SMT自動貼裝機貼片工藝.doc

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. 第五章 自動貼裝機貼片通用工藝 5.1 工藝目的 本工序是用貼裝機將片式元器件準確地貼放到印好焊膏或貼片膠的PCB表面相對應的位置上。 5.2 貼片工藝要求 5.2.1 貼裝元器件的工藝要求 a. 各裝配位號元器件的類型、型號、標稱值和極性等特征標記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細表要求。 b. 貼裝好的元器件要完好無損。 c. 貼裝元器件焊端或引腳不小于1/2厚度要浸入焊膏。對于一般元器件貼片時的焊膏擠出量（長度）應小于0.2mm，對于窄間距元器件貼片時的焊膏擠出量（長度）應小于0.1mm。 d. 元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形對齊、居中。由于再流焊時有自定位效應，因此元器件貼裝位置允許有一定的偏差。允許偏差范圍要求如下： —矩型元件：在PCB焊盤設計正確的條件下，元件的寬度方向焊端寬度3/4以上在焊盤上；在元件的長度方向元件焊端與焊盤交疊后，焊盤伸出部分要大于焊端高度的1/3；有旋轉(zhuǎn)偏差時，元件焊端寬度的3/4以上必須在焊盤上。貼裝時要特別注意：元件焊端必須接觸焊膏圖形。 —小外形晶體管（SOT）：允許X、Y、T（旋轉(zhuǎn)角度）有偏差，但引腳（含趾部和跟部）必須全部處于焊盤上。 —小外形集成電路（SOIC）：允許X、Y、T（旋轉(zhuǎn)角度）有貼裝偏差，但必須保證器件引腳寬度的3/4（含趾部和跟部）處于焊盤上。 —四邊扁平封裝器件和超小形封裝器件（QFP）：要保證引腳寬度的3/4處于焊盤上，允許X、Y、T（旋轉(zhuǎn)角度）有較小的貼裝偏差。允許引腳的趾部少量伸出焊盤，但必須有3/4引腳長度在焊盤上、引腳的跟部也必須在焊盤上。 5.2.2 保證貼裝質(zhì)量的三要素 a 元件正確 要求各裝配位號元器件的類型、型號、標稱值和極性等特征標記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細表要求，不能貼錯位置； b 位置準確 元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形要盡量對齊、居中，還要確保元件焊端接觸焊膏圖形。 元器件貼裝位置要滿足工藝要求。 兩個端頭的Chip元件自定位效應的作用比較大，貼裝時元件寬度方向有3/4以上搭接在焊盤上,長度方向兩個端頭只要搭接到相應的焊盤上并接觸焊膏圖形，再流焊時就能夠自定位，但如果其中一個端頭沒有搭接到焊盤上或沒有接觸焊膏圖形，再流焊時就會產(chǎn)生移位或吊橋； 正確 不正確 圖5-1 Chip元件貼裝位置要求示意圖 對于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的自定位作用比較小，貼裝偏移是不能通過再流焊糾正的。如果貼裝位置超出允許偏差范圍，必須進行人工撥正后再進入再流焊爐焊接。否則再流焊后必須返修，會造成工時、材料浪費，甚至會影響產(chǎn)品可靠性。生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)貼裝位置超出允許偏差范圍時應及時修正貼裝坐標。 手工貼裝或手工撥正時要求貼裝位置準確，引腳與焊盤對齊，居中，切勿貼放不準，在焊膏上拖動找正，以免焊膏圖形粘連，造成橋接。 c 壓力（貼片高度）合適。 貼片壓力（Z軸高度）要恰當合適 貼片壓力過小，元器件焊端或引腳浮在焊膏表面，焊膏粘不住元器件，在傳遞和再流焊時容易產(chǎn)生位置移動，另外由于Z軸高度過高，貼片時元件從高處扔下，會造成貼片位置偏移 ； 貼片壓力過大，焊膏擠出量過多，容易造成焊膏粘連，再流焊時容易產(chǎn)生橋接，同時也會由于滑動造成貼片位置偏移，嚴重時還會損壞元器件。 吸嘴高度合適 吸嘴高度過高 吸嘴高度過低 （等于最大焊球直徑） 吸嘴 元件 焊料顆粒 吸嘴高度合適 元件從高處扔下 貼片壓力過大 貼片壓力適當 元件移位 焊膏被擠出造成粘連、 元件移位、損壞元件 圖5-2 元件貼裝高度要求示意圖 5.3 全自動貼裝機貼片工藝流程 新產(chǎn)品貼裝 老產(chǎn)品貼裝 文件準備 文件準備 Yes 離線編程嗎? No 離線編程 貼裝前準備 貼裝前準備 開機 開機 安裝供料器 在線編程 Yes 安裝供料器了嗎？ No 上PCB 安裝供料器 做視覺 核查程序 首件試貼 調(diào)整程序 首件試貼 YES NO No Yes 貼裝 檢驗 轉(zhuǎn)再流焊 關機 5.4 離線編程 貼裝機是計算機控制的自動化生產(chǎn)設備。貼片之前必須編制貼片程序。 貼片程序由拾片程序和貼片程序兩部分組成。 拾片程序就是告訴機器到哪里去拾片、拾什么樣的元件、元件的包裝是包裝是什么樣的等拾片信息。其內(nèi)容包括：每一步的元件名、每一步拾片的X、Y和轉(zhuǎn)角T的偏移量、供料器料站位置、供料器的類型、拾片高度、拋料位置、是否跳步。 貼片程序就是告訴機器把元件貼到哪里、貼片的角度、貼片的高度等信息。其內(nèi)容包括：每一步的元件名、說明、每一步的X、Y坐標和轉(zhuǎn)角T、貼片的高度是否需要修正、用第幾號貼片頭貼片、是否同時貼片、是否跳步等，貼片程序中還包括PCB和局部Mark的X、Y坐標信息等。 編程的方法有離線編程和在線編程兩種方法。對于有CAD坐標文件的產(chǎn)品可采用離線編程，對于沒有CAD坐標文件的產(chǎn)品，可采用在線編程。 離線編程是指利用離線編程軟件和PCB的CAD設計文件在計算機上進行編制貼片程序的工作。離線編程可以節(jié)省在線編程時間，從而可以減少貼裝機的停機時間，提高設備的利用率，離線編程對多品種小批量生產(chǎn)特別有意義。 離線編程軟件一般由兩部分組成：CAD轉(zhuǎn)換軟件和自動編程并優(yōu)化軟件。 離線編程的步驟： PCB程序數(shù)據(jù)編輯 自動編程優(yōu)化并編輯 將數(shù)據(jù)輸入設備 在貼裝機上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進行編輯 校對檢查并備份貼片程序。 5.4.1 PCB程序數(shù)據(jù)編輯 PCB程序數(shù)據(jù)編輯有三種方法：CAD轉(zhuǎn)換；利用貼裝機自學編程產(chǎn)生的坐標文件；利用掃描儀產(chǎn)生元件的坐標數(shù)據(jù)。其中CAD轉(zhuǎn)換最簡便、最準確。 5.4.1.1 CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 a CAD轉(zhuǎn)換項目： — 每一步的元件名 — 說明 — 每一步的X、Y坐標和轉(zhuǎn)角T — mm/inch轉(zhuǎn)換 — 坐標方向轉(zhuǎn)換 — 角度T的轉(zhuǎn)換 — 比率 — 源點修正值 b CAD轉(zhuǎn)換操作步驟 — 調(diào)出表面組裝元器件坐標的文本文件 當文件的格式不符合要求時，需從EXCEL調(diào)出文本文件；在彈出的文本導入向?qū)е羞x分隔符，單擊下一步，選空格，單擊下一步，選文本，單擊完成后在EXCEL中顯示該文件；通過刪除、剪切、和粘貼工具，將文件調(diào)整到需要的格式。 — 打開CAD轉(zhuǎn)換軟件 — 選擇CAD數(shù)據(jù)格式 如果建立新文件,會彈出一個空白Format Edit窗口；如果編輯現(xiàn)有文件，則彈出一個有數(shù)據(jù)的格式編輯窗口，然后可以對彈出的格式進行修改和編輯。 — 對照文本文件，輸入需要轉(zhuǎn)換的各項數(shù)據(jù) — 存盤后即可執(zhí)行轉(zhuǎn)換 5.4.1.2利用貼裝機自學編程產(chǎn)生的坐標程序通過軟件進行轉(zhuǎn)換和編輯 當沒有表面組裝元器件坐標的CAD文本文件時，可利用貼裝機自學編程產(chǎn)生的貼片坐標，再通過軟件進行轉(zhuǎn)換和編輯（軟件需要具備文本轉(zhuǎn)換功能） a 轉(zhuǎn)換和編輯條件 — 需要一塊沒有印刷焊膏的PCB — 需要表面組裝元器件明細表和裝配圖 — 一張3.5英寸2HD的格式化軟盤 b 操作步驟 — 利用貼裝機自學編程輸入元器件的名稱、X、Y坐標和轉(zhuǎn)角T，其余參數(shù)都可以在自動編程和優(yōu)化時產(chǎn)生。（如果貼裝機自身就裝有優(yōu)化軟件，則可直接在貼裝機上優(yōu)化，否則按照以下步驟進行） — 將貼裝機自學編程產(chǎn)生的坐標程序備份到軟盤 — 將貼裝機自學編程產(chǎn)生的坐標程序復制到CAD轉(zhuǎn)換軟件中 — 將貼裝機自學編程產(chǎn)生的坐標程序轉(zhuǎn)換成文本文件 — 對文本文件進行格式編輯 — 轉(zhuǎn)換 5.4.1.3 利用掃描儀產(chǎn)生元器件的坐標數(shù)據(jù)（必須具備坐標轉(zhuǎn)換軟件） a 把PCB放在掃描儀的適當位置上進行掃描； b 通過坐標轉(zhuǎn)換軟件產(chǎn)生PCB坐標文件； c 按照5.4.1.1進行CAD轉(zhuǎn)換。 5.4.2 自動編程優(yōu)化并編輯 操作步驟： 打開程序文件 輸入PCB數(shù)據(jù) 建立元件庫 自動編程優(yōu)化并編輯。 a 打開程序文件 按照自動編程優(yōu)化軟件的操作方法，打開已完成CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的PCB坐標文件。 b 輸入PCB數(shù)據(jù) — 輸入PCB尺寸：長度X(沿貼裝機的X方向)、寬度Y(沿貼裝機的Y方向)、厚度T。 — 輸入PCB源點坐標：一般X、Y的源點都為0。當PCB有工藝邊或貼裝機對源點有規(guī)定等情況時，應輸入源點坐標。 — 輸入拼板信息：分別輸入X和Y方向的拼板數(shù)量、相鄰拼板之間的距離；無拼板時，X和Y方向的拼板數(shù)量均為1，相鄰拼板之間的距離為0。 c 對凡是元件庫中沒有的新元件逐個建立元件庫 輸入該元件的元件名稱、包裝類型、所需要的料架類型、供料器類型、元器件供料的角度、采用幾號吸嘴等參數(shù)，并在元件庫中保存。 d 自動編程優(yōu)化并編輯 完成了以上工作后即可按照自動編程優(yōu)化軟件的操作方法進行自動編程優(yōu)化，然后還要對程序中某些不合理處進行適當?shù)木庉嫛? 5.4.3 將數(shù)據(jù)輸入設備 a 將優(yōu)化好的程序復制到軟盤。 b 再將軟盤上的程序輸入到貼裝機 5.4.4 在貼裝機上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進行編輯 a 調(diào)出優(yōu)化好的程序。 b 做PCB Mark和局部Mark的Image圖像。 c 對沒有做圖像的元器件做圖像，并在圖像庫中登記。 d 對未登記過的元器件在元件庫中進行登記。 e 對排放不合理的多管式振動供料器根據(jù)器件體的長度進行重新分配，盡量把器件體長度比較接近的器件安排在同一個料架上。并將料站排放得緊湊一點，中間盡量不要有空閑的料站，這樣可縮短拾元件的路程。 f 把程序中外形尺寸較大的多引腳窄間距器件例如160條引腳以上的QFP，大尺寸的PLCC、BGA以及長插座等改為Single Pickup單個拾片方式,這樣可提高貼裝精度。 g 存盤檢查是否有錯誤信息，根據(jù)錯誤信息修改程序。直至存盤后沒有錯誤信息為止。 5.4.5 校對檢查并備份貼片程序 a 按工藝文件中元器件明細表，校對程序中每一步的元件名稱、位號、型號規(guī)格是否正確。對不正確處按工藝文件進行修正。 b 檢查貼裝機每個供料器站上的元器件與拾片程序表是否一致。 c 在貼裝機上用主攝像頭校對每一步元器件的X、Y坐標是否與PCB上的元件中心一致，對照工藝文件中元件位置示意圖檢查轉(zhuǎn)角T是否正確，對不正確處進行修正。（如果不執(zhí)行本步驟，可在首件貼裝后按照實際貼裝偏差進行修正） d 將完全正確的產(chǎn)品程序拷貝到備份軟盤中保存。 e 校對檢查完全正確后才能進行生產(chǎn)。 5.5 貼裝前準備 5.5.1 準備相關產(chǎn)品工藝文件 5.5.2 根據(jù)產(chǎn)品工藝文件的貼裝明細表領料（PCB、元器件）并進行核對 5.5.3 對已經(jīng)開啟包裝的PCB，根據(jù)開封時間的長短及是否受潮或污染等具體情況，進行清洗和烘烤處理 5.5.4 對于有防潮要求的器件，檢查是否受潮，對受潮器件進行去潮處理 開封后檢查包裝內(nèi)附的濕度顯示卡，當指示濕度＞20％（在23℃5℃時讀?。?說明器件已經(jīng)受潮，在貼裝前需對器件進行去潮處理。去潮的方法可采用電熱鼓風干燥箱，在1251℃下烘烤12—20h。 去潮處理注意事項： a 應把器件碼放在耐高溫(大于150℃) 防靜電塑料托盤中進行烘烤； b 烘箱要確保接地良好，操作人員手腕帶接地良好的防靜電手鐲； c 操作過程中要輕拿輕放，注意保護器件的引腳，引腳不能有任何變形和損壞。 對于有防潮要求器件的存放和使用： 開封后的器件和經(jīng)過烘烤處理的器件必須存放在相對濕度≤20％的環(huán)境下（干燥箱或干燥塔），貼裝時隨取隨用；開封后，在環(huán)境溫度≤30℃，相對濕度≤60％的環(huán)境下72小時內(nèi)或按照該器件外包裝上規(guī)定的時間（有的規(guī)定7天）完成貼裝；當天沒有貼完的器件，應存放在相對濕度≤20％的環(huán)境下。 5.5.5 按元器件的規(guī)格及類型選擇適合的供料器，并正確安裝元器件 編帶供料器裝料時，必須將元件的中心對準供料器的拾片中心。 5.5.6 設備狀態(tài)檢查 — 檢查壓縮空氣源的氣壓應達到設備要求，一般為6~7kg/cm2。 — 檢查并確保導軌、貼裝頭移動范圍內(nèi)、自動更換吸嘴庫周圍、托盤架上沒有任何障礙物。 5.6 開機 a 按照設備安全技術操作規(guī)程開機； b 檢查貼裝機的氣壓，是否達到設備要求，一般為5kg/cm2左右； c 打開伺服； d 將貼裝機所有軸回到源點位置； e 根據(jù)PCB的寬度，調(diào)整貼裝機導軌寬度，導軌寬度應大于PCB寬度1mm左右，并保證PCB在導軌上滑動自如； f 設置并安裝PCB定位裝置 — 首先按照操作規(guī)程設置PCB定位方式，一般有針定位和邊定位兩種方式； — 采用針定位時應按照PCB定位孔的位置安裝并調(diào)整定位針的位置，要使定位針恰好在PCB的定位孔中間，使PCB上下自如； — 若采用邊定位，必須根據(jù)PCB的外形尺寸調(diào)整限位器和頂塊的位置。 g 根據(jù)PCB厚度和外形尺寸安放PCB支撐頂針，以保證貼片時PCB上受力均勻，不松動。若為雙面貼裝PCB，B（第一）面貼裝完畢后，必須重新調(diào)整PCB支撐頂針的位置，保證A（第二）面貼片時，PCB支撐頂針應避開B面已經(jīng)貼裝好的元器件。 h 設置完畢，則可裝上PCB，進行在線編程或貼片操作了。 5.7 在線（自學）編程 對于已經(jīng)完成離線編程的產(chǎn)品，可直接調(diào)出產(chǎn)品程序，對于沒有CAD坐標文件的產(chǎn)品，可采用在線編程。 在線編程是在貼裝機上人工輸入拾片和貼片程序的過程。拾片程序完全由人工編制并輸入，貼片程序是通過教學攝像機對PCB上每個貼片元器件貼裝位置的精確攝像，自動計算元器件中心坐標（貼裝位置），并記錄到貼片程序表中，然后通過人工優(yōu)化而成。 5.7.1 編制拾片程序 a 拾片程序編制內(nèi)容 在拾片程序表中對每一種貼裝元器件輸入以下內(nèi)容： — 元件名，例如2125R 1K； — 輸入X、Y、Z拾片坐標修正值； — 輸入拾片（供料器料站號）位置； — 輸入供料器的規(guī)格； — 輸入元件的包裝形式（如散件、編帶、管裝、托盤） — 輸入有效性（若有某種料暫不貼時，選Not Available）； — 輸入報警數(shù)（如輸入50，當所用元件數(shù)減少為50時，就會有報警信息） b 拾片程序編制方法 調(diào)出空白程序表，由人工編制并逐項輸入以上內(nèi)容。 5.7.2 編制貼片程序 a 貼片程序編制內(nèi)容 — 輸入PCB基準標志（Maker）和局部（某個元器件）基準標志(Mark)的名字、Mark的X、Y坐標、使用的攝像機號、在任務欄中輸入Fiducial（基準校正）； — 輸入每一個貼裝元器件的名稱（例如2125R 1K）； — 輸入元器件位號（例如R1）； — 輸入器件的型號、規(guī)格（例如74HC74）； — 輸入每一個貼裝元器件的中心坐標X、Y和轉(zhuǎn)角T； — 輸入選用的貼片頭號； — 選擇Fiducial的類型（采用PCB基準或局部基準）； — 采用幾個頭同時拾片或單個頭拾片方式； — 輸入是否需要跳步（若程序中某個位號不貼，可在此輸入跳步，在貼片過程中，貼裝機將自動跳過此步）。 b Mark以及元器件貼片坐標輸入方法 Mark和Chip元件坐標的輸入方法可用一點法或兩點法，SOIC、QFP等器件的中心坐標輸入方法可用兩點法或四點法，見圖5-3。 一點法操作方法：將光標移到X或Y的空白格內(nèi)點藍，單擊右鍵，彈出Teaching對話框和一圖像顯示窗口，用方向箭移動攝像機鏡頭至Mark（或Chip）焊盤圖形處，用十字光標對正Mark（或Chip）焊盤中心位置，按輸入鍵， 中心坐標將自動寫入X、Y坐標欄內(nèi)。一點法操作簡單快捷，但精確度不夠高，可用于一般Chip元件。 二點法操作方法：用方向箭移動攝像機鏡頭移至Mark（或Chip）焊盤圖形處，選擇兩點法，用十字光標找到Mark（或Chip）焊盤圖形的一個角，點擊1st,再找到與之相對應的第二個角點擊2st,此時機器會計算出Mark（或Chip）焊盤圖形的中心，并將中心坐標值自動寫入X、Y坐標欄內(nèi)。二點法輸入速度略慢一些，但精確度高。 四點法操作方法：用方向箭移動攝像機鏡頭移至SOIC 或QFP焊盤圖形處，選擇四點法，先照器件的一個對角，找正第一個角點擊1st，再找正與之相對應的第二個角點擊2st，然后照另一個對角，找正第三個角擊點3st，再找正與之相對應的第四個角點擊4st，此時機器會計算出SOIC或QFP焊盤圖形的中心，并將坐標值自動寫入X、Y坐標欄內(nèi)； 1 1 1 3 2 2 4 2 一點法 兩點法 四點法 圖5-3 Mark以及元器件貼片坐標輸入方法示意圖 5.7.3人工優(yōu)化原則 — 換吸嘴的次數(shù)最少。 — 拾片、貼片路程最短。 — 多頭貼裝機還應考慮每次同時拾片數(shù)量最多。 5.7.4 在線編程注意事項 a 輸入數(shù)據(jù)時應經(jīng)常存盤，以免停電或誤操作而丟失數(shù)據(jù)； b 輸入元器件坐標時可根據(jù)PCB元器件位置順序進行； c 所輸入元器件名稱、位號、型號等必須與元件明細和裝配圖相符； d 拾片與貼片以及各種庫的元件名要統(tǒng)一； e 編程過程中，應在同一塊PCB上連續(xù)完成坐標的輸入，重新上PCB或更換新PCB都有可能造成貼片坐標的誤差。 g 凡是程序中涉及到的元器件，必須在元件庫、包裝庫、供料器庫、托盤庫、托盤料架庫、圖像庫建立并登記，各種元器件所需要的吸嘴型號也必須在吸嘴庫中登記。 5.8 安裝供料器 a 按照離線編程或在線編程編制的拾片程序表將各種元器件安裝到貼裝機的料站上； b 安裝供料器時必須按照要求安裝到位， c 安裝完畢，必須由檢驗人員檢查，確保正確無誤后才能進行試貼和生產(chǎn)。 5.9 做基準標志（Mark）和元器件的視覺圖像 自動貼裝機貼裝時，元器件的貼裝坐標是以PCB的某一個頂角（一般為左下角或右下角）為源點計算的。而PCB加工時多少存在一定的加工誤差，因此在高精度貼裝時必須對PCB進行基準校準。 基準校準是通過在PCB上設計基準標志（Mark）和貼裝機的光學對中系統(tǒng)進行校準的。 基準標志（Mark）分為PCB基準標志和局部基準標志。 局部 Mark PCB Mark 圖5-4 基準標志（Mark）示意圖 5.9.1 做基準標志（Mark）圖像。 a PCB MarK的作用和PCB基準校準的原理 PCB MarK是用來修正PCB加工誤差的。貼片前要給PCB Mark照一個標準圖像存入圖像庫中，并將PCB MarK的坐標錄入貼片程序中。貼片時每上一塊PCB，首先照PCB Mark，與圖像庫中的標準圖像比較：一是比較每塊PCB Mark圖像是否正確，如果圖像不正確，貼裝機則認為PCB的型號錯誤，會報警不工作；二是比較每塊PCB Mark的中心坐標與標準圖像的坐標是否一致，如果有偏移，貼片時貼裝機會自動根據(jù)偏移量（見圖5中△X、△Y）修正每個貼裝元器件的貼裝位置。以保證精確地貼裝元器件。 Y Y1 Y0 △Y X X1 X0 0 △X 圖5-5 利用PCB Mar修正PCB加工誤差示意圖 b 局部Mark的作用 多引腳窄間距的器件，貼裝精度要求非常高，靠PCB Mar不能滿足定位要求，需要采用2—4個局部Mark單獨定位，以保證單個器件的貼裝精度。 c Mark圖像的制作方法 具體的制作方法要根據(jù)設備的操作規(guī)程進行。一般制作圖像時首先輸入Mark圖形的類型（例如圓形、方形、菱形等）、圖形尺寸、尋找范圍，認識系數(shù)（精度），然后用燈光照并反復調(diào)整各光源的光亮度，直到顯示OK為止。 d Mark圖像的制作要求 Mark圖像做得好不好，直接影響貼裝精度和貼裝效率，如果Mark圖像做得虛，也就是說，Mark圖像與Mark的實際圖形差異較大時，貼片時會不認Mark而造成頻繁停機，因此對制作Mark圖像有以下要求： — Mark圖形尺寸要輸入正確； — Mark的尋找范圍要適當，過大時會把PCB上Mark附近的圖形劃進來，造成與標準圖像不一致，過小時會造成某些PCB由于加工尺寸誤差較大而尋找不到Mark； — 認識系數(shù)恰當。認識系數(shù)太小，容易造成不認Mark，認識系數(shù)太大，影響貼裝精度。 — 照圖像時各光源的光亮度一定要恰當，顯示OK以后還要仔細調(diào)整。 — 使圖像黑白分明、邊緣清晰； — 照出來的圖像尺寸與Mark圖形的實際尺寸盡量接近。 5.9.2 將未在圖像庫中登記過的元器件制作視覺圖像 a 元器件視覺圖像的作用 貼片前要給每個元器件照一個標準圖像存入圖像庫中，貼片時每拾取一個元器件都要進行照相并與該元器件在圖像庫中的標準圖像比較：一是比較圖像是否正確，如果圖像不正確，貼裝機則認為該元器件的型號錯誤，會根據(jù)程序設置拋棄元器件若干次后報警停機；二是將引腳變形和共面性不合格的器件識別出來并送至程序指定的拋料位置；三是比較該元器件拾取后的中心坐標X、Y、轉(zhuǎn)角T與標準圖像是否一致，如果有偏移，貼片時貼裝機會自動根據(jù)偏移量修正該元器件的貼裝位置。 offset (T) 元件中心 offset (Y) offset (X) 吸嘴中心 圖5-6 貼片位置光學對中原理示意圖 b 元器件視覺圖像的制作方法 具體的制作方法要根據(jù)設備的操作規(guī)程進行。一般制作圖像時首先輸入元器件的類型（例如Chip、SOP、SOJ、PLCC、QFP等）、元器件尺寸（輸入元器件長、寬、厚度，）、失真系數(shù)，然后用CCD的主燈光、內(nèi)側(cè)和外側(cè)燈光照，并反復調(diào)整各光源的光亮度，直到顯示OK為止。 c 元器件視覺圖像的制作要求 元器件視覺圖像做得好不好，直接影響貼裝效率，如果元器件視覺圖像做得虛（失真），也就是說，元器件視覺圖像的尺寸與元器件的實際差異較大時，貼片時會不認元器件，出現(xiàn)拋料棄件現(xiàn)象，從而造成頻繁停機，因此對制作元器件視覺圖像有以下要求： — 元器件尺寸要輸入正確； — 元器件類型的圖形方向與元器件的拾取方向一致； — 失真系數(shù)要適當； — 照圖像時各光源的光亮度一定要恰當，顯示OK以后還要仔細調(diào)整； — 使圖像黑白分明、邊緣清晰； — 照出來的圖像尺寸與元器件的實際尺寸盡量接近。 注意：做完元器件視覺圖像后應將吸嘴上的元器件放回原來位置，尤其是用固定攝像機照的元器件，否則元器件會掉在鏡頭內(nèi)損壞鏡頭。 5.10 首件試貼并檢驗 5.10.1 程序試運行 程序試運行一般采用不貼裝元器件（空運行）方式，若試運行正常則可正式貼裝。 5.10.2 首件試貼 a 調(diào)出程序文件； b 按照操作規(guī)程試貼裝一塊PCB； 5.10.3 首件檢驗 a 檢驗項目 — 各元件位號上元器件的規(guī)格、方向、極性是否與工藝文件（或表面組裝樣板）相符； — 元器件有無損壞、引腳有無變形； — 元器件的貼裝位置偏離焊盤是否超出允許范圍。 b 檢驗方法 檢驗方法要根據(jù)各單位的檢測設備配置而定。 普通間距元器件可用目視檢驗，高密度窄間距時可用放大鏡、顯微鏡、在線或離線光學檢查設備（AOI）。 c 檢驗標準 按照本單位制定的企業(yè)標準或參照其它標準（例如IPC標準或SJ/T10670-1995表面組裝工藝通用技術要求）執(zhí)行。 5.11 根據(jù)首件試貼和檢驗結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像 5.11.1如檢查出元器件的規(guī)格、方向、極性錯誤，應按照工藝文件進行修正程序 5.11.2 若PCB的元器件貼裝位置有偏移，用以下兩種方法調(diào)整 a 若PCB上的所有元器件的貼裝位置都向同一方向偏移，這種情況應通過修正PCB Mark的坐標值來解決。把PCB Mark的坐標向元器件偏移方向移動，移動量與元器件貼裝位置偏移量相等，應注意每個PCB Mark的坐標都要等量修正。 b 若PCB上的個別元器件的貼裝位置有偏移，可估計一個偏移量在程序表中直接修正個別元器件的貼片坐標值，也可以用自學編程的方法通過攝像機重新照出正確的坐標。 5.11.3 如首件試貼時，貼片故障比較多要根據(jù)具體情況進行處理 a 拾片失敗。如拾不到元器件可考慮按以下因素進行檢查并處理： — 拾片高度不合適，由于元件厚度或Z軸高度設置錯誤，檢查后按實際值修正； — 拾片坐標不合適，可能由于供料器的供料中心沒有調(diào)整好，應重新調(diào)整供料器； — 編帶供料器的塑料薄膜沒有撕開，一般都是由于卷帶沒有安裝到位或卷帶輪松緊不合適，應重新調(diào)整供料器； — 吸嘴堵塞，應清洗吸嘴； — 吸嘴端面有贓物或有裂紋，造成漏氣； — 吸嘴型號不合適，若孔徑太大會造成漏氣，若孔徑太小會造成吸力不夠； — 氣壓不足或氣路堵塞，檢查氣路是否漏氣、增加氣壓或疏通氣路。 b 棄片或丟片頻繁，可考慮按以下因素進行檢查并處理： — 圖像處理不正確，應重新照圖像； — 元器件引腳變形； — 元器件本身的尺寸、形狀與顏色不一致，對于管裝和托盤包裝的器件可將棄件集中起來，重新照圖像； — 吸嘴型號不合適、真空吸力不足等原因造成貼片路途中飛片； — 吸嘴端面有焊膏或其它贓物，造成漏氣； — 吸嘴端面有損傷或有裂紋，造成漏氣。 5.12 連續(xù)貼裝生產(chǎn) 按照操作規(guī)程進行生產(chǎn)。 貼裝過程中應注意的問題： a 拿取PCB時不要用手觸摸PCB表面，以防破壞印刷好的焊膏； b 報警顯示時，應立即按下警報關閉鍵，查看錯誤信息并進行處理； c 貼裝過程中補充元器件時一定要注意元器件的型號、規(guī)格、極性和方向； 貼裝過程中，要隨時注意廢料槽中的棄料是否堆積過高，并及時進行清理，使棄料不能高于槽口，以免損壞貼裝頭； 5.13 檢驗 a) 首件自檢合格后送專檢，專檢合格后再批量貼裝。 b) 檢驗方法與檢驗標準同7.5.10.3 首件檢驗。 c) 有窄間距(引線中心距0.65mm以下)時，必須全檢。 d) 無窄間距時，可按表3-7取樣規(guī)則抽檢。 5.14 轉(zhuǎn)再流焊工序 5.15 關機 5.16 如何提高自動貼裝機的貼裝效率 5.16.1 首先要按照DFM要求進行PCB設計 a） Mark設置要規(guī)范； b） PCB的外形、尺寸、孔定位、邊定位的設置要正確，必須符合貼裝機的要求； c） 小尺寸的PCB要加工拼板?？梢詼p少停機和傳輸時間。 5.16.2 優(yōu)化貼片程序 優(yōu)化原則： ——換吸嘴的次數(shù)最少。 —— 拾片、貼片路程最短。 ——多頭貼裝機還應考慮每次同時拾片數(shù)量最多。 5.16.3 多品種小批量時采用離線編程 5.16.4 換料和補充元件可采取的措施 a）可更換的小車； b）粘帶粘接器； c）提前裝好備用的供料器； d）托盤料架可多設置幾層相同的元件； e）用量多的元件可設置多個料站位置，不僅可以延長補充元件的時間，同軸多頭貼裝機還可以增加同時拾片的機會。 5.16.5 元器件備料時可根據(jù)用料的多少選擇包裝形式。 用料多的器件盡量選用編帶包裝。 5.16.6 按照安全操作規(guī)程操作機器，注意設備的維護保養(yǎng)。 5.17 貼片故障分析及排除方法 貼裝機運行的正常與否，直接影響貼裝質(zhì)量和產(chǎn)量。要使機器正常運轉(zhuǎn)，必須全面了解機器的構(gòu)造、特點，掌握機器容易發(fā)生各種故障的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生故障的原因以及排除故障的方法。只有及時發(fā)現(xiàn)問題，查出原因，并及時糾正解決，排除故障。才能使機器發(fā)揮其應有的貼裝效率 5.17.1 常見故障 (1)機器不起動 (2) 貼裝頭不動 (3)上板后PCB不往前走 (4) 拾取錯誤 (5) 貼裝錯誤 5.17.2 產(chǎn)生故障的主要原因 (1)傳輸系統(tǒng)——驅(qū)動PCB、貼裝頭運動的傳輸系統(tǒng)以及相應的傳感器。 (2) 氣路——管道、吸嘴。 (3) 吸嘴孔徑與元件不匹配。 (4) 程序設置不正確——圖象做得不好或在元件庫沒有登記。 (5) 元件不規(guī)則——與圖象不一致。 (6) 元件厚度、貼片頭高度設置不正確。 5.17.3 貼片故障分析及排除方法 表5-1 機器不起動故障分析及排除方法 故障的表現(xiàn)形式 故障原因 排除故障的方法 1 機器不起動 1 機器的緊急開關處于關閉狀態(tài) 拉出緊急開關鈕 2 電磁閥沒有起動 修理電磁閥 3 互鎖開關斷開 接通互鎖開關 4 氣壓不足 檢查氣源并使氣壓達到要求值 5 微機故障 關機后重新啟動 表5-2 貼裝頭不動故障分析及排除方法 故障的表現(xiàn)形式 故障原因 排除故障的方法 2 貼裝頭不動 1 橫向傳輸器或傳感器接觸不良 或短路 檢查并修復傳輸器或傳感器 潤滑油不能過多，清潔傳感器。 2 縱向傳輸器或傳感器接觸不良 或短路 3 加潤滑油過多，傳感器被污染 表5-3 上板后PCB不往前走故障分析及排除方法 故障的表現(xiàn)形式 故障原因 排除故障的方法 3 上板后PCB不 往前走 1 PCB傳輸器的皮帶松或斷裂 更換 PCB傳輸器的皮帶 2 PCB傳輸器的傳感器上有臟物或短路 擦拭 PCB傳輸器的傳感器 3 加潤滑油過多，傳感器被污染 表5-4 拾取錯誤的故障分析及排除方法 故障表現(xiàn)形式 故障原因 排除故障的方法 (1)貼裝頭不能拾取元件； (2)貼裝頭拾取的元件的位置是偏移的； (3)在移動過程中，元件從貼裝頭上掉下來。 1 吸嘴磨損老化，有裂紋引起漏氣 更換吸嘴 2 吸嘴下表面不平有焊膏等臟物 吸嘴孔內(nèi)被臟物堵塞 底端面擦凈,用細針通孔并將吸嘴 3 吸嘴孔徑與元件不匹配 更換吸嘴 4 真空管道和過濾器的進氣端或出氣端有問題，沒有形成真空，或形成的是不完全的真空。（不能聽到排氣聲/真空閥門LED未亮/過濾器進氣端的真空壓力不足） 檢查真空管道和接口有無泄漏。 重新聯(lián)接空氣管道或?qū)⑵涓鼡Q。 更換接口或氣管。更換真空閥。 5 元件表面不平整（我們曾發(fā)現(xiàn)0.1f電容表面不平，沿元件長度方向成瓦形） 更換合格元件 6 元件粘在底帶上； 編帶孔的毛邊卡住了元件； 元件的引腳卡在了帶窩的一角； 元件和編帶孔之間的間隙不夠大。 揭開塑料膠帶，將編帶倒過來，看一下元件能否自己掉下來。 7 編帶元件表面的塑料膠帶太粘或不結(jié)實，塑料膠帶不能正常展開?；蛩芰夏z帶從邊緣撕裂開 查看塑料膠帶展開和卷起時的情況。重新安裝供料器或更換元件 8 拾取坐標值不正確。供料器偏離供料中心位置 檢查X，Y，Z的數(shù)據(jù)。重新編程 9 吸嘴，元件或供料器的選擇不正確；元件庫數(shù)據(jù)不正確，使得拾取時間太早 查看庫數(shù)據(jù)， 重新設置 10 拾取閥值設置得太低或太高，經(jīng)常出現(xiàn)拾取錯誤。 提高或降低這一設置。 11 震動供料器滑道中器件的引腳變形，卡在滑道中 取出滑道中變形的器件 12 由于編帶供料器卷帶輪松動，送料時塑料膠帶沒有卷繞 調(diào)整編帶供料器卷帶輪的松緊度 13 由于編帶供料器卷帶輪太緊，送料時塑料膠帶被拉斷 調(diào)整編帶供料器卷帶輪的松緊度 14由于剪帶機不工作或剪刀磨損或供料器裝配不當，使紙帶不能正常排出，編帶供料器頂端或底部被紙帶或塑料帶堵塞 檢查并修復剪帶機； 更換或重新裝配供料器； 人工剪帶時要及時剪帶。 表5-5 貼裝錯誤的故障分析及排除方法 故障的表現(xiàn)形式 故障原因 排除故障的方法 (1)元器件貼錯或極性方向錯 1 貼片編程錯誤 修改貼片程序 2 拾片編程錯誤或裝錯供料器位置 修改拾片程序，更改料站 3 晶體管、電解電容器等有極性元器件，不同生產(chǎn)廠家編帶時方向不一致 更換編帶元器件時要注意極性方向，發(fā)現(xiàn)不一致時修改貼片程序 4 往震動供料器滑道中加管裝器件時與供料器編程方向不一致 往震動供料器滑道中加料時要注意器件的方向 (2)貼裝位置偏離坐標位置 1 貼片編程錯誤 個別元件位置不準確時修改元件坐標；整塊板偏移可修改PCB Mark。 2 元件厚度設置錯誤 修改元件庫程序 3 貼片頭高度太高，貼片時元件從高處扔下。 重新設置Z軸高度 使元件焊端底部與PCB上表面的距離等于最大焊料球的直徑。 4 貼片頭高度太低，使元件滑動 5 貼裝速度太快。X，Y，Z軸及轉(zhuǎn)角T速度過快。 降低速度。 (3)貼裝時元器件被砸裂或破損 1 PCB變形 更換PCB?；?qū)CB進行加熱、加壓處理。 2 貼裝頭高度太低 貼裝頭高度要隨PCB厚度和貼裝的元器件高度來調(diào)整 貼裝壓力過大 重新調(diào)整貼裝壓力 PCB支撐柱的尺寸不正確 PCB支撐柱的分布不均。 支撐柱數(shù)量太少 更換與PCB厚度匹配的支撐柱 將支撐柱分布均衡。 增加支撐柱。 元件本身易破碎。 更換元件 5.17.4 制定有效措施，減少或避免故障發(fā)生 5.17.4.1 加強對機器的日常維護 貼裝機是一種很復雜的高技術高精密機器，要求在一個恒定的溫度、濕度并且很清潔的環(huán)境下工作。必須嚴格按照設備規(guī)定的要求堅持每日、每周、每月、每半年、每一年的維護措施進行日常維護。 5.17.4.2 對設備操作人員的要求 a 操作人員應接受一定的SMT專業(yè)知識和技術培訓。 b 嚴格按照機器的操作規(guī)程進行操作。不允許設備帶病操作。發(fā)現(xiàn)故障應及時停機，并向技術負責人員或設備維修人員匯報，排除后方可使用。 c 要求操作人員在操作過程中要精力集中，做到眼勤、耳勤、手勤。 眼勤——觀察機器運行過程中有無異?，F(xiàn)象。例如卷帶器不動作、塑料膠帶斷、不打INDEX、貼裝位置不正等。 耳勤——耳聽機器運行過程中有無異常聲音。例如貼裝頭的異常聲音、丟失元器件異常聲音、傳輸器異常聲音、剪刀的異常聲音等。 手勤——發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時解決，有些小毛病操作人員可以自己解決，例如接塑料膠帶、重新裝配供料器、修正貼裝位置、打INDEX等。機械和電路有了毛病，一定要請維修人員檢修。 5.17.4.3 制訂減少或避免錯誤的措施 在貼裝過程中，最容易、最多出現(xiàn)的錯誤和毛病就是貼錯元器件和貼裝位置不正。因此制定以下措施預防。 a 供料器編程后，必須有專入檢查核對供料器架各編號位置上的元件值與編程表中相對應的供料器號的元器件值是否一致。如果不一致，必須糾正。 b 對于帶狀供料器，貼裝完每一盤料再上料時，必須有專入檢查核對新上的料盤值是否正確。 c 貼片編程后，必須編輯一次，核對每個貼裝步驟的元件號、貼裝頭旋轉(zhuǎn)角度以及貼裝位置是否正確。 d 每批產(chǎn)品貼裝完第一塊PCB后，必須有專人檢驗。發(fā)現(xiàn)問題應及時通過修改程序等方法糾正。 e 貼裝過程中，經(jīng)常檢查貼裝位置正不正；丟失元件多不多等情況。發(fā)現(xiàn)問題及時查找原因，并予以排除。 f 設置焊前檢測工位，（人工或AOI） 總之，貼裝機的貼裝速度和貼裝精度是一定的。如何發(fā)揮機器應有的作用。人的因素很重要。要制定切實有效的規(guī)章制度和管理措施來保證機器正常運轉(zhuǎn)，保證貼裝質(zhì)量和效率。 5.18 貼裝機的設備維護 應制訂定期檢查與維護制度。 5.18.1 每天檢查 5.18.1.1 打開貼裝機的電源前，查看下列項目： (1) 溫度和濕度：溫度在20~26之間，濕度在45%~60%之間。 (2) 室內(nèi)環(huán)境：要求空氣清潔，無腐蝕氣體。 (3) 確信傳輸導軌上、貼裝頭移動范圍內(nèi)沒有雜物。 (4) 查看在固定攝像機上沒有雜物，鏡頭是否清潔。 (5) 確信在吸嘴庫周圍沒有雜物， (6) 檢查吸嘴是否臟，是否變形，清洗或更換吸嘴。 (7) 檢查編帶供料器是否正確地安放在料站中，確信料站上沒有雜物。 (8) 查看空氣接頭，空氣軟管等的連接情況。 5.18.1.2 打開貼裝機的電源后，檢查下列項目： 如果貼裝機的情況或運行不正常，在顯示器上會顯示錯誤信息提示。 (1) 在啟動系統(tǒng)后，檢查菜單屏幕的顯示是否正常。 (2) 按下 Servo開關后，指示燈應變亮。否則關機后重新啟動，再將其打開。 (3) 緊急開關否能正常工作。 (4) 檢查貼裝頭是否能正確地返回到起始點（源點）。 (5) 檢查貼裝頭移動時，有無異常的噪音。 (6) 檢查所有貼裝頭吸嘴的負壓是否均在量程內(nèi)。 (7) 檢查PCB在導軌上運行傳輸是否順暢。檢查傳感器是否靈敏。 (8) 檢查邊定位、針定位是否正確。 (9) 檢查吸嘴庫的動作是否正常。 5.18.2 每月檢查 (1) 清潔CRT的屏幕和軟盤驅(qū)動器 (2) X、Y軸——在貼裝頭移動時，確保X、Y軸沒有異常噪音。 (3) 電纜——確信在電纜和電纜支架上的螺釘沒有松動。 (4) 空氣接頭——確信空氣接頭沒有松動。 (5) 空氣軟管——檢查管子和連接處。確信空氣軟管沒有出現(xiàn)泄漏。 (6) X、Y電機——確信X、Y電機沒有不正常地發(fā)熱。 (7) 超程警報——將貼裝頭沿X軸和Y軸的正、負方向移動。當貼裝頭移出正常范圍后，應警報響起，貼裝頭能立即停止運動。報警后采用手動操作菜單，確信貼裝頭能夠運行。 (8) 旋轉(zhuǎn)電機——檢查定時傳動帶和齒輪上有沒有污跡。確保貼裝頭可以無障礙地旋轉(zhuǎn)。確保貼裝頭有足夠大的轉(zhuǎn)矩。 (9) Z軸電機——檢查貼裝頭能否上下平滑地移動。用手指向上推吸嘴，查看它的移動是否平滑。使貼裝頭分別往上和往下移出正常范圍，檢查警報是否能響起并且貼裝頭是否能立即停止。 (10) S電機（如果有掃描CCD）——確保掃描頭能平滑地運動。 (11) 負壓——檢查所有貼裝頭的負壓。如果負壓值不正常，清潔吸嘴軸中的過濾器，如果真空排出管中的過濾器臟（發(fā)黑）了，進行更換。 (12) 傳輸導軌——檢查傳輸導軌的運動。檢查傳送帶的松緊程度。檢查傳送帶上沒有污跡，刮痕和雜物。檢查導軌的自動寬度調(diào)節(jié)。檢查調(diào)為最大寬度和最小寬度時的運動情況。在入口和出口處，檢查導軌的平行性和PCB的傳送情況。 (13) PCB限位器——查看它的運動和噪音。 (14) 邊夾緊、后頂塊、緩沖擋塊——查看它們的磨損情況。 (15) 吸嘴庫上的夾具——查看是否靈活及磨損情況。 (16) 攝像機——清潔所有攝像機的鏡頭和燈盒。 (17) 攝像機照明裝置——檢查它的運動情況和明亮程度。 (18) 操作開關——檢查在I/O信號屏幕上，是否所有的致動器能正常地工作。檢查緊急停止開關。 (19) 警報燈——確信所有的燈都能亮。確信它們的安裝都很牢固。 (20) 危險警報、警示警報——檢查它們是否能作響。 (21) 攝像機——進行“圖像檢測”。 (22) 拾取點坐標值——檢查供料器料站的拾取點坐標值。 (23) 貼裝位置——確信元件都能被裝配到指定的地點。 5.18.3 機械部分維護 5.18.3.1 貼裝頭 (1) 空氣通道——為了保證機器的精確性和安裝速度，要求定期清潔空氣通道（從空氣過濾組件到吸嘴托進行吹氣）。 (2) 空氣過濾器——每星期將空氣過濾從空氣過濾組件中拿出一次，查看其污染情況。如果它們被灰塵堵塞，將其更換。 5.18.3.2 吸嘴 (1) 清潔——如果污物，例如焊料，堵在吸嘴里，吸氣就不會有力。如果在吸嘴的底面有污物，會造成漏氣，同時造成進行圖像處理時，系統(tǒng)將不能識別較小的元件。用酒精清潔吸嘴。用吹風機吹去灰塵（一星期至少一次。）平時吸嘴發(fā)生堵塞的時候，也要進行清潔。 (2) 吸墊的檢查——檢查橡膠吸墊是否有裂縫和污染。 注意： ——清潔時不要將酒精灑在吸嘴標記上。如果不小心灑上了，要立即將其擦去。 ——清潔吸嘴后，一定要再涂上硅酮潤滑油。 ——將少量硅酮潤滑油涂在吸墊的外表面上，然后再用干布擦去潤滑油?？煞乐瓜鹉z吸墊變質(zhì)。 5.18.3.3檢查空氣壓力——檢查真空排出管的性能。打開真空閥門。用手指堵住吸嘴頂部，查看負壓是否大于0.08M Pa (600 mm Hg)。 5.18.3.4 潤滑 a 對以下部件每月進行一次潤滑： X軸——X軸球形螺釘，X軸引導器。 Y軸——Y軸引導器、引導軸、球形螺釘、調(diào)節(jié)螺釘。 傳輸導軌引導軸。 貼裝頭——球形螺桿，線性通路，潤滑油孔，多槽軸。 托盤供料器的球形螺釘、滑動組件、多槽軸。 b 指定的潤滑劑： 相當于JISK2220—1980下的0級（0級指的是25C時的滲透率355—385）。 注意：不要使用過多的潤滑油。否則在貼裝機運轉(zhuǎn)時，會將潤滑油濺得到處都是。當潤滑油污染傳感器時，會造成運行故障。 5.18.4 電器部分 5.18.4.1 當供料器料站和編帶供料器上的電極變臟時，用棉簽清潔。 5.18.4.2 到達傳感器/緩沖傳感器的傳感距離可以適當調(diào)節(jié)。 5.18.4.3 處理伺服電動機的警報 當X、Y、S軸電動機出現(xiàn)過載或者發(fā)現(xiàn)異常信號時，伺服電動機上的警報就會響起。一旦電動機警報響了，要重新啟動，必須先關掉貼裝機電源，等待15秒鐘或更長時間，再打開電源開關。因為伺服電機中放大器上的電流須經(jīng)10秒鐘才消退。 注意：如果不能找出報警原因，必須與設備代理商聯(lián)系。請專業(yè)維修人員解決。千萬不能帶病運行。 精選word范本！