SMT质量-贴片工序的工艺控制

1、二. 贴装元器件工艺三星SM系列贴片机视频介绍sm400内容1 保证证贴装质质量的三三要素2自动贴装装机贴装原理理3 如何何提高自自动贴装装机的贴贴装质量量4 如何何提高自自动贴装装机的贴贴装效率率1.保证贴装装质量的的三要素素a 元件件正确b 位置置准确c 压力力（贴片片高度）合适。a 元件件正确要求求各装配配位号元元器件的的类型、型号、标称值值和极性性等特征征标记要要符合产产品的装装配图和和明细表表要求，不能贴贴错位置置；b 位置置准确元器器件的端端头或引引脚均和和焊盘图图形要尽尽量对齐齐、居中中，还要确保保元件焊焊端接触触焊膏图图形。两个端头头的Chip元元件自定定位效应应的作用用比较大

2、大，贴装装时元件件宽度方方向有3/4以以上搭接接在焊盘盘上,长长度方向向两个端端头只要要搭接到到相应的的焊盘上上并接触焊膏膏图形，再流焊焊时就能能够自定定位，但但如果其其中一个个端头没没有搭接接到焊盘盘上或没没有接触焊膏膏图形，再流焊焊时就会会产生移移位或吊吊桥；正确不不正确BGA贴贴装要求求BGA的的焊球与与相对应应的焊盘盘一一对对齐；焊球的中中心与焊焊盘中心心的最大大偏移量量小于1/2焊焊球直径径。DD1/2焊球球直径c 压力力（贴片片高度）贴贴片压力力（Z轴轴高度）要恰当合合适贴片压力力过小，元器件件焊端或或引脚浮浮在焊膏膏表面，焊膏粘粘不住元元器件，在传递递和再流流焊时容容易产生生位置

3、移移动，另另外由于于Z轴高高度过高高，贴片片时元件件从高处处扔下，会造成成贴片位位置偏移移 ；贴片压力力过大，焊膏挤挤出量过过多，容容易造成成焊膏粘粘连，再再流焊时时容易产产生桥接接，同时时也会由由于滑动动造成贴贴片位置置偏移，严重时时还会损损坏元器器件。2.自动贴装装机贴装装原理2.1自自动贴贴装机的的贴装过过程2.2PCB基准校校准原理理2.3元元器件件贴片位位置对中中方式与与对中原原理2.1自动贴装装机的贴贴装过程程2.2PCB基准校校准原理理自动贴装装机贴装装时，元元器件的的贴装坐坐标是以以PCB的某一一个顶角角（一般般为左下下角或右右下角）为源点点计算的的。而PCB加加工时多多少存在

4、在一定的的加工误误差，因因此在高高精度贴贴装时必必须对PCB进进行基准准校准。基准校准准采用基基准标志志（Mark）和贴装装机的光光学对中中系统进进行。基基准标志志（Mark）分为PCB基基准标志志和局部部基准标标志。局部MarPCBMarKa PCBMarK的作用用和PCB基准准校准原原理PCBMarK是用用来修正正PCB加工误误差的。贴片前前要给PCBMark照一一个标准准图像存存入图像像库中，并将PCBMarK的坐坐标录入入贴片程程序中。贴片时时每上一一块PCB，首首先照PCBMark，与与图像库库中的标标准图像像比较：一是比比较每块块PCB Mark图图像是否否正确，如果图图像不正正确

5、，贴贴装机则则认为PCB的的型号错错误，会会报警不不工作；二是比比较每块块PCB Mark的的中心坐坐标与标标准图像像的坐标标是否一一致，如如果有偏偏移，贴贴片时贴贴装机会会自动根根据偏移移量（见见图5中中X、Y）修正每每个贴装装元器件件的贴装装位置。以保证证精确地地贴装元元器件。利用PCBMar修修正PCB加工工误差示示意图b 局部部Mark的作作用多引脚窄窄间距的的器件，贴装精精度要求求非常高高，靠PCBMar不能满满足定位位要求，需要采采用24个局局部Mark单单独定位位，以保保证单个个器件的的贴装精精度。2.3元元器件件贴片位位置对中中方式与与对中原原理元器件贴贴片位置置对中方方式有机

6、机械对中中、激光光对中、全视觉觉对中、激光与与视觉混混合对中中。(1)机机械对对中原理理（靠机机械对中中爪对中中）(2)激激光对对中原理理（靠光光学投影影对中）(3)视视觉对对中原理理（靠CCD摄摄象，图图像比较较对中）元器件贴贴片位置置视觉对对中原理理贴片前要要给每种种元器件件照一个个标准图图像存入入图像库库中，贴贴片时每每拾取一一个元器器件都要要进行照照相并与与该元器器件在图图像库中中的标准准图像比比较：一一是比较较图像是是否正确确，如果果图像不不正确，贴装机机则认为为该元器器件的型型号错误误，会根根据程序序设置抛抛弃元器器件若干干次后报报警停机机；二是是将引脚脚变形和和共面性性不合格格的

7、器件件识别出出来并送送至程序序指定的的抛料位位置；三三是比较较该元器器件拾取取后的中中心坐标标X、Y、转角角T与标标准图像像是否一一致，如如果有偏偏移，贴贴片时贴贴装机会会自动根根据偏移移量修正正该元器器件的贴贴装位置置。元器件贴贴片位置置光学对对中原理理示意图图3.如如何提高高自动贴贴装机的的贴装质质量(1)编编程(2)制制作Mark和元器器件图像像(3)贴贴装前前准备(4)开开机前前必须进进行安全全检查，确保安安全操作作。(5)安安装供供料器(6)必必须按按照设备备安全技技术操作作规程开开机(7)首首件贴贴装后必必须严格格检验(8)根根据首首件试贴贴和检验验结果调调整程序序或重做做视觉图图

8、像(9)设设置焊焊前检测测工位或或采用AOI(10) 连续续贴装生生产时应应注意的的问题(11) 检验验时应注注意的问问题(1)编编程贴片程序序编制得得好不好好，直接接影响贴贴装精度度和贴装装效率。贴片程序序由拾片片程序和和贴片程程序两部部分组成成。拾片程序序就是告告诉机器器到哪里里去拾片片、拾什什么样封封装的元元件、元元件的包包装是什什么样的的等拾片片信息。其内容容包括：每一步步的元件件名、每每一步拾拾片的X、Y和和转角T的偏移移量、供供料器料料站位置置、供料料器的类类型、拾拾片高度度、抛料料位置、是否跳跳步。贴片程序序就是告告诉机器器把元件件贴到哪哪里、贴贴片的角角度、贴贴片的高高度等信信

9、息。其其内容包包括：每每一步的的元件名名、说明明、每一一步的X、Y坐坐标和转转角T、贴片的的高度是是否需要要修正、用第几几号贴片片头贴片片、采用用几号吸吸嘴、是是否同时时贴片、是否跳跳步等，贴片程程序中还还包括PCB和和局部Mark的X、Y坐标标信息等等。贴装程序序表拾片程序序表元件库编程方法法编编程有离离线编程程和在线线编程两两种方法法。对于有CAD坐坐标文件件的产品品可采用用离线编编程，对于没有有CAD坐标文文件的产产品，可可采用在在线编程程。a 离线线编程离线编程程是指利利用离线线编程软软件和PCB的的CAD设计文文件在计计算机上上进行编编制贴片片程序的的工作。离线编编程可以以节省在在线

10、编程程时间，减少贴贴装机停停机时间间，提高高设备的的利用率率，离线线编程对对多品种种小批量量生产特特别有意意义。离线编程程软件由由两部分分组成：CAD转换软软件和自自动编程程并优化化软件。离线编程程的步骤骤：PCB程序序数据编编辑自自动编程程优化并并编辑将数据输输入设备备在在贴贴装机上上对优化化好的产产品程序序进行编编辑校校对检查查并备份份贴片程程序。b 在线线（自学学）编程程（又称称为示教教编程）在线编程程是在贴贴装机上上人工输输入拾片片和贴片片程序的的过程。拾片程程序完全全由人工工编制并并输入，贴片程程序是通通过教学学摄象机机对PCB上每每个贴片片元器件件贴装位位置的精精确摄象象，自动动计

11、算并并记录元元器件中中心坐标标（贴装装位置），然后后通过人人工优化化而成。编程注意意事项a PCB尺寸寸、源点点等数据据要准确确；b 拾片片与贴片片以及各各种库的的元件名名要统一一；c 凡是是程序中中涉及到到的元器器件，必必须在元元件库、包装库库、供料料器库、托盘库库、托盘盘料架库库、图像像库建立立并登记记，各种种元器件件所需要要的吸嘴嘴型号也也必须在在吸嘴库库中登记记；d 建立立元件库库时，元元器件的的类型、包装、尺寸等等数据要要准确；e 在线线编程时时所输入入元器件件名称、位号、型号等等必须与与元件明明细和装装配图相相符；编编程过程程中，应应在同一一块PCB上连连续完成成坐标的的输入，重新

12、上上PCB或更换换新PCB都有有可能造造成贴片片坐标的的误差。输入数数据时应应经常存存盘，以以免停电电或误操操作而丢丢失数据据；f 在线线编程时时人工优优化原则则 换吸吸嘴的次次数最少少。 拾片片、贴片片路径最最短。 多头头贴装机机还应考考虑每次次同时拾拾片数量量最多。g 对离离线编程程优化好好的程序序复制到到贴装机机后根据据具体情情况应作作适当调调整，例例如：对排放不不合理的的多管式式振动供供料器根根据器件件体的长长度进行行重新分分配，尽尽量把器器件体长长度比较较接近的的器件安安排在同同一个料料架上。并将料料站排放放得紧凑凑一点，中间尽尽量不要要有空闲闲的料站站，这样样可缩短短拾元件件的路程

13、程；把程序中中外形尺尺寸较大大的多引引脚窄间间距器件件例如160条条引脚以以上的QFP，大尺寸寸的PLCC、BGA以及长长插座等等改为SinglePickup单个拾拾片方式式,这样样可提高高贴装精精度。h 无论论离线编编程或在在线编程程的程序序，编程程结束后后都必须须按工艺艺文件中中元器件件明细表表进行校校对检查查，校对对检查完完全正确确后才能能进行生生产。主主要检查查以下内内容：校对对程序中中每一步步的元件件名称、位号、型号规规格是否否正确。对不正正确处按按工艺文文件进行行修正；检查查贴装机机每个供供料器站站上的元元器件与与拾片程程序表是是否一致致；将完完全正确确的产品品程序拷拷贝到备备份软

14、盘盘中保存存；(2)制制作Mark和元器器件图像像Mark图像做做得好不不好，直直接影响响贴装精精度和贴贴装效率率，如果果Mark图像像做得虚虚，也就就是说，Mark图像像与Mark的的实际图图形差异异较大时时，贴片片时会不不认Mark而而造成频频繁停机机，因此此对制作作Mark图像像有以下下要求：a Mark图图形尺寸寸要输入入正确；b Mark的的寻找范范围要适适当，过过大时会会把PCB上Mark附近的的图形划划进来，造成与与标准图图像不一一致，过过小时会会造成某某些PCB由于于加工尺尺寸误差差较大而而寻找不不到Mark；c 照图图像时各各光源的的光亮度度一定要要恰当，显示OK以后后还要仔

15、仔细调整整；d 使图图像黑白白分明、边缘清清晰；e 照出出来的图图像尺寸寸与Mark图图形的实实际尺寸寸尽量接接近。制作Mark图图像f 照出出来的图图像尺寸寸与元器器件的实实际尺寸寸尽量接接近。g 做完完元器件件视觉图图像后应应将吸嘴嘴上的元元器件放放回原来位置置，尤其其是用固固定摄象象机照的的元器件件，否则元器器件会掉掉在镜头头内损坏坏镜头。h ADA（自自动数据据处理）功能的的应用CCD照相后后自动记录元件件数据。制作元器器件视觉觉图像制作QFP视觉觉图像(3)贴贴装前前准备贴装前准准备工作作是非常常重要的的，一旦旦出了问问题，无无论在生生产过程程中或产产品检验验时查出出问题，都会造造成

16、不同同程度的的损失。贴装前前应特别别做好以以下准备备：a 根据据产品工工艺文件件的贴装装明细表表领料（PCB、元器器件）并并进行核核对。b 对已已经开启启包装的的PCB，根据据开封时时间的长长短及是是否受潮潮或污染染等具体体情况，进行清清洗和烘烘烤处理理。c 对于于有防潮潮要求的的器件，检查是是否受潮潮，对受受潮器件件进行去去潮处理理。(4)开开机前前必须检检查以下下内容，应确保保安全操操作。a 检查查压缩空空气源的的气压应应达到设设备要求求，应达达到6kg/cm2以上。b 检查查并确保保导轨、贴装头头移动范范围内、自动更更换吸嘴嘴库周围围、托盘盘架上没没有任何何障碍物物。(5)安安装供供料器

17、安装编带带供料器器装料时时，必须须将元件件的中心心对准供供料器的的拾片中中心。安装多管管式振动动供料器器时，应应把器件件体长度度接近的的器件安安排在同同一个振振动供料料器上。安装供料料器时必必须按照照要求安安装到位位，安装装完毕，必须由由检验人人员检查查，确保保正确无无误后才才能进行行试贴和和生产。(6)必必须按按照设备备安全技技术操作作规程开开机(7)首首件贴贴装后必必须检验验检验项目目：a 各元元件位号号上元器器件的规规格、方方向、极极性是否否与工艺艺文件（或表面面组装样样板）相相符；b 元器器件有无无损坏、引脚有有无变形形；c 元器器件的贴贴装位置置偏离焊焊盘是否否超出允允许范围围。检验

18、方法法：检验方法法要根据据各单位位的检测测设备配配置以及及表面组组装板的的组装密密度而定定。普通间距距元器件件可用目目视检验验，高密密度窄间间距时可可用放大大镜、320倍显显微镜、在线或或离线光光学检查查设备（AOI）。检验标准准：按照本单单位制定定的企业业标准或参照其其它标准准（例如如IPC标准或或SJ/T10670-1995SMT通通用技术术要求执执行）注意：应应根据焊焊膏印刷刷质量以以及焊盘盘间距等等具体情情况可适适当放宽宽或严格格允许偏偏差范围围。贴装时还还要注意意：元件焊端端必须接接触焊膏膏图形(8)根根据首首件试贴贴和检验验结果调调整程序序或重做做视觉图图像如检查出出元器件件的规格

19、格、方向向、极性性错误，应按照照工艺文文件进行行修正程程序；若PCB的元元器件贴贴装位置置有偏移移，用以以下两种种方法调调整：a 若PCB上上的所有有元器件件的贴装装位置都都向同一一方向偏偏移，这这种情况况应通过过修正PCBMark的坐坐标值来来解决。把PCBMark的坐标标向元器器件偏移移方向移移动，移移动量与与元器件件贴装位位置偏移移量相等等，应注注意每个个PCB Mark的的坐标都都要等量量修正。b 若PCB上上的个别别元器件件的贴装装位置有有偏移，可估计计一个偏偏移量在在程序表表中直接接修正个个别元器器件的贴贴片坐标标值，也也可以用用自学编编程的方方法通过过摄象机机重新照照出正确确的坐

20、标标。 如首首件试贴贴时，贴贴片故障障比较多多要根据据具体情况况进行处处理a 拾片片失败。如拾不不到元器器件可考考虑按以以下因素素进行检检查并处处理：拾片高度度不合适适:由于元件件厚度或或Z轴高高度设置置错误，检查后后按实际值正正；拾片坐标标不合适适:可能由于于供料器器的供料料中心没没有调整好，应应重新调调整供料料器；编带供料料器的塑塑料薄膜膜没有撕撕开:一般都是是由于卷卷带没有有安装到到位或卷卷带轮松松紧不合合适，应应重新调调整供料器；吸嘴堵塞塞、吸嘴嘴表面不不干净或或吸嘴端端面磨损损、有裂纹:应清洗或或更换吸吸嘴；吸吸嘴型号不不合适:若孔径太太大会造造成漏气，若孔径径太小会会造成吸吸力不够

21、够，应根根据元器器件尺寸寸和重量量选择吸嘴；气压不足足或气路路堵塞:检查气路路是否漏漏气、增增加气压压或疏通气气路。b 弃片片或丢片片频繁，可考虑虑按以下下因素进进行检查查并处理理：图像处理理不正确确，应重重新照图图像；元器件引引脚变形形；元器件本本身的尺尺寸、形形状与颜颜色不一一致，对对于管装装和托盘盘包装的的器件可可将弃件件集中起起来，重重新照图图像；吸嘴型号号不合适适、真空空吸力不不足等原原因造成成贴片路路途中飞飞片；吸嘴端面面有焊膏膏或其它它赃物，造成漏漏气；吸嘴端面面有损伤伤或有裂裂纹，造造成漏气气。(9)设设置焊前前检测工工位或采采用AOI在焊盘设设计正确确与焊膏膏的印刷刷质量有有保证的的前提下下，贴装装后、进进入再流流焊炉前前设置人人工检测测工位或或采用AOI，是减少少和消除除焊接缺缺陷、提提高直通通率的有有效措施施。（元器件件、焊膏膏、PCB加工工质量、再流焊焊温度曲曲线也要要满足要要求）(10)连连续贴贴装生产产时应注注意的问问题应严格按按照操作作规程进进行生产产。a 拿取取PCB时不要要用手触触摸PCB表面面，以防防破坏印印刷好的的焊膏；b 报警警显示时时，应立立即按下下警报关关闭键，查看错错误信息息并进行行处理；c 贴装装过程中中补充元元器件