SMT自动贴装机贴片工艺Word文档格式.docx

1、吊桥；3/4以上搭接在不正确图5-1 Chip元件贴装位置要求示意图对于SOP SOJ QFR 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。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修正贴装坐标。手工贴装或手工拨正时要求贴装位置准确，引脚与焊盘对齐，居中，切勿贴放不准， 在焊膏上拖动找正，以免焊膏图形粘连，造成桥接。c压力（贴片高度）合适。贴片压力（Z轴高度）要恰当合适贴片压力过小， 时容易产生位置移动， 移；贴片压力过大，元器

2、件焊端或引脚浮在焊膏表面， 焊膏粘不住元器件， 在传递和再流焊另外由于 Z轴高度过高，贴片时元件从高处扔下，会造成贴片位置偏焊膏挤出量过多，容易造成焊膏粘连，再流焊时容易产生桥接，同时也 会由于滑动造成贴片位置偏移，严重时还会损坏元器件。吸嘴高度过高吸嘴高度合适（等于最大焊球直径）吸嘴高度过低连、贴片压力适当元件从高处扔下元件移位图5-2 元件贴装高度要求示意图全自动贴装机贴片工艺流程贴片压力过大焊膏被挤出造成粘元件移位、损坏元件新产品贴装老产品贴装I文件准备IYESNO贴装前准备I开机程 编. 线I 上 PCBI做视觉首件试贴II nO贴装I*检验 I 关机IYes1F1开机1核查程序I丄I

3、首件试贴I转再流焊安装供料器离线编程贴装机是计算机控制的自动化生产设备。贴片之前必须编制贴片程序。贴片程序由拾片程序和贴片程序两部分组成。X、Y和转角T的偏移量、供料拾片程序就是告诉机器到哪里去拾片、 拾什么样的元件、元件的包装是包装是什么样的 等拾片信息。其内容包括：每一步的元件名、每一步拾片的 器料站位置、供料器的类型、拾片高度、抛料位置、是否跳步。贴片程序就是告诉机器把元件贴到哪里、贴片的角度、贴片的高度等信息。其内容包括：每一步的元件名、说明、每一步的 X、Y坐标和转角T、贴片的高度是否需要修正、用第几号贴片头贴片、是否同时贴片、是否跳步等，贴片程序中还包括 Y坐标信息等。编程，对于没

4、有 CAD坐标文件的产品，可采用在线编程。离线编程是指利用离线编程软件和 PCB的CAD设计文件在计算机上进行编制贴片程序的工作。离线编程可以节省在线编程时间，从而可以减少贴装机的停机时间，提高设备的利用率，离线编程对多品种小批量生产特别有意义。离线编程软件一般由两部分组成： CAC转换软件和自动编程并优化软件。离线编程的步骤:541 PCB程序数据编辑PCB程序数据编辑有三种方法： CAD专换；利用贴装机自学编程产生的坐标文件；利用扫描仪产生元件的坐标数据。其中 CAD专换最简便、最准确。541.1CAD 数据转换a CAD 转换项目:每一步的元件名 说明 每一步的X、Y坐标和转角T mm/

5、inch 转换 坐标方向转换 角度T的转换 比率 源点修正值b CAD 转换操作步骤调出表面组装元器件坐标的文本文件EXCEL中显示当文件的格式不符合要求时， 需从EXCEL调出文本文件；在弹出的文本导入向导中 选分隔符，单击下二步卡空格F击下一步飞文本，单击完成后在 该文件；通过删除、剪切、和粘贴工具，将文件调整到需要的格式。打开CAC转换软件选择CAD数据格式如果建立新文件，会弹出一个空白 Format Edit窗口；如果编辑现有文件，则弹出 一个有数据的格式编辑窗口，然后可以对弹出的格式进行修改和编辑。对照文本文件，输入需要转换的各项数据存盘后即可执行转换541.2利用贴装机自学编程产生

6、的坐标程序通过软件进行转换和编辑当没有表面组装元器件坐标的 CAD文本文件时，可利用贴装机自学编程产生的贴片坐标，再通过软件进行转换和编辑（软件需要具备文本转换功能）a 转换和编辑条件需要一块没有印刷焊膏的 PCB需要表面组装元器件明细表和装配图 一张3.5英寸2HD的格式化软盘b操作步骤利用贴装机自学编程输入元器件的名称、 X、Y坐标和转角T,其余参数都可以在自动编程和优化时产生。（如果贴装机自身就装有优化软件，则可直接在贴 装机上优化，否则按照以下步骤进行）将贴装机自学编程产生的坐标程序备份到软盘将贴装机自学编程产生的坐标程序复制到 CAD专换软件中将贴装机自学编程产生的坐标程序转换成文本

7、文件 对文本文件进行格式编辑 转换5.4.1.3 利用扫描仪产生元器件的坐标数据（必须具备坐标转换软件） 把PCB放在扫描仪的适当位置上进行扫描； 通过坐标转换软件产生 PCB坐标文件；按照5.4.1.1 进行CAD专换。操作步骤：打开程序文件一输入PCB数据建立元件库一自动编程优化并编辑。a 打开程序文件按照自动编程优化软件的操作方法，打开已完成CAD数据转换的PCB坐标文件。b输入PCB数据输入PCB尺寸：长度X（沿贴装机的X方向）、宽度Y（沿贴装机的丫方向）、厚 度T。将优化好的程序复制到软盘。再将软盘上的程序输入到贴装机调出优化好的程序。做PCB Mark和局部 Mark的Image图

8、像。对没有做图像的元器件做图像，并在图像库中登记。对未登记过的元器件在元件库中进行登记。尽量把器件体e 对排放不合理的多管式振动供料器根据器件体的长度进行重新分配，长度比较接近的器件安排在同一个料架上。 并将料站排放得紧凑一点， 中间尽量不要有空 闲的料站，这样可缩短拾元件的路程。f把程序中外形尺寸较大的多引脚窄间距器件例如 160条引脚以上的 QFP大尺寸的PLCC BGA以及长插座等改为 Sin gle Pick up 单个拾片方式，这样可提高贴装精度。g 存盘检查是否有错误信息，根据错误信息修改程序。直至存盘后没有错误信息为 止。5.4.5正确。校对检查并备份贴片程序按工艺文件中元器件明

9、细表， 校对程序中每一步的元件名称、 位号、 型号规格是否 对不正确处按工艺文件进行修正。检查贴装机每个供料器站上的元器件与拾片程序表是否一致。在贴装机上用主摄像头校对每一步元器件的 X、Y坐标是否与PCB上的元件中心一清洗和烘烤处理5.5.4对于有防潮要求的器件，检查是否受潮，对受潮器件进行去潮处理开封后检查包装内附的湿度显示卡，当指示湿度 20%（在23C 5C时读取），说明器件已经受潮，在贴装前需对器件进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干燥箱， 在 125 1C下烘烤 12 20h。去潮处理注意事项：a应把器件码放在耐高温（大于150C ）防静电塑料托盘中进行烘烤；b 烘箱要确保接地

10、良好，操作人员手腕带接地良好的防静电手镯；c 操作过程中要轻拿轻放，注意保护器件的引脚，引脚不能有任何变形和损坏。对于有防潮要求器件的存放和使用：开封后的器件和经过烘烤处理的器件必须存放在相对湿度W 20%的环境下（干燥箱或干燥塔），贴装时随取随用；开封后，在环境温度W 30C，相对湿度W 60%的环境下72小时内或按照该器件外包装上规定的时间 （有的规定 7 天）完成贴装； 当天没有贴完的器 件，应存放在相对湿度W 20%的环境下。5.5.5按元器件的规格及类型选择适合的供料器，并正确安装元器件 编带供料器装料时，必须将元件的中心对准供料器的拾片中心。5.5.6设备状态检查267kg/cm

11、。 检查压缩空气源的气压应达到设备要求，一般为 检查并确保导轨、贴装头移动范围内、自动更换吸嘴库周围、托盘架上没有任何 障碍物。开机5kg/cm 2左右；按照设备安全技术操作规程开机； 检查贴装机的气压，是否达到设备要求，一般为 打开伺服； 将贴装机所有轴回到源点位置； 根据PCB的宽度，调整贴装机导轨宽度，导轨宽度应大于PCB宽度Imm左右，并保g动。保证A （第二）面贴片时，h设置完毕，则可装上 PCB进行在线编程或贴片操作了。在线（自学）编程对于已经完成离线编程的产品， 可直接调出产品程序，对于没有CAD坐标文件的产品， 可采用在线编程。在线编程是在贴装机上人工输入拾片和贴片程序的过程。

12、拾片程序完全由人工编制并输入，贴片程序是通过教学摄像机对 PCB上每个贴片元器件贴装位置的精确摄像， 自动计算元器件中心坐标（贴装位置） ，并记录到贴片程序表中，然后通过人工优化而成。5.7.1编制拾片程序拾片程序编制内容在拾片程序表中对每一种贴装元器件输入以下内容：元件名，例如 2125R 1K；输入 X、Y、Z 拾片坐标修正值；输入拾片（供料器料站号）位置；输入供料器的规格；输入元件的包装形式（如散件、编带、管装、托盘）输入有效性（若有某种料暂不贴时，选 Not Available ）；输入报警数（如输入 50，当所用元件数减少为 50 时，就会有报警信息）b 拾片程序编制方法调出空白程序

13、表，由人工编制并逐项输入以上内容。编制贴片程序a 贴片程序编制内容5.7.3人工优化原则换吸嘴的次数最少。拾片、贴片路程最短。多头贴装机还应考虑每次同时拾片数量最多。 在线编程注意事项输入数据时应经常存盘，以免停电或误操作而丢失数据；输入元器件坐标时可根据 PCB元器件位置顺序进行；所输入元器件名称、位号、型号等必须与元件明细和装配图相符；拾片与贴片以及各种库的元件名要统一；e编程过程中，应在同一块 PCB上连续完成坐标的输入，重新上 PCB或更换新PCB都有可能造成贴片坐标的误差。g凡是程序中涉及到的元器件，必须在元件库、包装库、供料器库、托盘库、托盘料 架库、图像库建立并登记，各种元器件所

14、需要的吸嘴型号也必须在吸嘴库中登记。a按照离线编程或在线编程编制的拾片程序表将各种元器件安装到贴装机的料站上; b安装供料器时必须按照要求安装到位，c安装完毕，必须由检验人员检查，确保正确无误后才能进行试贴和生产。 做基准标志（Mark）和元器件的视觉图像自动贴装机贴装时，角）为源点计算的。而PCB进行基准校准。PCB MarkPCB上设计基准标志（Mark）和贴装机的光学对中系统进行校准的。分为PCB基准标志和局部基准标志。局部Marki iiiiiiiiii*图5-4 基准标志（Mark）示意图5.9.1做基准标志（Mark）图像。a PCB MarK的作用和PCB基准校准的原理PCB M

15、arK是用来修正 PCB加工误差的。贴片前要给 PCB Mark照一个标准图像存入图像库中，并将 PCB MarK的坐标录入贴片程序中。贴片时每上一块 PCB首先照PCB Mark，与图像库中的标准图像比较：一是比较每块 PCB Mark图像是否正确，如果图像不正确，贴装机则认为PCB的型号错误，会报警不工作；二是比较每块 PCB Mark的中心坐标与标准图像的坐标是否一致，如果有偏移， 修正每个贴装元器件的贴装位置。YX*x X 0 X 图5-5 利用PCB Mar修正PC助口工误差示意图b局部Mark的作用多引脚窄间距的器件，贴装精度要求非常高，靠 PCB Mar不能满足定位要求，需要采用

16、24个局部Mark单独定位，以保证单个器件的贴装精度。c Mark图像的制作方法具体的制作方法要根据设备的操作规程进行。一般制作图像时首先输入 型（例如圆形、方形、菱形等）、图形尺寸、寻找范围，认识系数 并反复调整各光源的光亮度，直到显示d Mark图像的制作要求Mark图像做得好不好，直接影响贴装精度和贴装效率，如果 是说，Mark图像与Mark的实际图形差异较大时，贴片时会不认 此对制作Mark图像有以下要求：Mark图形尺寸要输入正确；Mark的寻找范围要适当， 过大时会把PCB上Mark附近的图形划进来， 造成与标 准图像不一致，过小时会造成某些 PCB由于加工尺寸误差较大而寻找不到认

17、识系数恰当。认识系数太小，容易造成不认 精度。照图像时各光源的光亮度一定要恰当，显示使图像黑白分明、边缘清晰；照出来的图像尺寸与 Mark图形的实际尺寸尽量接近。592 将未在图像库中登记过的元器件制作视觉图像Mark图形的类（精度），然后用灯光照0K为止。Mark图像做得虚，也就Mark而造成频繁停机，因Mark;Mark，认识系数太大，影响贴装OK以后还要仔细调整。a元器件视觉图像的作用贴片前要给每个元器件照一个标准图像存入图像库中，贴片时每拾取一个元器件都要 进行照相并与该元器件在图像库中的标准图像比较：一是比较图像是否正确，如果图像不 正确，贴装机则认为该元器件的型号错误，会根据程序设

18、置抛弃元器件若干次后报警停机； 二是将引脚变形和共面性不合格的器件识别出来并送至程序指定的抛料位置；三是比较该 元器件拾取后的中心坐标 X、Y、转角T与标准图像是否一致，如果有偏移，贴片时贴装机 会自动根据偏移量修正该元器件的贴装位置。图 5-6 贴片位置光学对中原理示意图b 元器件视觉图像的制作方法一般制作图像时首先输入元器件的类型）、失真（例如Chip、SOP SOJ PLCG QFP等）、元器件尺寸（输入元器件长、宽、厚度，系数，然后用 CCD的主灯光、内侧和外侧灯光照，并反复调整各光源的光亮度，直到显示c 元器件视觉图像的制作要求元器件视觉图像做得好不好， 直接影响贴装效率， 如果元器

19、件视觉图像做得虚 （失真），也就是说，元器件视觉图像的尺寸与元器件的实际差异较大时，贴片时会不认元器件，出 现抛料弃件现象，从而造成频繁停机，因此对制作元器件视觉图像有以下要求： 元器件尺寸要输入正确； 元器件类型的图形方向与元器件的拾取方向一致； 失真系数要适当；照图像时各光源的光亮度一定要恰当，显示 0K以后还要仔细调整；照出来的图像尺寸与元器件的实际尺寸尽量接近。注意：做完元器件视觉图像后应将吸嘴上的元器件放回原来位置，尤其是用固定摄像 机照的元器件，否则元器件会掉在镜头内损坏镜头。首件试贴并检验5.10.1程序试运行程序试运行一般采用不贴装元器件（空运行）方式，若试运行正常则可正式贴装

20、。5.10.2首件试贴a 调出程序文件；按照操作规程试贴装一块 PCB；检验项目各元件位号上元器件的规格、 方向、 极性是否与工艺文件 （或表面组装样板） 相 符；元器件有无损坏、引脚有无变形； 元器件的贴装位置偏离焊盘是否超出允许范围。检验方法检验方法要根据各单位的检测设备配置而定。普通间距元器件可用目视检验，高密度窄间距时可用放大镜、显微镜、在线或离线光 学检查设备（ AOI）。c 检验标准按照本单位制定的企业标准或参照其它标准 （例如 IPC 标准或 SJ/T10670-1995 表面组 装工艺通用技术要求）执行。根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像5.11.1如检查出元器件的规

21、格、方向、极性错误，应按照工艺文件进行修正程序5.11.2若PCB的元器件贴装位置有偏移，用以下两种方法调整a若PCB上的所有元器件的贴装位置都向同一方向偏移， 这种情况应通过修正 PCBMark的坐标值来解决。把 PCB Mark的坐标向元器件偏移方向移动，移动量与元器件贴装位置偏 移量相等，应注意每个 PCB Mark的坐标都要等量修正。b若PCB上的个别元器件的贴装位置有偏移，可估计一个偏移量在程序表中直接修正 个别元器件的贴片坐标值，也可以用自学编程的方法通过摄像机重新照出正确的坐标。5.11.3如首件试贴时，贴片故障比较多要根据具体情况进行处理a 拾片失败。如拾不到元器件可考虑按以下

22、因素进行检查并处理：拾片高度不合适，由于元件厚度或 Z 轴高度设置错误，检查后按实际值修正；拾片坐标不合适，可能由于供料器的供料中心没有调整好，应重新调整供料器；编带供料器的塑料薄膜没有撕开， 一般都是由于卷带没有安装到位或卷带轮松紧 不合适，应重新调整供料器；吸嘴堵塞，应清洗吸嘴；吸嘴端面有赃物或有裂纹，造成漏气；吸嘴型号不合适，若孔径太大会造成漏气，若孔径太小会造成吸力不够；气压不足或气路堵塞，检查气路是否漏气、增加气压或疏通气路。b 弃片或丢片频繁，可考虑按以下因素进行检查并处理：图像处理不正确，应重新照图像；元器件引脚变形；元器件本身的尺寸、 形状与颜色不一致， 对于管装和托盘包装的器

23、件可将弃件集 中起来，重新照图像；吸嘴型号不合适、真空吸力不足等原因造成贴片路途中飞片；吸嘴端面有焊膏或其它赃物，造成漏气；吸嘴端面有损伤或有裂纹，造成漏气。连续贴装生产按照操作规程进行生产。贴装过程中应注意的问题：a拿取PCB时不要用手触摸 PCB表面，以防破坏印刷好的焊膏；b 报警显示时，应立即按下警报关闭键，查看错误信息并进行处理；c 贴装过程中补充元器件时一定要注意元器件的型号、规格、极性和方向；贴装过程中，要随时注意废料槽中的弃料是否堆积过高，并及时进行清理，使弃料不 能高于槽口，以免损坏贴装头；检验a）b）c）首件自检合格后送专检，专检合格后再批量贴装。 检验方法与检验标准同 7.

24、5.10.3 首件检验。有窄间距（引线中心距0.65mm以下）时，必须全检。d） 无窄间距时，可按表 3-7 取样规则抽检。 转再流焊工序关机如何提高自动贴装机的贴装效率优化原则：换吸嘴的次数最少。拾片、贴片路程最短。多头贴装机还应考虑每次同时拾片数量最多。5.16.3多品种小批量时采用离线编程5.16.4换料和补充元件可采取的措施）可更换的小车;）粘带粘接器;）提前装好备用的供料器; ）托盘料架可多设置几层相同的元件;）用量多的元件可设置多个料站位置，不仅可以延长补充元件的时间，同轴多头贴装 机还可以增加同时拾片的机会。5.16.5元器件备料时可根据用料的多少选择包装形式。用料多的器件尽量选

25、用编带包装。5.16.6按照安全操作规程操作机器，注意设备的维护保养。 贴片故障分析及排除方法贴装机运行的正常与否，直接影响贴装质量和产量。要使机器正常运转，必须全面了 解机器的构造、 特点， 掌握机器容易发生各种故障的表现形式、 产生故障的原因以及排除故 障的方法。只有及时发现问题，查出原因，并及时纠正解决，排除故障。才能使机器发挥其 应有的贴装效率传输系统一一驱动PCB贴装头运动的传输系统以及相应的传感器。（2）气路管道、吸嘴。吸嘴孔径与元件不匹配。程序设置不正确一一图象做得不好或在元件库没有登记。元件不规则一一与图象不一致。元件厚度、贴片头高度设置不正确。故障的表现形式故障原因排除故障的

26、方法1机器不起动1机器的紧急开关处于关闭状态拉出紧急开关钮2电磁阀没有起动修理电磁阀3互锁开关断开接通互锁开关4气压不足检查气源并使气压达到要求值5微机故障关机后重新启动表5-1机器不起动故障分析及排除方法表5-2 贴装头不动故障分析及排除方法2贴装头不动1横向传输器或传感器接触不良或短路检查并修复传输器或传2纵向传输器或传感器接触不良感器润滑油不能过多，清洁传3加润滑油过多，传感器被污染感器。表5-3 上板后PCE不往前走故障分析及排除方法3上板后PCB不往前走1 PCB传输器的皮带松或断裂更换PCB传输器的皮带2 PCB传输器的传感器上有脏物或短路擦拭PCB传输器的传感 器表5-4 拾取错误的故障分析及排除方法故障表现形式贴装头不 能拾取元件；贴装头拾 取的元件的位 置是偏移的；在移动过 程中，元件从 贴装头上掉下 来。1吸嘴磨损老化，有裂纹引起漏气更换吸嘴2吸嘴下表面不平有焊膏等脏物吸嘴孔内被脏物堵塞底端面擦净，用细针通孔并将吸嘴3吸嘴孔径与兀件不匹配4真空管道和过滤器的进气端或出 气端有问题，没有形成真空，