SMT質(zhì)量32貼片工序的工藝控制

二.貼裝元器件工藝三星SM系列貼片機(jī)視頻介紹sm400?二.貼裝元器件工藝三星SM系列貼片機(jī)視頻介紹sm400?1內(nèi)容1保證貼裝質(zhì)量的三要素2自動(dòng)貼裝機(jī)貼裝原理3如何提高自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝質(zhì)量4如何提高自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝效率?內(nèi)容1保證貼裝質(zhì)量的三要素?21.保證貼裝質(zhì)量的三要素a元件正確b位置準(zhǔn)確c壓力（貼片高度）合適。?1.保證貼裝質(zhì)量的三要素a元件正確?3a元件正確——要求各裝配位號元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求，不能貼錯(cuò)位置；?a元件正確——要求各裝配位號元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極4b位置準(zhǔn)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。兩個(gè)端頭的Chip元件自定位效應(yīng)的作用比較大，貼裝時(shí)元件寬度方向有3/4以上搭接在焊盤上,長度方向兩個(gè)端頭只要搭接到相應(yīng)的焊盤上并接觸焊膏圖形，再流焊時(shí)就能夠自定位，但如果其中一個(gè)端頭沒有搭接到焊盤上或沒有接觸焊膏圖形，再流焊時(shí)就會(huì)產(chǎn)生移位或吊橋；正確不正確?b位置準(zhǔn)確——元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形要盡量對齊、居5BGA貼裝要求BGA的焊球與相對應(yīng)的焊盤一一對齊；焊球的中心與焊盤中心的最大偏移量小于1/2焊球直徑。DD＜1/2焊球直徑?BGA貼裝要求BGA的焊球與相對應(yīng)的焊盤一一對齊；DD＜1/6c壓力（貼片高度）——貼片壓力（Z軸高度）要恰當(dāng)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(shí)容易產(chǎn)生位置移動(dòng)，另外由于Z軸高度過高，貼片時(shí)元件從高處扔下，會(huì)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(shí)容易產(chǎn)生橋接，同時(shí)也會(huì)由于滑動(dòng)造成貼片位置偏移，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞元器件。?c壓力（貼片高度）——貼片壓力（Z軸高度）要恰當(dāng)合適?7??82.自動(dòng)貼裝機(jī)貼裝原理2.1自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝過程2.2PCB基準(zhǔn)校準(zhǔn)原理2.3元器件貼片位置對中方式與對中原理?2.自動(dòng)貼裝機(jī)貼裝原理2.1自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝過程?92.1自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝過程?2.1?102.2PCB基準(zhǔn)校準(zhǔn)原理

自動(dòng)貼裝機(jī)貼裝時(shí)，元器件的貼裝坐標(biāo)是以PCB的某一個(gè)頂角（一般為左下角或右下角）為源點(diǎn)計(jì)算的。而PCB加工時(shí)多少存在一定的加工誤差，因此在高精度貼裝時(shí)必須對PCB進(jìn)行基準(zhǔn)校準(zhǔn)。基準(zhǔn)校準(zhǔn)采用基準(zhǔn)標(biāo)志（Mark）和貼裝機(jī)的光學(xué)對中系統(tǒng)進(jìn)行。基準(zhǔn)標(biāo)志（Mark）分為PCB基準(zhǔn)標(biāo)志和局部基準(zhǔn)標(biāo)志。

局部MarPCBMarK?2.2PCB基準(zhǔn)校準(zhǔn)原理局部MarPCBMarK?11aPCBMarK的作用和PCB基準(zhǔn)校準(zhǔn)原理

PCBMarK是用來修正PCB加工誤差的。貼片前要給PCBMark照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖像存入圖像庫中，并將PCBMarK的坐標(biāo)錄入貼片程序中。貼片時(shí)每上一塊PCB，首先照PCBMark，與圖像庫中的標(biāo)準(zhǔn)圖像比較：一是比較每塊PCBMark圖像是否正確，如果圖像不正確，貼裝機(jī)則認(rèn)為PCB的型號錯(cuò)誤，會(huì)報(bào)警不工作；二是比較每塊PCBMark的中心坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)圖像的坐標(biāo)是否一致，如果有偏移，貼片時(shí)貼裝機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)偏移量（見圖5中△X、△Y）修正每個(gè)貼裝元器件的貼裝位置。以保證精確地貼裝元器件。

利用PCBMar修正PCB加工誤差示意圖?aPCBMarK的作用和PCB基準(zhǔn)校準(zhǔn)原理12b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PCBMar不能滿足定位要求，需要采用2—4個(gè)局部Mark單獨(dú)定位，以保證單個(gè)器件的貼裝精度。?b局部Mark的作用?132.3元器件貼片位置對中方式與對中原理元器件貼片位置對中方式有機(jī)械對中、激光對中、全視覺對中、激光與視覺混合對中。

(1)機(jī)械對中原理（靠機(jī)械對中爪對中）

(2)激光對中原理（靠光學(xué)投影對中）

(3)視覺對中原理（靠CCD攝象，圖像比較對中）?2.3元器件貼片位置對中方式與對中原理?14

元器件貼片位置視覺對中原理

貼片前要給每種元器件照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖像存入圖像庫中，貼片時(shí)每拾取一個(gè)元器件都要進(jìn)行照相并與該元器件在圖像庫中的標(biāo)準(zhǔn)圖像比較：一是比較圖像是否正確，如果圖像不正確，貼裝機(jī)則認(rèn)為該元器件的型號錯(cuò)誤，會(huì)根據(jù)程序設(shè)置拋棄元器件若干次后報(bào)警停機(jī)；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(biāo)X、Y、轉(zhuǎn)角T與標(biāo)準(zhǔn)圖像是否一致，如果有偏移，貼片時(shí)貼裝機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)偏移量修正該元器件的貼裝位置。

元器件貼片位置光學(xué)對中原理示意圖?元器件貼片位置視覺對中原理

153.如何提高自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝質(zhì)量(1)編程(2)制作Mark和元器件圖像(3)貼裝前準(zhǔn)備(4)開機(jī)前必須進(jìn)行安全檢查，確保安全操作。(5)安裝供料器(6)必須按照設(shè)備安全技術(shù)操作規(guī)程開機(jī)(7)首件貼裝后必須嚴(yán)格檢驗(yàn)(8)根據(jù)首件試貼和檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像(9)設(shè)置焊前檢測工位或采用AOI(10)連續(xù)貼裝生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意的問題(11)檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題?3.如何提高自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝質(zhì)量(16(1)編程貼片程序編制得好不好，直接影響貼裝精度和貼裝效率。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(jī)器到哪里去拾片、拾什么樣封裝的元件、元件的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(jī)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(biāo)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、采用幾號吸嘴、是否同時(shí)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(biāo)信息等。?(1)編程貼片程序編制得好不好，直接影響貼裝精度和貼17貼裝程序表?貼裝程序表?18拾片程序表?拾片程序表?19元件庫?元件庫?20

編程方法——編程有離線編程和在線編程兩種方法。對于有CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品可采用離線編程，對于沒有CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品，可采用在線編程。a離線編程離線編程是指利用離線編程軟件和PCB的CAD設(shè)計(jì)文件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編制貼片程序的工作。離線編程可以節(jié)省在線編程時(shí)間，減少貼裝機(jī)停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備的利用率，離線編程對多品種小批量生產(chǎn)特別有意義。離線編程軟件由兩部分組成：CAD轉(zhuǎn)換軟件和自動(dòng)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(dòng)編程優(yōu)化并編輯將數(shù)據(jù)輸入設(shè)備在貼裝機(jī)上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進(jìn)行編輯校對檢查并備份貼片程序。?編程方法——編程有離線編程和在線編程兩種方法。?21b在線（自學(xué)）編程（又稱為示教編程）在線編程是在貼裝機(jī)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(xué)攝象機(jī)對PCB上每個(gè)貼片元器件貼裝位置的精確攝象，自動(dòng)計(jì)算并記錄元器件中心坐標(biāo)（貼裝位置），然后通過人工優(yōu)化而成。?b在線（自學(xué)）編程（又稱為示教編程）在線編程是在貼22編程注意事項(xiàng)aPCB尺寸、源點(diǎn)等數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確；b拾片與貼片以及各種庫的元件名要統(tǒng)一；c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；d建立元件庫時(shí)，元器件的類型、包裝、尺寸等數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確；e在線編程時(shí)所輸入元器件名稱、位號、型號等必須與元件明細(xì)和裝配圖相符；編程過程中，應(yīng)在同一塊PCB上連續(xù)完成坐標(biāo)的輸入，重新上PCB或更換新PCB都有可能造成貼片坐標(biāo)的誤差。輸入數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)經(jīng)常存盤，以免停電或誤操作而丟失數(shù)據(jù)；?編程注意事項(xiàng)aPCB尺寸、源點(diǎn)等數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確；?23f在線編程時(shí)人工優(yōu)化原則—換吸嘴的次數(shù)最少?！捌?、貼片路徑最短?！囝^貼裝機(jī)還應(yīng)考慮每次同時(shí)拾片數(shù)量最多。g對離線編程優(yōu)化好的程序復(fù)制到貼裝機(jī)后根據(jù)具體情況應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整，例如：對排放不合理的多管式振動(dòng)供料器根據(jù)器件體的長度進(jìn)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(gè)料架上。并將料站排放得緊湊一點(diǎn)，中間盡量不要有空閑的料站，這樣可縮短拾元件的路程；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SinglePickup單個(gè)拾片方式,這樣可提高貼裝精度。?f在線編程時(shí)人工優(yōu)化原則?24h無論離線編程或在線編程的程序，編程結(jié)束后都必須按工藝文件中元器件明細(xì)表進(jìn)行校對檢查，校對檢查完全正確后才能進(jìn)行生產(chǎn)。主要檢查以下內(nèi)容：——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(jìn)行修正；——檢查貼裝機(jī)每個(gè)供料器站上的元器件與拾片程序表是否一致；——將完全正確的產(chǎn)品程序拷貝到備份軟盤中保存；?h無論離線編程或在線編程的程序，編程結(jié)束后都必須按工藝文件25(2)制作Mark和元器件圖像

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(shí)際圖形差異較大時(shí)，貼片時(shí)會(huì)不認(rèn)Mark而造成頻繁停機(jī)，因此對制作Mark圖像有以下要求：aMark圖形尺寸要輸入正確；bMark的尋找范圍要適當(dāng)，過大時(shí)會(huì)把PCB上Mark附近的圖形劃進(jìn)來，造成與標(biāo)準(zhǔn)圖像不一致，過小時(shí)會(huì)造成某些PCB由于加工尺寸誤差較大而尋找不到Mark；c照圖像時(shí)各光源的光亮度一定要恰當(dāng)，顯示OK以后還要仔細(xì)調(diào)整；d使圖像黑白分明、邊緣清晰；e照出來的圖像尺寸與Mark圖形的實(shí)際尺寸盡量接近。?(2)制作Mark和元器件圖像Mark圖像做得好不好，26制作Mark圖像?制作Mark圖像?27f照出來的圖像尺寸與元器件的實(shí)際尺寸盡量接近。g做完元器件視覺圖像后應(yīng)將吸嘴上的元器件放回原來位置，尤其是用固定攝象機(jī)照的元器件，否則元器件會(huì)掉在鏡頭內(nèi)損壞鏡頭。hADA（自動(dòng)數(shù)據(jù)處理）功能的應(yīng)用—CCD照相后自動(dòng)記錄元件數(shù)據(jù)。?f照出來的圖像尺寸與元器件的實(shí)際尺寸盡量接近。?28制作元器件視覺圖像?制作元器件視覺圖像?29制作QFP視覺圖像?制作QFP視覺圖像?30(3)貼裝前準(zhǔn)備

貼裝前準(zhǔn)備工作是非常重要的，一旦出了問題，無論在生產(chǎn)過程中或產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)查出問題，都會(huì)造成不同程度的損失。貼裝前應(yīng)特別做好以下準(zhǔn)備：a根據(jù)產(chǎn)品工藝文件的貼裝明細(xì)表領(lǐng)料（PCB、元器件）并進(jìn)行核對。b對已經(jīng)開啟包裝的PCB，根據(jù)開封時(shí)間的長短及是否受潮或污染等具體情況，進(jìn)行清洗和烘烤處理。c對于有防潮要求的器件，檢查是否受潮，對受潮器件進(jìn)行去潮處理。

?(3)貼裝前準(zhǔn)備貼裝前準(zhǔn)備工作是非常重要的，一旦出31(4)開機(jī)前必須檢查以下內(nèi)容，應(yīng)確保安全操作。a檢查壓縮空氣源的氣壓應(yīng)達(dá)到設(shè)備要求，應(yīng)達(dá)到6kg/cm2以上。b檢查并確保導(dǎo)軌、貼裝頭移動(dòng)范圍內(nèi)、自動(dòng)更換吸嘴庫周圍、托盤架上沒有任何障礙物。?(4)開機(jī)前必須檢查以下內(nèi)容，應(yīng)確保安全操作。?32(5)安裝供料器安裝編帶供料器裝料時(shí)，必須將元件的中心對準(zhǔn)供料器的拾片中心。安裝多管式振動(dòng)供料器時(shí)，應(yīng)把器件體長度接近的器件安排在同一個(gè)振動(dòng)供料器上。安裝供料器時(shí)必須按照要求安裝到位，安裝完畢，必須由檢驗(yàn)人員檢查，確保正確無誤后才能進(jìn)行試貼和生產(chǎn)。?(5)安裝供料器?33(6)必須按照設(shè)備安全技術(shù)操作規(guī)程開機(jī)(7)首件貼裝后必須檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目：a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；b元器件有無損壞、引腳有無變形；c元器件的貼裝位置偏離焊盤是否超出允許范圍。?(6)必須按照設(shè)備安全技術(shù)操作規(guī)程開機(jī)?34檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法要根據(jù)各單位的檢測設(shè)備配置以及表面組裝板的組裝密度而定。普通間距元器件可用目視檢驗(yàn)，高密度窄間距時(shí)可用放大鏡、3~20倍顯微鏡、在線或離線光學(xué)檢查設(shè)備（AOI）。?檢驗(yàn)方法：?35檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：按照本單位制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或參照其它標(biāo)準(zhǔn)（例如IPC標(biāo)準(zhǔn)或SJ/T10670-1995SMT通用技術(shù)要求執(zhí)行）注意：應(yīng)根據(jù)焊膏印刷質(zhì)量以及焊盤間距等具體情況可適當(dāng)放寬或嚴(yán)格允許偏差范圍。貼裝時(shí)還要注意：元件焊端必須接觸焊膏圖形?檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：?36(8)根據(jù)首件試貼和檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像如檢查出元器件的規(guī)格、方向、極性錯(cuò)誤，應(yīng)按照工藝文件進(jìn)行修正程序；

①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(yīng)通過修正PCBMark的坐標(biāo)值來解決。把PCBMark的坐標(biāo)向元器件偏移方向移動(dòng)，移動(dòng)量與元器件貼裝位置偏移量相等，應(yīng)注意每個(gè)PCBMark的坐標(biāo)都要等量修正。b若PCB上的個(gè)別元器件的貼裝位置有偏移，可估計(jì)一個(gè)偏移量在程序表中直接修正個(gè)別元器件的貼片坐標(biāo)值，也可以用自學(xué)編程的方法通過攝象機(jī)重新照出正確的坐標(biāo)。?(8)根據(jù)首件試貼和檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像37②如首件試貼時(shí)，貼片故障比較多要根據(jù)

具體情況進(jìn)行處理a拾片失敗。如拾不到元器件可考慮按以下因素進(jìn)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(shè)置錯(cuò)誤，檢查后按實(shí)際值正；拾片坐標(biāo)不合適:可能由于供料器的供料中心沒有調(diào)整好，應(yīng)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(yīng)重新調(diào)整供料器；吸嘴堵塞、吸嘴表面不干凈或吸嘴端面磨損、有裂紋:應(yīng)清洗或更換吸嘴；吸嘴型號不合適:若孔徑太大會(huì)造成漏氣，若孔徑太小會(huì)造成吸力不夠，應(yīng)根據(jù)元器件尺寸和重量選擇吸嘴；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。?②如首件試貼時(shí)，貼片故障比較多要根據(jù)

具體情況進(jìn)行處理a38b棄片或丟片頻繁，可考慮按以下因素進(jìn)行檢查并處理：圖像處理不正確，應(yīng)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。?b棄片或丟片頻繁，可考慮按以下因素進(jìn)行檢查并處理：?39(9)設(shè)置焊前檢測工位或采用AOI在焊盤設(shè)計(jì)正確與焊膏的印刷質(zhì)量有保證的前提下，貼裝后、進(jìn)入再流焊爐前設(shè)置人工檢測工位或采用AOI，是減少和消除焊接缺陷、提高直通率的有效措施。（元器件、焊膏、PCB加工質(zhì)量、再流焊溫度曲線也要滿足要求）?(9)設(shè)置焊前檢測工位或采用AOI?40(10)連續(xù)貼裝生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意的問題應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)。a拿取PCB時(shí)不要用手觸摸PCB表面，以防破壞印刷好的焊膏；b報(bào)警顯示時(shí)，應(yīng)立即按下警報(bào)關(guān)閉鍵，查看錯(cuò)誤信息并進(jìn)行處理；c貼裝過程中補(bǔ)充元器件時(shí)一定要注意元器件的型號、規(guī)格、極性和方向；d貼裝過程中，要隨時(shí)注意廢料槽中的棄料是否堆積過高，并及時(shí)進(jìn)行清理，使棄料不能高于槽口，以免損壞貼裝頭；?(10)連續(xù)貼裝生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意的問題?41(11)檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題a)首件自檢合格后送專檢，專檢合格后再批量貼裝。b)檢驗(yàn)方法與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)同首件檢驗(yàn)。c)有窄間距(引線中心距0.65mm以下)時(shí)，必須全檢。d)無窄間距時(shí)，可按取樣規(guī)則抽檢。e)如檢查出貼裝錯(cuò)誤或位置偏移，應(yīng)及時(shí)反饋到貼裝工序進(jìn)行修正。?(11)檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題?424.

如何提高自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝效率(1)首先要按照DMF要求進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)a）Mark設(shè)置要規(guī)范；b）PCB的外形、尺寸、孔定位、邊定位的設(shè)置要正確，必須符合貼裝機(jī)的要求；c）小尺寸的PCB要加工拼板?？梢詼p少停機(jī)和傳輸時(shí)間。(2)優(yōu)化貼片程序優(yōu)化原則：—換吸嘴的次數(shù)最少?！捌?、貼片路程最短?！囝^貼裝機(jī)還應(yīng)考慮每次同時(shí)拾片數(shù)量最多。?4.如何提高自動(dòng)貼裝機(jī)的貼裝效率(1)首先要按照DMF要43(3)多品種小批量時(shí)采用離線編程(4)換料和補(bǔ)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(shè)置幾層相同的元件；e）用量多的元件可設(shè)置多個(gè)料站位置，不僅可以延長補(bǔ)充元件的時(shí)間，同軸多頭貼裝機(jī)還可以增加同時(shí)拾片的機(jī)會(huì)。?(3)多品種小批量時(shí)采用離線編程?44(5)元器件