制造业SMT制程技术.ppt

1、h,1,Surface Mount Technological Process,SMT制程技术,h,2,前 言,表面粘贴技术是什么? *SMT是综合性的工程科学技术,涉及机械/电子/光学/材料/化工/计算机网络/自动控制. *SMT技术是元器件、PCB、SMT设计、组装工艺、设备、材料和检查技等复合技术,元器件,基板,材料,外协当溶剂在预热 阶段挥发时,可使活性剂均匀地沉积分布在电路板的焊锡 面上.,h,14,锡膏的三大特性: 1.粘度 : 180-220 pas 2.触变系数: 防止坍塌及表面氧化 3锡膏顆粒直径 : 22-45um,h,15,环境对锡膏的影响: 锡膏对高溫或低溫及温气非常敏

2、感,一旦受到這些因素的影响,锡膏的寿命和性能會大大降低,高溫:大部分的锡膏所能短时間承受的最高溫度为26。C,过 热会使助焊剂与锡膏本身分离,然后会改变锡膏的流动性,使印刷不良. 低溫:一来般来说制造商不建议冰凍锡膏,因为会造成催化剂的沉积,大大降低可焊性 湿气:所有的锡膏都有吸湿性,所以应该要避免放在高湿气的环境中,会造成粘滯时间縮短,焊接不良等 标准环境: 溫度:233; 相对湿度:4070% 气流:印刷作业处应沒有強烈的空气流动 (中央空调),h,16,三.刮刀,刮刀类型 1平板形 适用于0.65pitch以下使用 2 剑形 不常用 3金属 印刷后锡膏頂面平整 4塑胶 紅胶制程 5角形

3、适用于高粘度锡膏 刮刀的使用注意事項: 1.跟钢板的材料同质为最佳 2.刮刀的一般的厚度为0.25-0.3mm 3.钢刮刀与钢板一定要平行,才不易损坏钢板 4.使用硬度一般在70-80hs较好,h,17,刮刀磨损判斷： *刮刀陵角磨圓、刮刀有裂紋或粗糙牵丝 *钢板面上拉出线条、有的锡膏残留 *印刷在焊墊上的锡膏参差不齐 刮刀硬度: 7090HS,h,18,1. 刮刀压力(Down pressure):58kg 主要作用在使钢板与PCB紧密的結合，以取得较好的印刷結果。並确保钢板表面之锡膏或胶材能刮的平整干淨。因此对压力控制必須配合刮刀之特性、设备功能、角度等取得一合适之压力。以免压力太大或太小

4、造成之印刷不良現象。,第二节 印刷參数,h,19,2. 印刷速度(Traverse speed):2560mm/s理想狀況下是越慢越好，但会因此而影响到cycle time。因此在能夠保持锡膏正常滚动的狀态下可將速度提高，並配合着压力的調整。因速度快压力小，反之速度慢压力大。,3. 印刷角度(Attack angle):60度 角度大小將決定流入钢板开口之压力及锡膏量。,h,20,4. 间隙(Snap-off):对钢板而言，需要一固定的间隙使其回弹之力量將印刷材料留置于基板上。但以钢板而言，则越平贴越好，以免厚度及印刷量上失去控制。 5.脫膜速度 脚间距0.5mm时 速度:0.5-2.0 mm

5、/s,h,21,第三节 印刷后检查,印刷作业的几个检验重点 1. 精度:必须对准PAD之中央並不得偏移，因偏移將造成对 位不准及锡珠零件偏移等问題。 2. 解析度:印刷后之形狀必須为一近似豆腐块的結构以免和临 近的PAD Short。 3. 印刷厚度:必須一致，才能控制每个焊点的品质水准.,h,22,一要求较高的产品要使用AOI进行检查,它 可以对印刷后的品质全检,精密度較高. 二大多数工厂选择人工检查,其不夠精确,漏看率高.,h,23,第二章 贴片,贴片段: 贴片机主要由模块式(panasonicjukiyamaha)和转塔式(fujisanyo)兩种. 贴片机通过高精度的识別系統將电子元器

6、件准确放置到PCB上;它由高速机和泛用机,高速机主要贴裝小型芯片元件,泛用机主要对大型QFP,CSP,BGA等异型元件进行贴片.,h,24,泰詠電子,各类SMT零件实裝展示,整合了各样功能的元件，使其能标准化， 可自动裝着及焊接特性。,h,25,由人工插件、自动插件，一直到SMT置件，其作业工时可由3sec大幅縮減至0.065sec左右,3sec 1sec 0.065 M/I A/I SMT,零件置放实景,h,26,第一节 贴片机原理,1)通过采用多个吸嘴同时识別的激光校准传感器,实現高速贴片,各吸嘴轴的上下移动和旋转动作由独立的AC伺服马达来控制,不受贴片图案的限制. 2)元件识別摄像机通过

7、图案识別功能,提高了对基板标记的识別能力.同时,通过区域基准标记识別功能,可对一組标记进行多元件贴片.,h,27,3)通过配备位置修正摄像机、高度測量裝置、送料器統一交換功能等,最大程度地減少了准备工作时的停机时間,实現了高效运行. 4)通过激光校准測量时对芯片直立狀态的检測,提高了吸取贴片的可靠性. 5)通过基板支持部分的马达驱动化,防止了释放基板时的震动及贴片后元件的偏移,同时減少了夾緊、释放所需的时間.,h,28,6通过位置修正摄像机与高度測量裝置,无需打开安全盖也可进行准备工作,提高了操作安全性. 7在送料器设定部分通过设置LED指示,在生产中元件用尽时,可进行通知,並发出元件剩余量警

8、告,提高了元件交換时的操作效率. 8采用Windows NT作为OS,进一步提高了的操作性能,h,29,激光定心系統 采用非接触式定心方式,从側面照射激光,读写其光影,並以识別元件位置,角度的激光校准传感器为途径;通过Z轴的上下移动,用真空来吸取元件,向元件投射激光.元件上遮住激光的部分成为阴影,第二节 LASER工作原理,h,30,激光定心系統 用轴旋转元件,可知该阴影宽度的变化.从阴影宽度的变化来求出所吸取元件的位置偏移及角度偏移.校正该偏移量后进行贴片.,h,31,机器在识別BGA元件时的狀觀图,机器在识別QPF类型元件时的狀觀图,h,32,第三节 贴片参数,元件尺寸,. 贴片元件的各种

9、参数是否正确,將影响到贴片效果,产生一些制程不良,如:位移,吸料不良,拋料,h,33,將影响到短路.位移,拋料,空焊,參數二,h,34,此参数會影响到位移,拋料,參數三,h,35,在贴片完成后,沒有过炉之前执行的检查动作或机器无法完成贴裝而需要手放元件的工位.,第四节 炉前修正,h,36,作业內容:手放元件,压接口,目检元件贴裝效果,h,37,第三章 回焊爐,h,38,IMPELLER 葉 輪,HEATER 发 热 管,INTERNAL COOLING FAN 马 达 散 热 風 扇,SEALED MODULE 密 封 模 块,(BLOWER INPUT) 热 風 入 口,UNIFORM VE

10、LOCITY,HEATED GAS 穩 流 洞 板,THERMOCOUPLE 热 电 偶,HEATER 发 热 管,HIGH PRESSURE GAS PATH (BLOWER OUTPUT) 热 風 出 口,BLOWER HOUSING 送 風 裝 置,BOARD TRAVEL 基 板 流 向,第一节 热风马达解析 Forced Convection Heating Module,h,39,Additional Vent Holes for Cooler Operation 马达散热孔,Cool Air Flow 空 氣 入 口,Nitrogen Purge Inlet for Fan Sh

11、aft Seal 氮 氣 入 口,Stainless Steel Ball Motor Shaft 马 达 不 銹 鋼 中 心 轴,Insulation 絕緣密封区,Nitrogen Motor Mounting Plate,Stainless Steel High-Temp Impeller 不 銹 鋼 葉 輪,BLOWER MOTOR ASSEMBLY,INTERNAL COOLING FAN 马 达 散 热 風 扇,h,40,Diffusion Grill 穩流洞板,蜂巢洞板,蜂巢洞板 方形風向板 加热板,第二节 加 热系統,h,41,上下分隔加热模組,溫度曲線(Profile)調整.

12、三層热風穩流板设計,均勻將热传至PCB.,加热管,加热管,热風马达,蜂巢洞板,h,42,第三节 过滤系統,助銲剂收集箱,此裝置用於收集炉膛中所过濾的fuxl.,h,43,在經过30天56公斤锡膏加热后累积在冷凝管里的助焊剂,经过20分钟的加热,炉子自我清洁循环后, 相同的冷凝管清洁情形助焊剂已經成为液态狀並流至助焊剂收集盒中.,过滤系統保养介紹,h,44,自动監控生产狀況, 可由使用者自行设定各区条件之1)ALARM LEVEL 2)WARNING LEVEL 设定溫度,实際溫度及功率輸出均可即时显示,严密監控实際生产狀況,第四节 軟体的應用,h,45,HELLER-WIN可由使用者自行设定生产排程, 设定自动启动及自动关机,h,46,前后连线功能:未达设定溫度前,禁止进板 掉板偵測(Board Drop Sensor):检查是否有掉板 计板功能(Board Count):自动计算进出板数目 BATTERY BACKUP UNIT（自帶UPS不斷电系統）可在紧急停电时安全关机不易造成烧板而太低的预热溫度將使后面三个阶段的溫度升溫不及而无法充分发揮焊接作用.,h,51,5.3 松香活化区