SMT设备的操作及管理.doc

烟 台 职 业 学 院毕 业 论 文 设 计专业 模具设计与制造年级 2008级班级 模具一班姓名 王铮 学号 2008101324题目： SMT设备操作与管理摘 要表面贴装技术，在生产设备的发展上已经与现实的电子产品及电子元件在发展和开发其趋势已互相紧密的联系着。现时的电子产品如电脑产品、家庭电器、电子玩具、电子器材都已大量应用上此技术。尤其是手提电子产品，如流动手提电话、笔记本型电脑等， 其功能越来越多，但其产品体积折越来越细及重量也越来越轻。能做到这些发展都皆因电子元件的尺寸和体积能进一步微型化，以及集成电路 (Integrated Circuits) 的封装技术不断的发展和改良，使到能在不增加其体积，甚至能缩小其尺寸，而能增加其功能，再加上SMT设备能处理日益微小的电子元件才能得以实现。SMT是怎样来完成贴装焊接的，所需的设备及其工作状况又是怎样的，通过自己的实习将让大家详细了解下表面贴装技术及其设备的操作与管理。 目 录第一章 前言1.1 表面贴装技术简介1第二章 印刷设备2.1 印刷原理32.2 印刷分类32.3 印刷锡膏的钢模板42.4 印刷锡膏的模板设计42.5 UP2000印刷机简介52.6 印刷不良的解决办法和注意事项6第三章 贴片机3.1 贴片机类 73.2 贴片机简介 83.3 SONY贴片机常见的故障以及对生产的影响举例及说明 103.4 SONY贴片机的维护及预防设备生产故障 123.5 SONY贴片机日常的保养 15第四章 回流焊4.1 回流焊设备的发展 164.2 锡膏回流曲线解析 174.3 回焊炉维修和养 18第五章 结束语5.1论文总结 195.2工作展望 19参考文献19III第一章 前言如今，电子产品正向越来越小，越来越精的方向发展。而这一发展方向是手工焊接所不能配合达到的。表面贴装技术的产生，在生产设备的发展上已经与现实的电子产品及电子元件在发展和开发其趋势已互相紧密的联系着。现时的电子产品如电脑产品、家庭电器、电子玩具、电子器材都已大量应用上此技术。尤其是手提电子产品，如流动手提电话、笔记本型电脑等， 其功能越来越多，但其产品体积折越来越细及重量也越来越轻。能做到这些发展都皆因电子元件的尺寸和体积能进一步微型化，以及集成电路 (Integrated Circuits) 的封装技术不断的发展和改良，使到能在不增加其体积，甚至能缩小其尺寸，而能增加其功能，再加上SMT设备能处理日益微小的电子元件才能得以实现。二十世纪后半叶是值得人们回忆的。电子计算机的诞生，智能化控制的成熟，网络通信的兴旺，标志着以信息技术为代表的高新技术己成为社会经济发展和改造传统产业的生力军，而建立在半导体和大规模集成电路技术高速发展的基础上，作为新一代电子组装技术的代言人，表面贴装技术的发展和推广应用对此次信息革命的意义极其深远。与互联网一样，表面贴装技术源自于六十年代美国军用电子及航空电子领域的设备制造。早期由于该技术尚不成熟及成本高昂，因此仅应用于美国波音公司与休斯公司等极少数厂商，其发展受到了极大限制。然而，时至七十年代末，高密度印刷电路板与大规模集成电路技术的高速发展，为表面贴装技术的推广与普及提供了可能性。于是，表面贴装技术因其不可比拟的优势迅速取代了传统的通孔插装技术，进入消费类与信息类产品。时下轻便流行的笔记本电脑、手机，无一不得益于此。而作为电子类产品之一，自动化控制仪表也逐渐将目光聚焦于此项欣欣向荣的新技术。1.1表面贴装技术简介表面贴装技术(Surface Mount Technology)简称SMT，在生产设备的发展上已经与现实的电子产品及电子元件在发展和开发其趋势已互相紧密的联系着。现时的电子产品如电脑产品、家庭电器、电子玩具、电子器材都已大量应用上此技术。尤其是手提电子产品，如流动手提电话、笔记本型电脑等， 其功能越来越多，但其产品体积折越来越细及重量也越来越轻。能做到这些发展都皆因电子元件的尺寸和体积能进一步微型化，以及集成电路 (Integrated Circuits) 的封装技术不断的发展和改良，使到能在不增加其体积，甚至能缩小其尺寸，而能增加其功能，再加上SMT设备能处理日益微小的电子元件才能得以实现。 现在的电子产品追求小型化，以前的穿孔元件已无法缩小其体积及尺寸。电子产品功能更完整，所采用的集成電路(IC)已无穿孔元件，特別是大規模、 高集成IC，所以不得不采用表面貼裝元件，产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量来生产优质商品以迎合顾客需求及增強市市场竞争力。电子元件的发展，集成电路 ( IC ) 的开发及半导体材料的多元应用。电子科技革命势在必行，追逐国际潮流。所以现在的电子产品根本离不开表面贴装技术。而与表面贴装技术相对应的，则是通孔插装技术，即Through Hole Technology，简称THT。通孔插装技术是将电子零件脚插入印刷电路板的通孔，然后将焊锡填充其中进行金属化而成为一体；而表面贴装技术则是将电子零件安置于印刷电路板表面，然后使焊锡连接电子零件的引脚与印刷电路板的焊盘进行金属化而成为一体。由于印刷电路板有两面，显然，表面贴装可在板子两面同时进行焊接，而通孔插装则不能。传统的电路板通孔插装技术所用之电子元件的焊脚大都是了针形的。而元件摆放在印刷电路板之表 面。而其焊脚则在印刷电路板之底部与焊盘焊接。所以在 印刷电路板放置元件之位置，必须要在电路板的元件焊盘位置，需要钻孔才可放置。而在电路板上元件脚之焊盘其设计多是圆形或鹅蛋形而中间便是钻孔位。表面贴装技术所用之电子元件，例如电阻器 ， 电容器不是针脚形的焊脚，而只是一个长方形的锡点位，如晶体管刞是L形的焊脚， 但集成电 路IC等，其锡脚则可分为J形，L形 或 圆珠形等。而元件放在电路板面上其 焊脚的焊盘是在放置元件的同一面上。而电路板的元件的焊盘位置是无须要钻 孔的。在电路板上元件脚的焊盘设计则是用长方形、正方形或圆点形，采用那一 种形状要视符那种元件锡脚之设计，而焊盘位不须有钻孔存在。表面贴装技术在电子线路设计上会较为快捷，而且会减少线路在运作上之互相干扰。表面贴装之元件其体积细小，所以对比于插装元件摆放在电路板上所占之面积可大为缩小，这样可大为减小电路板在生产时之成本。表面贴装技术在生产线上从放置锡膏， 摆放元件和焊接等工序都可以全自动化 操作。因此在生产速度上，可靠性，精确度和品质上都比传统通孔插装技术 大为改善。表面贴装技术在电子线路上亦能大为改善其线路运作性能，特别是对于一些高 频模拟线路，数码线路，高噪音和微波线路等。第二章 印刷设备2.1印刷原理锡膏印刷现在被认为是，表面贴装技术中控制最终焊锡节点品质的关键的过程步骤。印刷是一个建立在流体力学下的制程，它可多次重复地保持，将定量的物料(锡膏或黏胶)涂覆在PCB的表面，一般来讲，印刷制程是非常简单的，PCB的上面与丝网或钢板保持一定距离(非接触式)或完全贴住(接触式)，锡膏或黏胶在刮刀的作用下流过丝网或钢板的表面，并将其上的切口填满，于是锡膏或黏胶便贴在PCB的表面，最后，丝网或钢板与PCB分离，于是便留下由锡膏或黏胶组成的图像在PCB上.在印刷锡膏的过程中，基板放在工作台上，机械地或真空夹紧定位，用定位销或视觉来对准。或者丝网(screen) 或者模板(stencil)用于锡膏印刷。在手工或半自动印刷机中，锡膏是手工地放在模板/丝网上，这时印刷刮刀(squeegee)处于模板的另一端。在自动印刷机中，锡膏是自动分配的。在印刷过程中，印刷刮刀向下压在模板上，使模板底面接触到电路板顶面。当刮刀走过所腐蚀的整个图形区域长度时，锡膏通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后，丝网在刮刀之后马上脱开(snap off)，回到原地。这个间隔或脱开距离是设备设计所定的，大约0.0200.040。脱开距离与刮刀压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。如果没有脱开，这个过程叫接触(on-contact)印刷。当使用全金属模板和刮刀时，使用接触印刷。非接触(off-contact)印刷用于柔性的金属丝网。2.2印刷机分类印刷机大致上可分为三类： 1.第一类是手动锡膏印刷机手工印刷机是最简单而且最便宜的印刷系统, PCB放置及取出均需人工完成,其刮刀可用手把或附在机台上,印刷动作亦需人手完成,PCB与钢板平行度对准或以板边缘保证位置度均需依靠作业者的技巧,如此将导致每印一块PCB,印刷的参数均需进行调整变化。此种印刷方式速度慢且印刷质量低，根本不能满足现在生产的需求，基本已经淘汰。2.第二类是半自动锡膏印刷机半自动印刷机是当前使用最为广泛的印刷设备, 它们实际上很类似手工印刷机,其PCB的放置及取出仍赖手工操作,与手工机的主要区别是印刷头的发展,它们能够较好地控制印刷速度,刮刀压力、刮刀角度,印刷距离以及非接触间距,工具孔或PCB边缘仍被用来定位,而钢板系统以助人员良好地完成PCB与钢板的平行度调整,此种印刷机比手动锡膏印刷机有了很大的完善，在产量和质量上有了3.第三类是自动锡膏或全自动锡膏印刷机将锡膏印刷落底板上元件的焊盘上但现时表面贴元件体积愈来愈细小及精细， 所以电路底板之设计相应地细微及细小。因此印刷锡膏亦要大为提升其准确性及效能。 现市场大多数电子产品生产厂商都转用自动或全自动锡膏印刷机去生产SMT产品。PCB的置取均是利用边缘承载的输送带完成,制程参数如刮刀速度、刮刀压力、印刷长度、非接触间距均可编程设定。PCB的定位则是利用定位孔或板边缘,有些设备甚至可利用视觉系统自行将PCB与钢板调成平行,当使用该类视觉系统时,便可免却边缘定位带来的误差,而且令定位变得容易,人工的定位确认为视觉系统所取代 。而较新型的锡膏印刷机更具备视像镜头，可随时监控印刷情况作出修正。2.3 印刷锡膏的钢模板要印刷锡膏于电路底板上，必须要预备一个钢模板。此钢模板是一片钢片而在对应电路底板上表面贴装元件的焊盘处开孔。2.4 印刷锡膏的模板设计工艺工程师对模板设计的一些最普遍的关注列出如下： 开孔尺寸：长与宽/从电路板焊盘的缩减。开孔一般都会比PCB光板的pad点稍大点，但也会根据实际生产的状况来开孔钢板。 模板厚度： 生产SONY笔记本的钢板一般厚度在1.3mm左右。使用的模板技术：化学腐蚀(chem-etch)、镭射切割(laser-cut)、混合式(hybrid)、电铸 (electroformed) 。一般常用镭射切割，此种开孔方式使钢板孔壁更加适合锡膏下滑到PCB板上，减少了印刷不良。台阶/释放(step/release)模板设计:一般称此钢板为阶梯钢板，是为印刷所需的PCB板而特殊制作的，有的PCB板不同元件的贴装需要不同的锡膏厚度。可将特殊元件印刷处钢板加厚，从而得到厚一点的锡膏，更好的完成焊接。混合技术：通孔/表面贴装模板设计。 片状元件的免洗开孔设计。 塑胶球栅阵列 ( PBGA ) 的模板设计。 陶瓷球栅阵列 ( CBGA ) 的模板设计。 微型BGA/晶片级包装 ( CSP ) 的模板设计。 混合技术：表面贴装/倒装晶片 ( flip chip ) 的模板设计。 锡膏释放与锡砖的理论体积 ( 长 X 宽 X 厚 ) 的比例。 2.5 UP2000印刷机简介印刷机是SMT三大制程之一,印刷机的功能是将锡膏或固定胶精确的印刷在PCB 上。一般印刷所需治工具有，钢板、刮刀、铲刀、无尘擦拭棒、气枪等。印刷所需耗材有，锡膏、清洗济、固定胶、无尘擦拭纸、除塞济等。我们用MPM UP2000系列机台为例。1.UP2000印刷机特性：（1）视觉自动对准装置，该装置是通过照MARK点来完成基板和钢板的精确对位的，使自动印刷质量完全得到保障。（2）慢速脱模功能，脱模的设计使拉尖的印刷不良大幅度的减小。使SMT产品的质量大大的提高。（3）可程式设定刮刀头，可以使刮刀在任意位置以任意的速度印刷，在印刷速度上远远的超越了先前的种种印刷，实现了现在正真的高速化生产。 （4）自动擦拭钢板系统，为高质量的印刷提供了更有力的保证。2.印刷周期包含下列过程：（1）基板搬入（2）基板定位 （3）视觉系统对位 （4）印刷平台上升（5）刮刀向前后刮印锡膏 （6）慢速脱模 （7）印刷平台下降 （8）基板搬出3.UP2000印刷准备工作（1）检查模板设计是否与配套表(kitting list)中列出的一致。在模板固定到印刷机之前，检查模板是否清洁，开孔是否被堵塞，还要确保金属箔的表面没有损坏。 （2）将PCB固定到工作台上，并检查是否对准。PCB固定后，升高工作台，使PCB恰好与模板表面接触。然后将PCB图像与模板图像对准，按工程设定表中的规定调节好印刷间隙。（3）装好具有干净的扁平橡胶刮刀的印刷机，调节下落行程和刮刀的压力。每天必须使用新鲜的焊膏。一定要检查焊膏是否超过了使用期限。如果印刷后检测到缺陷，必须用没用过的旧刮刀刮掉多余的焊膏，然后清洗PCB并重新印刷。 （4）工作参数编入产品例行检测卡片(route card)以后，应先印刷一块PCB，然后检查印刷质量，并用检测标准参数记录。只有在印刷质量令人满意以后，才可在卡片上签署合格。批量印刷PCB时，应依循这一程序，人工或自动地检测每一次印刷。（5）印刷结束后，拆下刮板并彻底清洗。检查模板是否损坏，然后贮存起来。还应彻底清洗印刷机。 （6）签署检测卡以表明这一批印刷已完成。2.6 印刷不良的解决办法和注意事项1.使用SPC作数据分析统计过程控制(SPC, Statistical Process Control)是一个过分吹嘘的工具。陷井之一是收集过多的数据。关键是决定什么数据重要，什么信息是毫无价值的。 限制数据量的一个方法是，只检查每个板的关键位置，而不是所有板的100%检查。一个经验法则是，监测板的左、右、中间、以及关键的BGA和密脚位置。这个技术抓住了低锡膏量，或当压力、速度或下停位置设定不正确时的最常见的问题。2.消除工艺规程中的印刷缺陷大多数焊膏印刷缺陷与印刷工艺并没有直接的关系。如果这些缺陷在组装过程中产生，则应重新检查PCB规范、模板的设计及焊膏成分。只要注意这几个因素，就可避免大多数缺陷。需要注意的主要缺陷有七种：漏印、印刷不均匀、焊膏塌落、焊球、污损、偏移和清洗不彻底。3.对锡膏储存和处理的抽样调查（1）锡膏在储存冰箱中是先进先出控制的吗？怎样控制？（2）在工作指示中有没有规定使用的锡膏？什么规定？（3）在锡膏容器上有规定的锡膏冷藏失效日期吗？（4）锡膏从冷藏中取出的日期与时间在容器上有规定吗？（5）锡膏可使用的日期与时间在容器上有规定吗？（6）锡膏在室温下的失效日期与时间在容器上有规定吗？4.手工处理 印刷后，如果对电路板手工处理不当，就会污损焊膏。它可能是由一些物体与印迹接触而产生的，也可能是分离后模板与印迹再接触而产生的。除了人为因素，后者还可能因印刷间隙不当或分离失控而造成。切记：模板在焊盘上移动会造成焊膏污损。对于不平整的锡/铅焊盘，模板在焊盘上移动时会引起焊膏点涂不一致。用镀金镍代替锡/铅焊料改善了表面涂层，有助于模板定位。还有一种替代方法是在铜上加一层保护层。这种方法越来越普及，并且降低了成本。第三章 贴片机3.1贴片机的分类贴片机最主要分为两类型： 第一类是拱架型 ( Gantry ) 贴片机。 元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。对元件位置与方向的调整方法：1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。2)、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件BGA。3)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。这种形式由于贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。现在一般采用多个真空吸料嘴同时取料(多达上十个)和采用双梁系统来提高速度，即一个梁上的贴片头在取料的同时，另一个梁上的贴片头贴放元件，速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中，同时取料的条件较难达到，而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴，换吸料嘴有时间上的延误。这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。第二类是转塔型 ( Turret ) 贴片机 ：元件送料器放于一个单座标移动的料车上，电路板 ( PCB )放于一个X/Y坐标系 统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器 移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到 贴片位置 ( 与取料位置成180度 )，在转动过程中经过对元件位置与方向的 调整，将元件贴放于电路板上。对元件位置与方向的调整方法：1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。2)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。 一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装24个真空吸嘴(较早机型)至56个真空吸嘴(现在机型)。由于转塔的特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动(包含位置调整)、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最快的时间周期达到0.080.10秒钟一片元件。此机型在速度上是优越的，适于大批量生产，但其只能用带状包装的元件，如果是密脚、大型的集成电路(IC)，只有托盘包装，则无法完成，因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂，造价昂贵，最新机型约在US$50万，是拱架型的三倍以上。3.2 SONY贴片机简介1.贴装头从电装机器人的概念来说，贴装头就是一只智慧的机械手，它能按要求拾取元件，精确地贴放到预置的焊盘上元件吸取吸取元件一般是采用真空负压的吸嘴吸住元件， 在拾放的动作中，吸嘴在做Z方向的移动时，既要拾放速度快，而且还要平稳。目前不少新机型都选用了新颖的机电一体化传动杆代替，使Z向运动状态都可以控制，大大提高Z方向运动综合性能。 吸嘴当真空负压产生之后吸嘴是直接接触SMD元件的零件，吸嘴孔的大小与SMD元件的外形有每一台贴片机都有一套实用性很强吸嘴。吸嘴与吸管之间还有一个弹性补偿的缓冲机构，保证在拾取过程对贴片元件的保护，提高元件的贴装率。气动电磁阀贴装头的微型气动电磁是贴装头上又一个重要元件，它管理着移动和拾放等功能，随贴片机的发展集成电磁阀组亦有了相当大的发展，有些单个电磁阀厚度仅为10-18毫米。而且电磁铁驱动功率小，一般电路的驱动电平都可直接驱动，随着市场的不断发展，这些新颖的气动都能从市场上采购， 给贴片机的设计开发提供有利条件。元件的定位贴片头的元件定位系统是贴片，近年视觉一个重要环节系统伺服机构，质量的的采样技术，电脑图像处理等，已经改变了单纯用机械来解决定位问题。而是用非接触的红外，镭射对中系统，并在移动过程中对偏离值进行自动修正。 其他头各机构能协同工作安装着多种形式的感测器，有效地协调贴片的工作状态。当贴片功能决定之后，贴片头总体结构设计就成了贴片机的关键，贴片头是一个高速运动的元件要提高精度就必须减小它的重量和体积，所以设计一个结构凑功能全齐的贴片头，也是贴片的设计重点。设计贴片头之前要多研究分析各种贴装的特点，还要充分由集机电一体化技术发展的各种器件性能，结构、材料等，如感测器，微电机，雷射器，真空发生器，视觉识别系统，微型电磁阀，微型珠滚丝杆等。对设计方案还要进行大量工艺研究和实践的摸索和试验，克服各种不正常现象如飞片，立片，漏片等，不然是无法研究自已的贴片头，假如贴片是采用国外引进的，那么你的贴片机国产化的水平永远将是滞后的。2.贴片机X-Y座标传动的伺服系统贴片机X-Y座标传动伺服系统有两种形式，一种是PCB 板作X-Y方向的正交运动。另一种方法是由贴片头作 X-Y座标平移运动，而PCB板仍定位在一定精度的承载平台上。这两种相对运动的方法都是为了将被贴的元件准确拾放到 PCB板的焊盘上a. X-Y机构的有关参数 驱动X/Y二维运动构件的参数也是贴片机精度的关键，假如贴片头它的直线移动速度为1米/秒，滚珠丝杆的导程为20毫米，那么当贴片头移动1米，丝杆需要旋转50转，伺服电机的转速达到3000转/分，如果伺肥电机的反馈码盘取4000线，它每转就产生4000脉冲。若对20毫米导程的丝杆，那么每脉冲的移为5毫米，在3000转/分的条件反馈脉冲的输出频率要达到200千赫，伺服电机的工作，实际是一组采样资料的控制系统，它是由电脑直接控制，负责接受位移参数指令，采集位置感测器的反馈信号，电脑控制函数（即控制规律），以及产生数位形式的控制信号。数位形式的控制信号，数位形式控制信号经过D/A转换和伺服放大后，驱动执行机构，使输出轴上贴片头跟踪被贴元件PCB板上位置的指令运动，从而组成数位闭环控制系统。在系统控制设计之后就需要有一组的合理结构装置和相应的传动元件。X-Y的二维运动都是在X/Y轴的导轨上进行。驱动的动力伺服有步进电机等 ，它们都应很好的动态特性和位置精度，承载运动件导轨是运动导向精度的关键零件。目前，大部分的精刻滚珠直线导轨，这种导轨摩擦系数小，精度高，寿命长，安装维护方便，便于标准化生产，常用直线轴承导轨的断面形状也有多种，在机构形式上也有大跨距双丝杆的横梁结构，单悬肩双导轨式等。在导轨安装时要保证两导轨在空间平行，并保持水平工作面，导轨应直线性好，并不应有扭弯等几何形，滚珠丝杆与伺服电机联结处，有一个高精度高性能的弹性联轴器有效地消除安装过程中产生的不同轴不同心等现象。从目前市场供货情况来看交流伺服电机，高精度大导程滚珠丝杆，小型伺服电机，传动轴上联轴器等都可从市场选购，这也是有利确保贴片的设计和生产质量。 3.3 SONY贴片机常见的故障以及对生产的影响举例及说明下面主要是sony贴片机常见的故障分析及对策首先是贴片机的抛料，所谓抛料就是指贴片机在生产过程中吸到料上后不贴二将料抛到抛料盒上或抛料带上，或是没有吸到料而执行以上的一个抛料动作。抛料对生产的影响抛料造成材料的损耗延长了生产时间影响生产品质，为了优化生产效率降低成本，提高品质，必须解决抛料的问题。下面介绍下常见的抛料问题及解决策略：1.吸嘴问题吸嘴堵塞破损吸嘴变形造成气压不足漏气，取不起料导致吸嘴抛料。对策：清洁更换吸嘴。 2.识别系统问题 有异物干扰识别，视觉不良后摄像头不清洁识别光源选择不当或强度不够，还有可能识别系统已经损坏。对策：清洁擦拭识别系统表面，保持干净无异物沾污，调整光源强度更换识别系统部件。3.位置问题取料不在料的正中心（一般不碰到零件下0.05mm）而造成偏位，吸料不好，跟对应的数据产生不符而被识别系统当做无效料抛弃。对策：调整取料位置。4.真空问题 气压不足，真空气管通道不顺畅有异物堵住真空通道或是真空油泄漏，导致取不起料或取走后再去贴装过程中掉落。对策：调气压到要求气压值（比如0.50.6mpaYAMAHA贴片机清洁气压管道，修复泄漏气路）。5.程序问题 所编辑的程序有问题，如果参数设置不当，跟实物相反不符等而被丢弃。对策：修改元件参数，搜索元件现在参数设定。6.料的问题 来料不规则或是不合格产品。对策;IQC做好检测，跟供应厂商联系。 7 Feeder问题 料带没有卡在Feeder的梀齿轮上或是位置不对，供料器变形，供料器供料不良（供料器齿轮破损，供料器下方有异物，弹簧老化或电器不良）造成取料不到或不良而抛料供料器损坏。对策;供料器调整清扫供料器平台，更换已坏部件。此外还有元件贴装偏位不良的产生，关于此不良的产生原因及对策我们做下分析主要如下：1.环境因素 锡膏印刷后僵硬PCB印刷后露在空气过久，室温过高速度高过SOP规定。空气流通速度过快。2.人为因素Marl Data作业QC未检板PCB在回焊炉中碰坏，认为手抹，备料时料带过紧，手放散料，手推撞板，人为手段缺件手放料缺伐品质意识。3.材料因素零件有一边PAD吃锡不良，PAD lamp边小于3mm PAD 氧化零件过重过大，零件厚度不够，零件角变形，零件氧化，特殊性状零件PAD有异物PAD 与零件长度不符，PAD宽度与原件不符，领奖脚变形。4.作业方法因素手装零件方法不当，锡膏印刷，坐标修改失误，上料方式不对，锡膏厚度过高过薄，PartData中元件厚度比真实厚度大，锡膏过稀，未按SOP作业，较移料站Mark未考虑，不恰当修改Mark不恰当操作，钢板开口不当，回焊炉温度过高，回焊炉对流速过快等5.机器因素Nozzel置件过快，吸嘴过小吸嘴型号不对，Nozzel切口不良或型号不对，厚度不准确，tolerence不当，吸嘴磨损吸嘴弯曲，check hmit小chtch不适，真空不足，角度修正故障抛料，位置偏刮刀data数据未优化坐标不正未利用PCB加装的Mark程式异常 支板速度过快 锡膏厚度过厚 回焊炉轨道上有异物，锡膏印刷偏移，锡膏印刷不均，炉温设定不合理料架不良。6.设备因素真空不足，认识后RT轴旋转造成、吸嘴型号不正确偏小或偏大、吸嘴破损、吸嘴inner shaft气孔堵塞、切换阀堵塞、过滤棉太脏、真空棒产生真空不足（真空未测量）、切换阀动作不良（推杆不灵活 前橡胶垫脱落、切换阀堵塞切换不灵活、切换时序有误）、螺丝过紧或过松、密封胶皮变松、Inner shaft磁珠钢珠磨损、Inner shaft O 型图形变形、长时间缺乏保养、吸嘴会发复弹簧变形、I元件资料设置不当 确认机台号码有无关闭（2）元件厚度设置不当（针对泛用机）（3）基板装着高度设定不正确（4）加速度模式选择不当（5）高度补正设置不当（6贴装坐标设定不当（X Y degree）（6）元件认识资料设定不当（尺寸和照明层级等）（8）Mark点位置偏移。机台本体因素：（1）支撑pin位置放置和高度不对（2）Backup上升下降速度过快（3）轨道上有夹件。（4基板搬送速度过快（5）小齿轮间隙调整不当（6）RT RN轴皮带磨损（7）吹气流量大（8）精度跑掉（9中间段皮带变形） 二 来料不良（变形凹凸不平）2 元件公差过大 3元件带有粘性 4零件脚氧化弯曲等 3.4 SONY贴片机的保养及预防设备生产故障一、SONY贴片机的保养在当今，由于电子产品追求小型化，使功能更完整，特别是大规模高集成的不得不采用表面贴装元件，产品批量化生产自动化厂方要求以低价成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力。SMT的特点主要有以下几点：1、组装密度高 电子产品体积小、重量轻、2、可靠性强抗震性强 焊点缺陷低3、高频特性好减少了电磁和射频干扰4、易于实现自动化，提高生产效率5、降低成本达30%50%，节省材料能源设备人力时间。 当今SMT已经发展成为高科技产品制造的主流技术，其短、小、轻、薄的发展趋势致使贴装材料也日渐细小化、精密化(如：0201微小型超密脚IC零件的导入)，因此对设备的精、准度也提出了越来越高的要求。俗话说”工欲善其事，必先利其器！” 为了满足实际生产的需要，确保机器能持续稳定地运作，提升产量和品质，正确实施机器保养工作显得尤为重要；我部门长期大量使用SONY贴片机，现对我部门SONY贴片机保养工作经验作简单介绍，与大家分享. 在实际的保养过程中，经常会因保养人员保养手法不正确或保养意识不够强等原因，导致保养时出现诸多问题且保养效果不理想，为能确实保养好机器，达到良好的保养效果，对此，我们对其原因进行了分析并加于改善，具体如下： 保养流程的完善：为让保养人员了解机器保养前的运作状况及保养后的效果，特增加“了解机器状况”和“效果追踪”两个环节，从而增强保养人员的保养意识，彻底保养好机器。完善前保养流程：确认、试转、开始生产、准备工具、停线、清洁、部品拆卸、安装、加油。完善后保养流程：准备工具、停线、清洁、部品拆卸、确认、安装、加油、试转、开始生产、了解机器状况、效果追踪。 保养手法的完善：为了达到良好的维护效果，对贴装头部重点保养项目手法进行标准化：1.为确保机器精度所有机器部件，保养时所有部件按顺序排列放好。 2.小齿轮及弹簧的保养： 小齿轮和弹簧按顺序用扎带串好，放入超声波清洗，清洗完毕后用气枪吹干再抹红油。3. Inner shaft的保养：将轴的钢珠和弹簧拆下来用超声波清洗，清洗完毕后用气枪把轴内吹干再将内轴凹槽抹上红油。 4.真空切换阀的保养：将切换阀拆开后，用纸将切换阀周边擦干净，再用气枪将气孔里的脏物吹干净后装上新的过滤棉，再将梢子的连动部分抹上红油。 周保养时:将扭力扳手调到45N,拆下机械阀下侧螺丝,然后将机械阀上侧螺丝拧松,不要拧掉.取下机械阀,将其外面的油污擦拭干净.在柱塞处涂适量红油,手按柱塞使其切换灵活.月保养时: 将扭力扳手调到45N,拆下机械阀下侧螺丝,然后将机械阀上侧螺丝拧松,不要拧掉.取下机械阀,将其外层的胶垫取下并用擦拭纸擦干净,取下旧的滤棉.在机械阀的柱塞处加少许清油,用气枪对准机械阀柱塞孔,将里面的赃物吹出.然后用擦拭纸将整个机械阀擦干净,在柱塞处加少许红油, 手按柱塞使其切换灵活.正确安装新的滤棉,套上外层胶垫,至此机械阀保养完毕。注意事项:1.不允许用超声波清洗机煮,机械阀柱塞会脱落。5.RT轴齿轮的保养：齿轮用毛刷清洁干净后再抹上红油。 6.镜片的保养：保养镜片时，用沾有不带腐蚀性（如：酒精）的棉签轻擦镜片表面，然后用气枪将镜片表面吹干。用酒精将棉签沾湿,整个镜面用湿棉签轻轻擦拭2-3次.数秒酒精自然干燥后,查看污垢附着情况。如果仍有污垢,则需用干的棉签再轻轻擦拭,直至擦拭干净为止。注意事项:擦拭时需警慎,用力不能过猛,会出现滑痕,影响镜片的寿命。千万不能用擦拭纸沾酒精擦拭镜片,会损坏镜片或者周围零部件。擦拭时注意不要碰断相机外围的光源排线,否则会无法认识吸嘴.酒精属易燃性液体,注意防火。7.吸嘴的保养:手捏吸嘴外反光面旋转把吸嘴从贴装头上取下,先用擦拭纸将吸嘴上面的油污擦干净,然后用气枪把吸嘴内的赃物吹出,有堵塞的吸嘴用银针将赌塞物捅出,捅不出的将吸嘴头沾少量酒精,继续用气枪吹.有沾锡的吸嘴及时知会线长处理.取适量红油涂于吸嘴凹槽处,只允许凹槽处有油,保证其他地方干净.注意事项:不允许用超声波清洗机煮吸嘴,连结部位会发生不良.只能用吸嘴头沾取酒精,反光面接触酒精后黑色金属部分会产生色迹,色斑,脱落.二、保养常见问题分析及改善对策：1.保养前吸着率高，但保养完后零件未吸着数多的主要原因及对策：原因主要是：切换阀衬垫装反、NOZZLE堵塞、真空开关(VACUMM)未开启、真空推杆或真空切换阀不灵活、台车表面或FEEDER底部压有异物、吸料位置偏移等。对策： 新安装衬垫或保养NOZZLE、将VACUMM开关开启、重新保养推杆或切换阀、保养台车，清除异物、重新校正位置。2.保养后NOZZLE回复感应器未开启警报频繁的主要原因及对策：原因主要是：INNER SHAFT的“O”型胶圈沾有异物(如：清油等)、回复感应器感应头脏污。对策：清洁胶圈、清洁感应头。 3.保养前贴装OK，但保养后零件贴装偏位的主要原因及对策：原因主要是：INNER SHAFT弹簧未装好、零件吸着偏位导致贴装偏位、INNER SHAFT保养不到位。对策：重新安装弹簧、重新校正吸着位置或高度、INNERSHAFT内旋轴的表面(除空气通路孔外)加涂润滑油。 4. F系列机器保养部件容易丢失的的主要原因如下：原因主要是：F系列机器结构复杂且部件精巧、INNER SHAFT弹簧押头容易被弹簧、弹丢，装拆难度大、保养动作不娴熟。对策：自制治具，方便操作、提高意识，加强实训。（治具两端开口主要是为了治具卡在Inner shaft时，Inner shaft 仍可以活动，方便弹簧押头的装拆。制作镊子勾方便取F系列弹簧押头及E系列的Spring Bearing保养人员可轻松拆下Inner Shaft自制治具卡在Inner Shaft上，Inner Shaft下降，为拆Shaft作准备）三、 效果确认、标准化：通过以上的改善，机器保养后贴装不良和机器警报明显减少，保养效果得到提高；E系列机器保养时间由改善前2小时/次缩短为1.5小时/次，F系列机器保养时间由改善前3小时/次缩短为2.5小时/次。效果确认OK后，我们把所有问题点及改善对策进行汇总，制作成保养SOP，对保养人员进行教育训练，严格按照SOP作业，确保保养动作实施到位，同时对保养人员进行考核鉴定，对不合格再作训练，直至合格。未雨绸缪，防范于未然。3.5 SONY贴片机日常的保养每天需要基板检出感应器的清扫、以布等将感应器上面的灰尘或污垢除去。在槽内留有水或油的话，请按位于底部红色键将水分除去。压力的确认 以数字表压力计确认其值。设定值为0.5MPa。清洁用吸尘器滤网：(1)将外盖内的吸尘器的管子拆下(2)将吸尘器本体取至外面。(3)打开吸尘器的盖子后更换滤网。相机镜头的清洁：除去相机镜头上附着的灰尘或污垢。使用绵棒轻轻擦避免镜头刮伤。相机机构装置，清洁用导管的确认(1)将外盖拆下确认导管有无劣化（裂、破损等）。劣化时更换。轨道皮带的确认：以手动操作使皮带转动一同确认周围有无裂缝、损伤等（搬入轨道、搬出轨道、升降机构部轨道）。UPS内电池的点检。润滑各供油位置所的供油为207锂系列润滑油 (NSK润滑油LG2)。供油时不能有、异物的混入。涂布时将旧的润滑油或异物擦去后再上新的润滑油。使用注油枪供油时，流出旧的润滑油或擦拭异物。滑轨(cross roll guide)、回转螺杆的供油要拆卸下来供油。供油后，需要进行使其均匀顺畅的运转。第四章 回流焊4.1 回流焊设备的发展1.红外线回流焊八十年代使用的红外线(infrared radiation)回流焊利用了红外线穿透力传递能量的原理进行加热。辐射的热传导是高效和大功率。优点：(1)加热迅速(2)节能高效(3)运行平稳(4) 容易控制。缺点：(1)局部温差，印制板及各种元器件因材质、色泽不同而对辐射热吸收率有很大差异，造成电路上各种不同元器件以及不同部位温度不均匀。(2)遮蔽效应，印制板上热辐射被阻挡的部位，例如在元器件阴影部位的焊接引脚或小元器件就会加热不足而造成焊接不良。2.热风回流焊 90年代开始兴起的全热风回流焊是一种通过对流喷射管嘴或者耐热风机来迫使气流循环，从而实现被焊件加热的焊接方法。目前应用较广。优点：加热均匀:PCB和元器件的温度接近给定的加热温区的气体温度，完全克服了红外再流焊的温差和遮蔽效应。缺点：(1)气体对流，循环气体的对流速度一定程度上易造成印制板的抖动和元器件移动，影响焊接质量。(2)散热慢，耗电较多，效率低。3.红外/热风回流焊此类回焊炉是在IR炉基础上加上热风使炉内温度更均匀，是目前较为理想的加热方式。具备上述两类炉子的优点，克服二者的缺点，最先进的回流炉。优点：(1)克服了红外回流焊的温差和遮蔽效应。(2)弥补了热风回流焊气体流速过快而造成元件移位。(3)节能高效4.氮气炉现代科技发展日新月异，尤其最近几年，SMT生产技术发生巨大变化，其中：生产标准不断升级，无铅锡膏走向前沿，新型基材得到利用，包括元器件本身材料和设计的革新，因此更细、更小、更轻的组装技术，更短的产品周期、更多、更密的I/O引线和更强的可操作性与可控制性都促使热处理工艺向前发展。这时出现了惰性气体保护的回流炉-氮气回流炉。回流焊接过程中，元件，锡膏和PCB焊盘都可能在高温下被氧化，尤其随着组装密度的提高，精细间距组装技术的出现，惰性气体保护的回流炉出现了。惰性气体一般使用氮气。使用氮气保护进行焊接的优点如下：防止氧化，尤其适用多次回流的PCB板，提高焊接润湿速度，对未贴正的元件矫正力大焊珠减少，增加表面张力，使元器件有更多选择，(尤其超细间距元件)，增加表面光洁度，使薄型材料不易褪色。但是氮气炉的产生也带来一系列问题:(1)成本问题，产生氮气需要专门的设备。(2)利用率问题，目前大多数回流炉都是大容量循环强制对流加热，炉体内的气体不断流动，出现了如何减少消耗氮气的问题。4.2 锡膏回流曲线解析一、锡膏的分类及曲线特性回流曲线是指PCBA通过回流炉时，PCBA上某一点的温度随时间变化的曲线。通过温度曲线可以直观的分析该元件在整个回流焊过程中的状态。获得最佳的可焊性，避免由于超温损坏元件，保证焊接质量。锡膏按金属粉末分为含铅锡膏和无铅锡膏，二者焊接过程中的差异主要是温度，无铅锡膏的融溶温度和峰值温度高30500左右。二者的温度曲线都是由预热、恒温、回流和冷却四个温区组成，前面三个温区加热、最后一个温区冷却。回流炉的温区越多，越能使温度曲线的轮廓达到更准确和接近设定。大多数锡膏都能用四个基本温区成功回流。1预热区：该区域的目的是把室温的PCB加热，达到第二个特定目标，但升温速率要控制在适当范围内，过快，会产生热冲击，电路板和元件都可能受损。过慢，溶剂挥发不充分，锡膏没有足够的时间使PCB达到活性温度，影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段PCBA内部温差较大。为防止热冲击对元件的损伤，一般规定最大速度为4/S。然而，通常上升速率设定为13/S。典型的升温速率为2/S。预热区一般占整个