、焊盘和传板边距的设计等。1基准点（Fiducial）PCB的基准点是贴片机

44、定位PCB主其他元件位置的基础，基准点的形状、位置设计和它的制造精度将直接影响贴片的质量。关于基准点的描述按IPC“SMEMA FIDUCIALMARK STANDARD 3.1”的定义可以分为4种，它在PCB上的布置如图1和图2所示。图1中所示为单板，有整体基准点（Global Fiducial）和局部基准点（LocalFiducial），局部基准点通常用在当元件有较高位置精度要求时，如高密度引脚IC和BGA等；图2中所示为多联板，有联板基准点（Panel Fiducial）和拼板基准点（ImageFiducial），当然，分板中也可以放置局部基准点（Local Fiducial），表1是

45、IPC定义的基准点相关要求。表1 IPC定义的基准点相关要求在IPC的定义中，推荐使用圆形基准点，但在实际应用中，PCB设计工程师可能采用几何形状，而贴片设备制造商也相应的增加了一些兼容形状，以环球仪器公司能兼容的点形状和尺寸为例，如表2所示。对基准点的其他要求，如表1所示，这无疑提供了PCB设计工程师更多的设计选择。2，焊盘设计焊盘设计对贴片机的影响，主要是元件在PCB上布局的位置对贴片头吸嘴的影响，当PCB元件布局时，设计工程师应该考虑元件之间的最小间隔相对于元件厚度的差异，原则是在可能的情况下，尽量将厚度差异大的元件之间的间隔加大，以避免吸嘴在贴薄元件时，触碰到较厚的元件，从而导致较厚元

46、件的侧向移动，并最终造成焊接缺陷。3PCB元件到送板方向的板边距关于传板边距，SMT行业通用有两种标准，即3 mm边距和5 mm边距，目前3 mm边距应用的较多，因而对于PCB板设计工程师应特别注意，最低限度应采用3 mm边距，否则在贴片生产时会受到限制，关于板边距的描述请参考图3。四、贴片机参数对贴装质量的影响 各种不同类型的贴片机有各自不同的结构特点，但总体上讲，影响贴装质量的主要有贴片高度、贴片压力、真空吸力和吹气等因素，下面分别予以介绍。 1贴片高度 贴片高度对贴装的影响主要是由于过高或过低的贴装位置将影响贴片压力，从雨影响贴装质量，关于贴片压力请参考下文所述。下面列出了可能改变或需要

47、改变贴片高度的情形供参考： 元件的厚度超出贴片机的范围； 贴装轴松动； 使用了异型元件或异型吸嘴的。2贴片压力贴片压力是另一个需要控制的关键因素。对于片状元件和带引脚的IC而言，贴片压力控制不当，会导致元件损坏，锡膏压塌，元件下出现锡珠，还有可能导致元件位置偏移，例如，贴装0201和01005元件合适的压力范围为 150300 g。对异型插件元件而言（多功能机），压力过小将导致元件无法嵌入定位孔中，如手机屏蔽盖和电脑主板连接头的贴装生产，特殊情况下，需要的最大压力可能达到2.55.0 kg。另外，对于PCB变形的情况，贴片轴必须能够感应少到25.4m的变形对应压力的变化，以补偿PCB变形。过大

48、的压力会导致在下压过程中元件上出现一个水平力（由于PCB变形向下弯曲），而使元件产生侧向滑动，另外，过大的压力会将元件底部的锡膏挤开，形成锡珠，或导致相临元件桥连短路。3真空吸力绝大部分的贴片机在片状元件和IC的吸取方面都使用了由真空发生器产生负压的方式来吸取元件。对于贴装系统而言，真空吸力不仅要比元件的重力大，还要能满足贴装头的运动（加速度）要求，如果真空吸力偏小，在元件被相机识别后，在贴装头移动到贴装点的过程中很有可能元件会发生偏移，这将直接导致贴装偏位，在焊接后便容易产生如立碑缺陷等。下式是真空吸力公式FPS（51）式中，P是真空阀产生的负压，而S是吸嘴的有效接触面积。真空阀工作正常负压

49、的大小取决于系统气源的气压和大气气压（与海拔高度相关），目前大部分的贴片机对气源气压的要求在6090 PSI之间，这跟设备的特点有关；另外，吸嘴的有效接触面积是由吸嘴的型号定的，同时也与吸合面的磨损程度直接相关。如果由于吸嘴的型号不对而导致有效接触面积过小，这将直接降低真空吸力，另外，如果吸合面的磨损过大而造成气体泄露将导致P值的严重减小，同样影响真空吸力。因此，当用户怀疑吸力或元件在贴装头上有滑动的问题时，应优先检查真空度和与真空度有关的因素，或者在生产过程中应定期检查这些项目，从而控制贴装质量。4吹气 在贴装头贴元件动作流程的最后阶段，当贴装头将元件放到给定高度后，将关闭真空，然后会有一个

50、短暂的吹气动作，该过程的目的是要完全消除吸嘴管道中的负压，从而确保在吸嘴升起的瞬间元件不会粘在吸嘴上，于是便不会造成元件被带走或在锡膏上移位。如果该动作过程没能及时发生，影响是可想而知的，另外，吹气时间也不能过长，否则可能会影响（吹偏）邻近的元件或吹走锡膏。五、贴片机结构件对贴装质量的影响贴片机的结构件也会对贴装质量造成严重影响，尤其是对于没有元件高度检查的贴片设备，当然就算有元件高度检查的设备也会有影响，下面从供料器和吸嘴两方面来解释。1供料器关于供料器的详细信息。贴片机在讲究精确的同时，也在强调高速高效，在吸料过程中，贴片机不会用相机判别元件在供料器中的中心点，因为这样非常耗时间，因而需要

51、供料器中的元件停靠在有相当精度的取料位置，该精确度是靠供料器在供料站上的机械位置精度，以及供料器的准确校正和纸带节距精度（对于卷料带而言）来保证的。理想的情况是，元件应该位于设计的位置精度范围，以便它的有效吸取区域和吸嘴的中心重合。2吸嘴的影晌吸嘴作为直接与元件接触的零件，它对贴片质量的影响是毋庸质疑的。主要体现在吸嘴的设计，吸嘴的正确配置和吸嘴保养方面，下面分别讲解。（1）吸嘴的设计吸嘴设计主要应考虑材料、有效吸取形状和面积以及吸孔数量与对称性等方面。对于材料而言，需要考虑和权衡是否有防静电要求，是否耐磨，反光强度等。关于吸孔的数量与对称性，对于规则的长方体小型磁片元件，吸嘴通常采用中心用较

52、大口径孔，并在周围对称地配备多个较小口径孔的方式。对于异型元仵吸嘴的设计，除了应考虑上面的设计因素而外，还应考虑到异型件重心的位置，否则在贴片头加减速过程中，容易造成异型件在吸嘴上滑动，从而导致贴片不良。（2）吸嘴的正确配置不同的设备制造商都有适合自己的配套吸嘴，每种吸嘴都有它的适用吸料范围，因而设备使用商应按照设备制造商的定义来配置吸嘴，如大口径吸嘴不适用于吸取小元件0201，而微小口径吸嘴也不适合吸取大的IC料（由于吸取有效面积小，可能吸力不够）。（3）吸嘴保养吸嘴的使用频率非常高，容易磨损，也容易被污染或堵塞，因此在适当的时候应进行清洁保养，通常可用清洁溶剂来清洁。如带橡胶密封圈结构的吸

53、嘴（如图11所示），橡胶密封圈较容易磨损，需要定期检查，确保定期更换。随着片状元件的微型化趋势，像0201/01005是很薄的元件，01005元件厚度更是薄到0.1 mm，它们不仅给制造带来了难度，也增加了吸嘴与锡膏或胶水接触的机会，需提高这类吸嘴的清洁保养频度，对此类吸嘴清洁保养的要求也比其他类型的吸嘴要高，需要利用清洁溶剂和超声波来清洁。六、PCB性能参数对贴装质量的影响关于PCB的性能参数，它与PCB的制造工艺和PCB设计人员的设计要求密切相关，在众多的PCB参数中，对于贴片工艺能造成影响的主要是它的几何尺寸参数，主要包括整个PCB的平面度和PCB芾刂造公差以及PCB的表面处理等方面的影响，下面将分别讨论。1平面度根据PCB的特点和制作工艺，我们知道它是通过一层一层黏合压接而成，制造过程中会有应力产生，而且焊盘层和中间的电气隔离层的材料和厚度是不同的，因此热膨胀系数也不同，因而在包装和运输过程中，PCB可能会发生塑性变形弯曲（Bow）或扭曲（Twist），如图1所示，塑性变形的程度与PCB的厚度和面积以及它的板层设计是否对称等相关联。PCB板平面度的行业标准可参考IPC2