SMT贴片工艺(双面)

目 录第一章 绪 论11.1 简介11.2 SMT工艺的开展1第二章 贴片工艺要求22.1 工艺目的22.2 贴片工艺要求2第三章 贴片工艺流程43.1 全自动贴片机贴片工艺流程43.2 离线编程43.3 在线编程73.4 安装供料器93.5 做基准标志(Mark)和元器件的视觉图像93.6 制作生产程序11第4章 首板试贴及检验154.1 首件试贴并检验154.2 根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像154.3 连续贴装生产164.4 SMT在生产中的质检和故障处理16第五章 贴片故障及排除225.1 贴片故障分析225.2 贴片故障排除22第六章 手工贴装工艺256.1 手工贴装的要求256.2 手工贴装的应用范围256.3 手工贴装工艺流程25后 记28参考文献29附录30SMT贴片工艺(双面)第一章 绪 论 1.1 简介随着我国电子工艺水平的不断提高，我国已成为世界电子产业的加工厂。外表贴装技术(SMT)是电子先进制造技术的重要组成局部。SMT的迅速开展和普及，对于推动当代信息产业的开展起到了独特的作用。目前，SMT已广泛应用于各行各业的电子产品组件和器件的组装中。与SMT的这种开展现状和趋势相应，与信息产业和电子产品的飞速开展带来的对SMT的技术需求相应，我国电子制造业急需大量掌握SMT知识的专业技术人才。1.2 SMT工艺的开展SMT工艺技术的开展和进步主要朝着4个方向。一是与新型外表组装元器件的组装要求相适应；二是与新型组装材料的开展相适应；三是与现代电子产品的品种多，更新快特征相适应；四是与高密度组装、三维立体组装、微机电系统组装等新型组装形式的组装要求相适应。主要表达在： 啊1. 随着元器件引脚细间距化，引脚间距的微组装技术已趋向成熟，并正在向着提高组装质量和提高一次组装通过率方向开展；2. 随着器件底部阵列化球型引脚形式的普及，与之相应的组装工艺及检测，返修技术已趋向成熟，同时仍在不断完善之中；3. 为适应绿色组装的开展和无铅焊等新型组装材料投入使用后的组装工艺要求，相关工艺技术研究正在进行当中；4. 为适应多品种，小批量生产和产品快速更新的组装要求，组装工序快速重组技术，组装工艺优化技术，组装设计制造一体化技术正在不断提出和正在进行研究当中；5. 为适应高密度组装，三维立体组装的组装工艺技术，是今后一个时期内需要研究的主要内容；6. 要严格安装方位，精度要求等特殊组装要求的外表组装工艺技术，也是今后一个时期内需要研究的内容，如机电系统的外表组装等。第二章 贴片工艺要求 工艺目的本工序是用贴片机将片式元器件准确地贴放到印好焊膏或贴片胶的PCB外表相对应的位置上。2.2 贴片工艺要求一、贴装元器件的工艺要求1. 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。2. 贴装好的元器件要完好无损。3. 贴装元器件焊端或引脚不小于1/2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m，对于窄间距元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于mm。4. 元器件的端头或引脚均和焊盘图形对齐、居中。由于再流焊时有自定位效应,因此元器件贴装位置允许有一定的偏差。允许偏差范围要求如下:(1)矩型元件：在PCB焊盘设计正确的条件下，元件的宽度方向焊端宽度3/4以上在焊盘上，在元件的长度方向元件的焊端与焊盘交叠后,焊盘伸出局部要大于焊端高度的1/3；有旋转偏差时，元件焊端宽度的3/4以上必须在焊盘上。贴装时要特别注意：元件焊端必须接触焊膏图形。(2)小外形晶体管(SOT)：允许X、Y、T(旋转角度)有偏差,但引脚(含趾部和跟部)必须全部处于焊盘上。(3)小外形集成电路(SOIC)：允许X、Y、T(旋转角度)有贴装偏差,但必须保证器件引脚宽度的3/4(含趾部和跟部)处于焊盘上。(4)四边扁平封装器件和超小形封装器件(QFP):要保证引脚宽度3/4处于焊盘上,允许X、Y、T(旋转角度)有较小的贴装偏差。允许引脚的趾部少量伸出焊盘，但必须有3/4引脚长度在焊盘上、引脚的跟部也必须在焊盘上。二、保证贴装质量的三要素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。(1)元器件的端头或引脚均和焊盘图形要尽量对齐、居中，还要确保元件焊端接触焊膏图形。(2)元器件贴装位置要满足工艺要求。两个端头的Chip元件自定位效应的作用比较大,贴装时元件宽度方向有1/23/4以上搭接在焊盘上,长度方向两个端头只要搭接到相应的焊盘上并接触焊膏图形(见图2-2)，再流焊时就能够自定位,但如果其中一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形,再流焊时就会产生移位或吊桥；正确不正确图2-l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。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。否那么再流焊后必须返修,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。3.压力(贴片高度)适宜贴片压力(Z轴高度)要恰当适宜,见图2-2。贴片压力过小,元器件焊端或引脚浮在焊膏外表,焊膏粘不住元器件,在传递和再流焊时容易产生位置移动,另外由于Z轴高度过高,贴片时元件从高处扔下,会造成贴片位置偏移;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,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。 吸嘴高度过低贴片压力过大焊膏被挤出造成粘连、元件移位、损坏元件图2-2第三章 贴片工艺流程 全自动贴片机贴片工艺流程 见图3-1： 图3-13.2 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。 一、贴片程序由拾片程序和贴片程序两局部组成。1.拾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X、Y和转角T的偏移量、供料器的类型、拾片高度、抛料位置、是否跳步等。2.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PCB和局部Mark的X、Y坐标信息等。二、编程的方法有离线编程和在线编程两种方法。对于在CAD坐标文件的产品可采用离线编程,对于没有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局部组成：CAD转换软件和自动编程并优化软件。离线编程的步骤：将数据输入设备自动编程优化并编辑PCB程序数据编辑校对检查并备份贴片程序在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑1PCB程序数据编辑PCB程序数据编辑有三种方法：CAD转换;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转换最简便、最准确。1CAD数据转换CAD转换工程：a.每一步的元件名；b.说明；c.每一步的X、Y坐标和转角T；d.mm/inch转换；e.坐标方向转换；f.角度T的转换；g.比率；h.源点修正值。CAD转换操作步骤a.调出外表组装元器件坐标的文本文件当文件的格式不符合要求时,需从EXCEL调出文本文件;在弹出的文本导人向导中选分隔符,单击“下一步 ,选“空格，单击“下一步,选“文本，单击“完成后在EXCEL中显示该文件：通过删除、剪切、和粘贴工具,将文件调整到需要的格式。b.翻开CAD转换软件c.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,那么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。d.对照文本文件,输入需要转换的各项数据e.存盘后即可执行转换2利用贴装机自学编程产生的坐标程序通过软件进行转换和编辑当没有外表组装元器件坐标的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)转换和编辑条件：a.需要一块没有印刷焊膏的PCB；b.需要外表组装元器件明细表和装配图；c.一张英寸2HD的格式化软盘操作步骤 a.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,那么可直接在贴装机上优化,否那么按照以下步骤进行)b.将贴装机自学编程产生的坐标程序备份到软盘c.将贴装机自学编程产生的坐标程序复制到CAD转换软件中ld.将贴装机自学编程产生的坐标程序转换成文本文件e.对文本文件进行格式编辑f.转换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；2自动编程优化并编辑操作步骤:翻开程序文件输入PCB数据建立元件库自动编程优化并编辑。翻开程序文件按照自动编程优化软件的操作方法,翻开已完成CAD数据转换的PCB坐标文件。 输入PCB数据a.输入PCB尺寸:长度X(沿贴装机的X方向)、宽度Y(沿贴装机的Y方向)、厚度T。b.输入PCB源点坐标:一般X、Y的源点都为0。当PCB有工艺边或贴装机对源点有规定等情况时,应输入源点坐标。c.输入拼板信息:分别输入X和Y方向的拼板数量、相邻拼板之间的距离；无拼板时,X和Y方向的拼板数量均为1,相邻拼板之间的距离为0。对但凡元件库中没有的新元件逐个建立元件库输入叫元时包装类型所需要的料架类型供料器类型、元器件供料的角度、采 用几号吸嘴等参数,并在元件库中保存。自动编程优化并编辑完成了以上工作后即可按照自动编程优化软件的操作方法进行自动编程优化,然后还要对程序中某些不合理处进行适当的编辑。3将数据输入设备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4在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑调出优化好的程序。做PCB Mark和局部Mark的image图像。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。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,尽量把器件体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。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Single Pickup单个拾片方式,这样可提高贴装精度。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校对检查并备份贴片程序按工艺文件中元器件明细表,校对程序中每一步的元件名称、位号、型号规格是否正确。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上的元件中心一致,对照工艺文件中元件位置示意图检杏转角T是否正确,对不正确处进行修正。(如果不执行本步骤,可在首件贴装后按照实际贴装偏差进行修正)将完全正确的产品程序拷贝到备份软盘中保存。校对检查完全正确后才能进行生产3.3 在线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。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。 一、编制拾片程序在拾片程序表中对每一种贴装元器件输入以下内容: a.元件名,例如2125R 1K；b.输入X、Y、Z拾片坐标修正值；c.输入拾片(供料器料站号)位置；d.输入供料器的规格；e.输入元件的包装形式(如散件、编带、管装、托盘)；f.输入有效性(假设有某种料暂不贴时,选Not Available)；g.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)调出空白程序表,由人工编制并逐项输入以上内容。二、编制贴片程序1输入PCB基准标志(Maker)和局部(某个元器件)基准标志(Mark)的名字、Mark的X、Y坐标、使用的摄像机号、在任务栏中输人Fiducial(基准校正)；2输入每一个贴装元器件的名称(例如2125R lK)；3输入元器件位号(例如R1)；4输入器件的型号、规格(例如74HC74)；5输入每一个贴装元器件的中心坐标X、Y和转角T；6输入选用的贴片头号；7选择Fiducial的类型(采用PCB基准或局部基准)；8采用几个头同时拾片或单个头拾片方式；9输入是否需要跳步假设程序中某个位号不贴,可在此输入跳步,在贴片过程中,贴装机将自动跳过此步。2.Mark以及元器件贴片坐标输入方法Mark和Chip元件坐标的输入方法可用一点法或两点法,SOIC、QFP等器件的中心坐标输入方法可用两点法或四点法,见图3-2一点法操作方法:将光标移到X或Y的空白格内点蓝,单击右键,弹出Teaching对话框和一图像显示窗口,用方向箭移动摄像机镜头至Mark(或Chip)焊盘图形处,用十字光标对正Mark(或Chip)焊盘中心位置,按输入键,中心坐标将自动写人x、Y坐标栏内。一点法操作简单快捷,但精确度不够高,可用于一般Chip元件。二点法操作方法:用方向箭移动摄像机镜头移至Mark(或Chip)焊盘图形处,选择两点法,用十字光标找到Mark(或Chip)焊盘图形的一个角,点击1st,再找到与之相对应的第二个角点击2st,此时机器会计算出Mark(或Chip)焊盘图形的中心,并将中心坐标值自动写入x、y坐标栏内。二点法输入速度略慢一些,但精确度高。四点法操作方法:用方向箭移动摄像机镜头移至SOIC或QFP焊盘图形处,选择四点法,先照器件的一个对角,找正第一个角点击1st,再找正与之相对应的第二个角点击2st,然后照另一个对角,找正第三个角击点3st,再找正与之相对应的第四个角点击4st,此时机器会计算出SOIC或QFP焊盘图形的中心,并将坐标值自动写人x、Y坐标栏内。一点法 二点法 四点法图3-2三、人工优化原那么1.换吸嘴的次数最少。2.拾片、贴片路程最短。3.多头贴装机还应考虑每次同时拾片数量最多。四、在线编程本卷须知,以免停电或误操作而丧失数据;PCB元器件位置顺序进行；3.所输人元器件名称、位号、型号等必须与元件明细和装配图相符；;,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。,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,各种元器件所需要的吸嘴型号也必须在吸嘴库中登记。3.4 安装供料器一、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。二、安装供料器时必须按照要求安装到位。三、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。3.5 做基准标志(Mark)和元器件的视觉图像自动贴装机贴装时,元器件的贴装坐标是以PCB的某一个顶角(一般为左下角或右下角)为源点计算的。而PCB加工时多少存在一定的加工误差,因此在高精度贴装时必须对PCB进行基准校准。基准校准是通过在PCB上设计基准标志(Mark)和贴装机的光学对中系统进行校准的。 基准标志(Mark)分为PCB基准标志和局部基准标志。见图3-3图3-3一、做基准标志(Mark)图象PCB Mark的作用和PCB基准的原理1.PCB Mark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,贴装机那么认为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,贴片时贴装时机自动根据偏移量(见图5-6中X、Y)修正每个贴装元器件的贴装位置。以保证精确地贴装元器件。多引脚窄间距的器件,贴装精度要求非常高,靠PCB Mark不能满足定位要求,需要采用24个局部Mark单独定位,以保证单个器件的贴装精度。3.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Mark图形的类型(例如圆形、方形、菱形等)、图形尺寸、寻找范围,认识系数(精度),然后用灯光照并反复调整各光源的光亮度,直到显示OK为止。4.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Mark图像做得虚,也就是说,Mark图像与Mark的实际图形差异较大时,贴片时会不认Mark而造成频繁停机,因此对制作Mark图像有以下要求见图3-4: 图3-41Mark图形尺寸要输入正确；2Mark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Mark；3认识系数恰当。认识系数太小,容易造成不认Mark,认识系数太大,影响贴装精度；4照图像时各光源的光亮度一定要恰当,显示OK以后还要仔细调整； 5使图像黑白清楚、边缘清晰；6照出来的图像尺寸与Mark图形的实际尺寸尽量接近。 二、将未在图像库中登记过的元器件制作视觉图像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,贴装机那么认为该元器件的型号错误,会根据程序设置抛弃元器件假设干次后报警停机;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,贴片时贴装时机自动根据偏移量修正该元器件的贴装位置。 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元器件的类型(例如Chip、SOP、SOJ、PLCC、QFP等)、元器件尺寸(输入元器件长、宽、厚度,)、失真系数,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OK为止。元器件视觉图像做得好不好,直接影响贴装效率,如果元器件视觉图像做得虚(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见图3-5:图3-51元器件尺寸要输入正确；2元器件类型的图形方向与元器件拾取方向一致； 3失真系数要适当；4照图像时各光源的光亮度一定要恰当,显示OK以后还要仔细调整；5使图像黑白清楚、边缘清晰；6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,否那么元器件会掉在镜头内损坏镜头。3.6 制作生产程序使用已制作的生产程序进行贴片确认和生产。 制作完新程序后，在实际生产前，有必要进行试生产，以确认贴片坐标和吸取坐标等，对新建的程序进行最终确认。 一、 生产模式 在生产中，有以下 3 种生产模式。基板的生产、试打、空打中，可分别设定生产条件、试打条件及空打条件。二、生产流程，见图3-6图3-6三、生产准备1.基板的设置 固定基板(定心)的方式有2种。一种是使用定位销的“销基准法，一种是使用夹杆(X， Y)的“外形基准法。 注意：启动“生产功能，需要读入生产程序。1传送部的构成，见图3-7当为“ 销基准 时 a .基板被搬入，“IN传感器检测出基板后，传送电动机将驱动驱动轴，通过传送带开始传送。同时，停止挡销将变为“ON。时，被停止传感器检测出，支撑台面上升。此时，基板被安装在支撑台面上的定心销、支撑销所固定。c.固定后，下一块基板同样被送进，在待机传感器的位置等候。d.生产完成后解除固定，开始搬出。 C-OUT传感器时，停止挡销再次变为“ON，下一块基板那么被固定。 当为“ 外形基准 时 搬入动作与销基准时相同，在固定时，由停止挡销、夹杆 X(X 方向)、夹杆 Y (Y 方向)、支撑销 固定。 搬出动作与销基准时相同。图3-7 (2) 传送导轨宽度的调整 采用手动宽度调整(标准)时a.请调整传送的宽度。 在调整杆 上安装手柄 ，将传送的宽度调整至基板能顺利通过的宽度(“基板宽度+0.5 mm1mm)。 b.请确认整个传送导轨范围内，基板都能顺利通过。 c.调整完成后，请拿下控制手柄。 采用自动宽度调整(AWC、选购件)时 要调整传送导轨宽度，也可以通过翻开生产程序文件，在其“基版宽度自动调整(AWC,选项) 画面上进行。见图3-8-“生产“传送I/O 状态画面，讲述从画面上进行调整的方法。 a. 请启动“生产。 b. 在菜单栏点击“窗口“传送I/O 状态 图3-8c.请对准传送宽度尺寸。 选择画面右下角的“自动调整基版宽度，即可显出“自动调整基版宽度画面。 见图3-9 图3-9第4章 首板试贴及检验4.1 首件试贴并检验一、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,假设试运行正常那么可正式贴装。二、首件试贴1.调出程序文件；PCB；三、首件检验1各元件位号上元器件的规格、方向、极性是否与工艺文件或外表组装样板相符；2元器件有无损坏、引脚有无变形；3元器件的贴装位置偏离焊盘是否超出允许范围。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)。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外表组装工艺通用技术要求)执行。4.2 根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像一、如检查出元器件的规格、方向、极性错误,应按照工艺文件进行修正程序二、假设PCB的元器件贴装位置有偏移，用以下两种方法调整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PCB Mark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。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。三、如首件试贴时,贴片故障比较多要根据具体情况进行处理1.拾片失败。如拾不到元器件可考虑按以下因素进行检查：1拾片高度不适宜,由于元件厚度或Z轴高度设置错误，检查后按实际值修正；2拾片坐标不适宜,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；3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适宜,应重新调整供料器；4吸嘴堵塞,应清洗吸嘴；5吸嘴端面有赃物或有裂纹,造成漏气；6吸嘴型号不适宜,假设孔径太大会造成漏气，假设孔径太小会造成吸力不够；7气压缺乏或气路堵塞,检查气路是否漏气、增加气压或疏通气。,可考虑按以下因素进行检查并处理:1图像处理不正确,应重新照图像；2元器件引脚变形；3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件可将弃件集中起来,重新照图像；4吸嘴型号不适宜、真空吸力缺乏等原因造成贴片路途中飞片；5吸嘴端面有焊膏或其它赃物,造成漏气；6吸嘴端面有损伤或有裂纹,造成漏气。4.3 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:PCB时不要用手触摸PCB外表,以防破坏印刷好的焊膏；,应立即按下警报关闭键,查看错误信息并进行处理；3.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。4.4 SMT在生产中的质检和故障处理因为SMT生产中,焊膏印刷、贴片机的运行、再流焊炉焊接等均应列为关键工序,所以就从这几局部进行表达。一、组装前的检验 (来料检验)检验方法主要有目视检验、自动光学检测(AOI)、X光检测和超声波检测、在线测、功能测等。1目视检验是指直接用肉眼或借助放大镜、显微镜等工具检验组装质量的方法。2自动光学检测(AOI)、主要用于工序检验:印刷机后的焊膏印刷质量检验、贴装后的贴装质量检验以及再流焊炉后的焊后检验,自动光学检测用来替代目视检验:X光检测和超声波检测主要用于BGA、CSP以及Flip Chip的焊点检验。3在线测试设备采用专门的隔离技术可以测试电阻器的阻值、电容器的电容值、电感器的电感值、器件的极性、以及短路(桥接)、开路(断路)等参数,自动诊断错误和故障,并可把错误和故障显示、打印出来。4功能测用于外表组装板的电功能测试和检验。功能测就是将外表组装板或表。面组装板上的被测单元作为一个功能体输入电信号,然后按照功能体的设计要求检测输出信号,大多数功能测都有诊断程序,可以鉴别和确定故障。但功能测的设备价格都比较昂贵。最简单的功能测是将外表组装板连接到该设备的相应的电路上进行加电,看设备能否正常运行,这种方法简单、投资少,但不能自动诊断故障。具体采用哪一种方法,应根据各单位SMT生产线具体条件以及外表组装板的组装密度而定。来料检验是保证外表组装质量的首要条件,元器件、印制电路板、外表组装材料的质量直接影响外表组装板的组装质量。因此对元器件电性能参数及焊接端头、引脚的可焊性；印制电路板的可生产性设计及焊盘的可焊性；焊膏、贴片胶、棒状焊料、焊剂、清洗剂等外表组装材料的质量都要有严格的来料检验和管理制度。如表4-1表5-1来料检测工程一般要求检测方法元器件可焊性 235+- 5摄氏度 元件旱端90%沾锡润湿和浸渍试验引线共面性 光学平面和贴装机共面性检查性能抽样，仪器检查PCB尺寸与外观目检翘曲度 小于/mm平面测量 可焊性旋转浸渍等阻焊膜附着力热应力试验工艺焊膏金属百分含量7591%加热称量法旱料球尺寸 14级测量显微镜金属粉末含氧量粘度,工艺性旋转式黏度剂，印刷，滴涂粘接性粘结强度拉力 ，扭力计工艺性印刷，滴涂试验 材料棒状焊料杂质含量光谱分析 助焊剂活性铜镜,焊接比重7982比重计免洗或可清洗性目测清洗剂清洗能力清洗试验,测量清洁度对人和环境有害平安无害化学成分分析鉴定(SMC/SMD)检验元器件主要检测工程:可焊性、引脚共面性和使用性,应由检验部门作抽样检验。元器件可焊性的检测可用不锈钢镊子夹住元器件体浸入2355或2305的锡锅中,2土或3士时取出,在20倍显微镜下检查焊端的沾锡情况.要求元器件焊端90%沾锡。作为加工车间可做以下外观检查：(1)目视或用放大镜检查元器件的焊端或引脚外表是否氧化、有无污染物. (2)元器件的标称值、规格、型号、精度、外形尺寸等应与产品工艺要求相符。(3)SOT、SOIC的引脚不能变形,对引线间距为以下的多引线器件QFP其引脚共面性应小于m (可通过贴装机光学检测)。(4)要求清洗的产品,清洗后元器件的标记不脱落,且不影响元器件性能和可靠性(清洗后目检)。 (PCB)检验(1) PCB的焊盘图形及尺寸、阻焊膜、丝网、导通孔的设置应符合SMT印制电路板设计要求。(举例:检查焊盘问距是否合理、丝网是否印到焊盘上、导通孔是否做在焊盘上等).(2) PCB的外形尺寸应一致,PCB的外形尺寸、定位孔、基准标志等应满足生产线设备的要求。(3) PCB允许翘曲尺寸： 向上/凸面:最大mm/5Omm 长度最大/整块PCB长度方向。向下/凹面:最大/5Omm 长度最大/整块PCB长度方向。(4)检查PCB是否被污染或受潮二、印刷焊膏工序1.丝网印刷技术 丝网印刷技术是采用已经制好的网板,用一定的方法使丝网和印刷机直接接触,并使焊膏在网板上均匀流动,由掩膜图形注入网孔。当丝网脱开印制板时,焊膏就以掩膜图形的形状从网孔脱落到印制板的相应焊盘图形上,从而完成了焊膏在印制板上的印刷。印刷完后我们为了能保证焊膏量均匀、焊膏图形清晰、无粘连、印制板外表无焊膏粘污等必须进行检验。印刷工序是保证外表组装质量的关键工序之一。根据资料统计在PCB设计正确、元器件和印制板质量有保证的前提下,外表组装质量问题中有70%的质量问题出在印刷工艺上。为了保证SMT组装质量,必须严格控制印刷焊膏的质量。印刷焊膏量的要求如下：1施加的焊膏量均匀,一致性好。焊膏图形要清晰,相邻的图形之间尽量不要粘连。焊膏图形与焊盘图形耍一致,尽量不要错位。2在一般情况下,焊盘上单位面积的焊膏量应为mm2左右.对窄间距元器件,应为/mm2 左右(在实际操作中用模板厚度与开口尺寸来控制)。3印刷在基板上的焊膏与希望重量值相比,可允许有一定的偏差,焊膏覆盖每个焊盘的面积,应在可75%以上。4焊膏印刷后,应无严重塌落,边缘整齐,错位不大于,对窄间距元器件焊盘,错位不大于mm.基板不允许被焊膏污染。目视检验,有窄间距的用25倍放大镜或320倍显微镜检验。3.焊膏印刷的缺陷、产生原因及对策优良的印刷图形应是纵横方向均匀挺括，饱满，四周清洁，焊膏占满焊盘。用这样的印刷图形贴放器件，经过再流焊，将得到优良的焊接效果。1焊膏图形错位产生原因：钢板对位不当与焊盘偏移；印刷机精度不够。危害：易引起桥连。对策：调整钢板位置；调整印刷机。2焊膏图形拉尖，有凹陷产生原因：刮刀压力过大；橡皮刮刀硬度不够；窗口特大。危害：焊料量不够，易出现虚焊，焊点强度不够。对策：调整印刷压力；换金属刮刀；改进模板窗口设计。3锡膏量太多产生原因：模板窗口尺寸过大；钢板与PCB之间的间隙太大。危害：易造成桥连。对策：检查模板窗口尺寸；调节印刷参数，特别是PCB模板的间隙。4图形不均匀，有断点产生原因：模板窗口壁光滑度不好；印刷板次多，未能及时擦去残留锡膏；锡膏触变性不好。危害：易引起焊料量缺乏，如虚焊缺陷。对策：擦净模板。5图形沾污产生原因：模板印刷次数多，未能及时擦干净；锡膏质量差；钢板离开时抖动。危害：易桥连。对策：擦洗钢板；换锡膏；调整机器。总之，锡膏印刷时应注意锡膏的参数会随时变化，如粒度/形状、触变性和助焊剂性能。此外，印刷机的参数也会引起变化，如印刷压力/速度和环境温度。锡膏印刷质量对焊接质量有很大影响，因此应仔细对待印刷过程中的每个参数，并经常观察和记录相关系数。三、贴片工序当焊膏在PCB板上印刷成功时，进入贴片阶段。将SMCSMD等各种类型的外表组装芯片贴放到PCB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。贴装技术是SMT中的关键技术，它直接影响SMA的组装质量和组装效率。在焊接前把型号、极性贴错的元器件以及贴装位置偏差过大不合格的纠正过来,比焊接后检查出来要节省很多本钱.因为焊后的不合格需要返工工时、材料、可能损坏元器件或印制电路板(有的元器件是不可逆的),即使元器件没有损坏,但对其可靠性也会有影响,因此焊后返修本钱高、损失较大。因此有窄间距(引线中心距mm以下)时,必须全检。无窄间距时,可按取样规那么抽检。 检验方法要根据各单位的检测设备配置以及外表组装板的组装密度而定。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、显微镜或自动光学检查设备(AOI)。按照本企业标准或参照其它标准(外表组装工艺通用技术要求等标准)执行.1矩形片式元件贴装位置 优良：元件焊端全部位于焊盘上，且居中。元件横向：焊端的宽度的1/2以上在焊盘，即D宽度的50%为合格。 D宽度的50%为不合格。元件纵向：要求焊端与焊盘必须交叠， D0为不合格2小外形晶体管(SOT)贴装位置,具有少量短引线的元器件,如SOT,贴装时允许在X 或Y方向及旋转有偏差,但必须使引脚(含址部和跟部)全部位于焊盘上。优良：引脚全部位于焊盘上，且对称居中。合格：有左右或旋转偏差，但引脚全部 位于焊盘上为合格。不合格：引脚处与焊盘之外的局部为 不合格。 3小外形集成电路及四边扁平(翼或J形)封装器件贴装位置SOIC、QFP、PLCC等器件允许有较小的贴装偏差,但应保证元器件引脚(包括趾部和跟部)宽度的75%位于焊盘上为合格,反之为不合格,以SOP件为例。优良：元器件引脚指部和跟部全部位于焊盘，引脚居中。引脚横向：器件引脚有横向或旋转偏差时，引脚指部和跟部全部位于焊盘，P=引脚宽度的75%为合格。引脚纵向：引脚趾部有3/4以上在焊盘，跟部全部在焊盘，为合格。否那么为不合格。四、再流焊工序当把芯片正确的贴到PCB板后，为了使它牢固，必须进行焊接，焊接后必须进行100%的检验。检验方法要根据各单位的检测设备配置来确定。如没有光学检查设备(AOI)或在线测试设备,一般采用目视检验,可根据组装密度选择24倍放大镜或320倍显微镜进行检验。(1)检验焊接是否充分、有无焊膏融化不充分的痕迹。 (2)检验焊点外表是否光滑、有无孔洞缺陷,孔洞的大小。(3)焊料量是否适中、焊点形状是否呈半月状。(4)锡球和残留物的多少。(5)吊桥、虚焊、桥接、元件移位等缺陷率。第五章 贴片故障及排除5.1 贴片故障分析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。只有及时发现间题,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。一、常见故障PCB不往前走二、产生故障的主要原因驱动PCB、贴装头运动的传输系统以及相应的传感器。管道、吸嘴。3.吸嘴孔径与元件不匹配。图象做得不好或在元件库没有登记。与图象不一致。6.元件厚度、贴片头高度设置不正确。5.2 贴片故障排除见表5-1 表5-1 故障的表现形式故障原因排除故障的方法1机器不启动 1机器的紧急开关处于关闭状态拉开紧急开关钮2电磁阀没启动修理电磁阀3互锁开关断开接通互锁开关4气压缺乏检查汽源并使气压到达要求值5微机故障关机后重新启动2贴装头不动1横向传感器或传感器接触不良或短路检查并修复传输器或传感器润滑油不能过多，清洁传感器2纵向传感器或传感器接触不良或短路3加润滑油过多，传感器被污染故障的表现形式故障原因排除故障的方法3上板后PCB不往前走1PCB传输器的皮带松或断裂更换PCB传输器的皮带2PCB传输器的传感器上有脏物或短路擦拭PCB传输器的传感器3加润滑油过多,传感器被污染(1)贴装头不能拾取元件；(2)贴装头拾取的元件的位置是偏移的；(3)在移动过程中,元件从贴装头上掉下来。吸嘴磨损老化,有裂纹引起漏气更换吸嘴2吸嘴下外表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吸嘴孔径与元件不匹配更换吸嘴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,或形成的是不完全的真空。(不能听到排气声/真空阀门LED未亮/过滤器进气端的真空压力缺乏检查真空管道和接口有无泄漏。重新联接空气管道或将其更换。更换接口或气管。更换真空阀。5元件外表不平整(我们曾发现0.1(f电容外表不平,沿元件长度方向成瓦形)更换合格元件6元件粘在底带上;编带孔的毛边卡住了元件;元件的引脚卡在了带窝的一角;元件和编带孔之间的间隙不够大揭开塑料胶带,将编带倒过来,看一下元件能否自己掉下来。7编带元件外表的塑料胶带太粘或不结实,塑料胶带不能正常展开。或塑料胶带从边缘撕裂开8拾取坐标值不正确。供料器偏离供料中心位置检查X,Y,Z的数据重新编程9吸嘴,元件或供料器的选择不正确;元件库数据不正确,使得拾取时间太早查看库数据,重新设置10拾取阀值设置太低或太高，经常出现拾取错误提高或降低这一设置11震动供料器滑道中器件的引脚变形，卡在滑道中取出滑道中变形的器件12由于编带供料器卷带轮松动，送料时塑料胶带没有卷绕调整编带供料器卷带轮的松紧度13由于编带供料器卷带轮太紧，送料时塑料胶带被拉断调整编带供料器卷带轮的松紧度14由于剪带机不工作或剪刀磨损或供料器装配不当，使纸带不能正常排出，调整编带供料器顶端或底部被纸带或塑料带堵塞检查并修复剪带机；更换或重新装配供料器；人工剪带时要及时剪带故障的表现形式故障原因排除故障的方法(1)元器件贴错或极性方向错贴片编程错误修改贴片程序拾片编程错误或装错供料器位置修改拾片程序，更新料站3晶体管、电解电容器等有极性元器件,不同生产厂家编带时方向不一致更换编带元器件时注意极性方向，发现不一致时修改贴片程序4往震动供料器滑道中加管装器件时与供料器编程方向不一致往震动供料器滑道中加料时要注意器件的方向(2)贴装位置偏离坐标位置1贴片编程错误个别元件位置不准确时修改元件坐标；整块板偏移可修改PCB Mark2元件厚度设置错误修改元件库程序3贴片头高度太高，贴片时元件从高处扔下重新设置Z轴高度使元件焊端底部与PCB上外表的距离等于最大焊料球的直径4贴片头高度太低,使元件滑动5贴装速度太快。X,Y,Z轴及转角T速度过快。降低速度(3)贴装时元器件被砸裂或破损1PCB变形更换PCB。或对PCB进行加热、加压处理。2贴装头高度太低贴装头高度要随PCB厚度和贴装的元器件高度来调整贴装压力过大重新调整贴装压力PCB支撑柱的尺寸不正确PCB支撑柱的分布不均。支撑柱数量太少更换与PCB厚度匹配的支撑柱将支撑柱分布均衡。增加支撑柱。元件本身易破碎。更换元件第六章 手工贴装工艺6.1 手工贴装的要求安装工艺是以平安高效地生产出优质产品为目的的,应满足下面几点要求:1尽可能地提高生产效率,在一定的人力、物力资源条件下,通过合理的安排工序和采用最正确的操作方法到达目的。2确保产品质量的优良性和稳定性。这一点具体表达在产品生产过程中的部件、半成品在生产线上的直通率高,成品的检验合格率高,技术指标一致性好;成品中不合格产品的返修故障原因没有不稳定因素或反常故障出现。3确保每个元器件在安装后能以其原有的性能在整机中正常工作。简而言二号,不能因为不合格的安装过程而导致元器件的性能降低或改变参数指标。例如:安装导致了元器件的机械损伤,划伤了机器的外壳等等。4制定详尽的操作标准。对那些直接影响整机性能的安装工序,尽可能采用专用工具进行操作,以减少手工操作的随意性。5工序的安排要便于操作,便于保持工件之间的有序排列和传递。在安装过程中,要把大型元器件、辅助部件、组合件安装在机架或底板上,安装时的内外、上下、左右要有一定规律性,还要注意各个被装器件的形状符号和标记位置,便于检查时的观察并且还要注意组合时的先后顺序。6.2 手工贴装的应用范围1.由于个别元器件是散件、特殊元件没有相应的供料器、或由于器件的引脚变形等各种原因造成不能实现在贴装机上进行贴装时，作为机器贴装后的补充贴装；2.新产品开发研制阶段的少量或小批量生产时；3.由于资金紧缺，还没有引进贴装机，同时产品的组装密度和难度不是很大时。6.3 手工贴装工艺流程再流焊贴装检验手工贴装施加焊膏检验清洗修板一、施加焊膏可采用简易印刷工装手工印刷焊膏工艺或手动点胶机滴涂焊膏工艺二、手工贴装 (1)不锈刚镊子(2)吸笔(3)35倍台式放大镜或520倍立体显微镜(用于引脚间距以下时)(4)防静电工作台(5)防静电腕带(1)先贴小元件，后贴大元件。(2)先贴矮元件，后贴高元件。(3)先轻后重。安装过程中,先装轻型器件,后装重型器件。(4)先例后装。安装过程中,同时采用了例接、螺接、焊接等工艺时,应先例接,然后螺接,最后焊接。(5)先里后外。在将组合件进行整机连接时,首先从机架内的组合进行安装,然后逐步向外安装。(6)一般按照元件的种类安排流水贴装工位。每人贴一种或几种元件；数量多的元件也可安排几个贴装工位。(7)可在每个贴装工位后面设一个检验工位，也可以几个工位后面设一个检验工位，也可以完成贴装后整板检验。要根据组装板的密度进行设置。(8)易碎后装。先装常规、普通元器件,后装易撮、易碎元件,可防止安装中的损坏。(9)保持工作场地整洁有序,有效地控制生产余料造成的危害。(10)安装人员要有责任心,养成良好的工作习惯。(11)严格的操作规程、完备的保护措施、完善的防火和平安用电规章制度等是生产中不可无视的因素(1)矩形、圆柱型Chip元件贴装方法用镊子夹持元件，将元件焊端对齐两端焊盘，居中贴放在焊盘焊膏上，有极性的元件贴装方向要符合图纸要求，确认准确后用镊子轻轻锨压，使元件焊端浸入焊膏。(2)SOT贴装方法用镊子夹持SOT元件体，对准方向，对齐焊端，居中贴放在焊盘焊膏上，确认准确后用镊子轻轻锨压元件体，使元件引脚不小于1/2厚度浸入焊膏中，要求元件引脚全部位于焊盘上。(3)SOP、QFP贴装方法器件1脚或前端标志对准印制板字符前端标志，用镊子或吸笔夹持或吸取器件，对准标志，对齐两侧或四边焊盘，居中贴放，并用镊子轻轻锨压器件体顶面，使元件引脚不小于1/2厚度浸入焊膏中，要求元件引脚全部位于焊盘上。引脚间距以下的窄间距器件应在320倍显微镜下贴装。(4)SOJ、PLCC贴装方法SOJ、PLCC贴装方法同SOP、QFP。由于SOJ、PLCC的引脚在器件四周的底部，因此对中时需要用眼睛从器件侧面与PCB板成45角检查引脚与焊盘是否对齐。(1)贴装静电敏感器件必须带良好的防静电腕带，并在接地良好的防静电工作台上进行贴装；(2)贴装方向必须要符合装配图的要求；(3)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；(4)元器件贴放后要用镊子轻轻锨压元器件体顶面，使贴装元器件焊端或引脚不小于1/2厚度要浸入焊膏。三、贴装检验、再流焊、修板、清洗、组装板检验工序全部与机器贴装工艺相同。后 记两个多月的毕业论文终于结束了，我的大学生活也将随之结束。在这短短的两个多月里，我付出了许多，也收获了许多，回想起来还真有不少的体会。随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在论文的编写期间，慢慢的感觉到自己掌握知识有缺乏之处和实际生产经验欠缺。“SMT贴片工艺双面这个课题不仅要了解外表贴片的过程，更要知道PCB设计与SMT的相关内容。SMT是一门综合的技术，它包含的内容太多，以前所学的知识只是一小局部。通过这次毕业设计，我对相关的知识有了更深刻地了解、熟悉和掌握。通过这次毕业设计，不但用到了很多在这三年学到的东西，使我们稳固了以前学到的知识，而且还接触了很多新知识、新理论，进一步开拓了视野，特别是在S