SMT生产线的检测设备介绍实用教案

1、本章(bn zhn)内容SMT生产线组成(z chn)主要(zhyo)设备：印刷机 点胶机 贴装机 再流焊机 检测设备第1页/共107页第一页，共108页。全自动生产线是指整条生产线设备都是全自动设备，通过自动上板机、缓冲连接线和卸板机将所有生产设备连一条自动线；半自动生产线是指主要生产设备没有连接起来或没有完全连接起来印刷机是半自动的，需要人工印刷或人工装卸印制板SMT生产线按照生产线的规模大小可分为(fn wi)大型、中型和小型生产线。 按照(nzho)自动化程度分为全自动生产线和半自动生产线 第2页/共107页第二页，共108页。 图中： 1自动上板装置 2高精度全自动印刷机 3缓冲带（

2、检查工位） 4高速(o s)贴装机 5高精度、多功能贴装机 6缓冲带（检查工位） 7热风或热风远红外再流焊炉 8自动卸板装置SMT生产线所需设备(shbi)第3页/共107页第三页，共108页。组织(zzh)实施 双面SMD/THC组装(z zhun)工艺流程 此类要用混合安装(nzhung)工艺，主要用于消费类电子产品的安装(nzhung)。主要流程如下：AB面印刷锡膏点贴片胶贴装元件 翻转 回流焊 加热固化 第4页/共107页第四页，共108页。SMD/THC组装主要(zhyo)流程印刷锡膏贴装元件回流焊翻转点贴片胶贴装元件加热固化翻转第5页/共107页第五页，共108页。插通孔元件(yu

3、njin) 波峰焊 清洗(qngx) 波峰焊插通孔元件清洗第6页/共107页第六页，共108页。 SMT生产线主要生产设备包括(boku)印刷机、点胶机、贴装机、再流焊炉和波峰焊机。辅助设备有检测设备、返修设备、清洗设备、干燥设备和物料存储设备等。第7页/共107页第七页，共108页。印刷机手工(shugng)印刷机和刮刀半自动印刷机全自动印刷机第8页/共107页第八页，共108页。印刷机的基本(jbn)结构机架夹持基板的X、Y、工作台印刷头系统丝网或模板的固定、分离机构(jgu)视觉定位系统、擦板系统二维、三维测量系统传输控制系统(kn zh x tn)和刮刀固定机构印刷精度的基本保证第9页

4、/共107页第九页，共108页。最大印刷面积：根据最大的PCB尺寸确定(qudng)印刷精度：一般要求达到。重复精度：一般要求达到印刷速度：根据产量决定可能(knng)就这些吧第10页/共107页第十页，共108页。按照网板与PCB是否接触分为(fn wi)接触和非接触印刷按照(nzho)印刷方向分为单向和双向印刷按照网板分离方式分为：PCB工作台固定印刷(ynshu)头、刮刀系统和模板固定 开放式印刷 密闭式印刷第11页/共107页第十一页，共108页。刮刀(u do)的种类A）橡胶(xingjio)刮刀B）金属(jnsh)刮刀C）橡胶+金属刮刀第12页/共107页第十二页，共108页。手工

5、(shugng)印刷机 手工装卸(zhungxi)PCB 手工图形对准 手工印刷第13页/共107页第十三页，共108页。半自动印刷机 手工装卸PCB 印刷机自动完成印刷和网板的分离 可以(ky)配置视觉定位系统第14页/共107页第十四页，共108页。全自动印刷机 自动装卸PCB 视觉定位 印刷(ynshu) 分离印刷锡膏是SMT的关键(gunjin)工序 第15页/共107页第十五页，共108页。印刷机发展方向印刷机发展方向 半自动印刷机配备半自动印刷机配备 1、全自动视觉对位、全自动视觉对位 2、二、二D检验检验 3、自动清洗模板底部、自动清洗模板底部 全自动印刷机增加功能部件全自动印刷

6、机增加功能部件 1、CCD自动视觉识别功能、二维三维测量系统自动视觉识别功能、二维三维测量系统 2、封闭式印刷、离板速度调整、网板自动清洁功、封闭式印刷、离板速度调整、网板自动清洁功能能 3、对、对QFP器件进行器件进行(jnxng)45角印刷角印刷 4、推出、推出Plower Flower等密闭式等密闭式“流变泵流变泵”印刷头印刷头技术技术 5、喷印功能：设备昂贵（、喷印功能：设备昂贵（$30万以上）万以上） 第16页/共107页第十六页，共108页。1717点胶机是一种通用电子生产设备，具有结构紧凑、操作方便、性能稳定、经济实用等优点，是集运动控制技术和点胶控制技术于一体(yt)的机电一体

7、(yt)化产品，已广泛应用于电子元件制造、电路板组装、电器产品生产、集成电路封装等行业。第17页/共107页第十七页，共108页。 点胶机第18页/共107页第十八页，共108页。点胶机设备(shbi)参数、性能程序(chngx)容量：100个程序(chngx)/6000点 编程界面(jimin)：中/英文英寸触摸屏示教器 最大承重：工作台8千克 Z轴3千克 有效行程：X轴400mm（左右移动）， Y1轴、Y2轴400mm（工作台前后移动） Z轴100mm（点胶头上下移动）最高速度：X轴800mm/s， Y1轴、Y2轴800mm/s， Z轴300mm/s 重复精度： 编程方式：触摸屏控制，PC

8、编程输入 气 压：06Kgf/C 第19页/共107页第十九页，共108页。印刷机的发展(fzhn) 由于新型SMD不断(bdun)出现、组装密度的提高以及免清洗要求，印刷机的高密度、高精度的提高以及多功能方向发展半自动印刷机加视觉(shju)识别系统。增加了CCD图像识别 全自动印刷机：自动识别系统自动更换漏印模板、清洗网板对QFP器件进行45度角印刷二维和三维检查印刷结果（焊膏图形）等功能。 第20页/共107页第二十页，共108页。贴片机第21页/共107页第二十一页，共108页。 贴片机是片式元器件自动安装装置，是一种由微电脑控制的对片式元器件实现自动检选、贴放的精密( jngm)设备

9、。 提示 贴片机是表面安装工艺的关键设备，它是SMT生产线中最昂贵的设备之一，能达到高水平的工艺要求。贴 片 机第22页/共107页第二十二页，共108页。 贴片机的结构( jigu)框图如图所示。贴片机的结构贴片机的结构(jigu)图 贴片机的结构(jigu)框图第23页/共107页第二十三页，共108页。 全自动贴片机如图所示。贴片机各部分贴片机各部分(b fen)的功能的功能图1.10 1.10 全自动贴片机第24页/共107页第二十四页，共108页。 贴片机各部分的功能如下。 1坚固的机械结构 采用重型耐用的直线滚珠导轨系统，提供坚固和耐用的机械装置。 2直线编码系统 采用闭环直流伺服

10、马达并配合使用无接触式直线编码系统，提供非常高的重复(chngf)精度（）和稳定性。第25页/共107页第二十五页，共108页。 3智能(zh nn)式送料系统 智能(zh nn)式送料系统能够快速、准确地送料。 4点胶系统 点胶系统可在IC的焊盘上快速进行点焊膏。第26页/共107页第二十六页，共108页。 高精密度BGA及QFP IC的视觉对中系统外形如图所示。该系统具有线路板识别摄像机和元器件识别摄像机，采用彩色显示器，实现人机对话，也称为光学视觉系统，能够纠正片式元器件与相应焊盘图形间的角度误差和定位误差，以提高贴装精度。这类贴片机的贴装精度达，贴装件接脚( ji jio)间距为，贴装

11、速度为件。5飞行视觉飞行视觉(shju)对中系统对中系统第27页/共107页第二十七页，共108页。图1.11 1.11 飞行(fixng)(fixng)视觉对中系统第28页/共107页第二十八页，共108页。 内置精密摄像系统可自动学习(xux)PCB基准点，除标准的圆形基准点外，方形的PCB焊盘和环形穿孔焊盘也可作基准点来识别，如图所示；还可精密贴装BGA IC和QFP IC，如图所示。6灵巧灵巧(ln qio)的基准点系统的基准点系统第29页/共107页第二十九页，共108页。圆形的PCB焊盘方形的PCB焊盘环形穿孔焊盘图 基准点系统(xtng)(xtng)识别基准点第30页/共107页

12、第三十页，共108页。 （a）BGA IC （b）QFP IC图1.13 精密(jngm)贴装BGA IC和QFP IC第31页/共107页第三十一页，共108页。 1按贴片机的贴装速度及所贴装元器件种类(zhngli)分 高速贴片机适合贴装矩形或圆柱形的片式元器件。贴片机的种类贴片机的种类(zhngli)第32页/共107页第三十二页，共108页。 低速高精度贴片机适合贴装SOP形集成电路、小型封装芯片载体及无引线陶瓷封装芯片载体等。 多功能贴片机既可贴装常规(chnggu)片式元器件，又可贴各种芯片载体。第33页/共107页第三十三页，共108页。 2按机器归类分 贴片机按机器归类分为(f

13、n wi)标准型片式元器件贴片机和异形片式元器件贴片机。 3按贴片机贴装方式分 贴式机按贴装方式分为(fn wi)同时式、顺序式、顺序/同时式与流水线式，如表所示。第34页/共107页第三十四页，共108页。类 别贴 装 方 式特 点顺序式印制电路板AP装在X-Y工作台上，表面安装元器件（SMD）一个一个地顺序贴装工作灵活同时式多个SMD通过模板一次同时贴于AP上贴装率高，但不易更换AP流水线式AP在排成流水线的多个贴装头下，一步一步地行进，每到一个头下，贴装一个SMD投资大、占地大，但贴装效率高顺序/同时式兼有顺序式和同时式两种方式表贴片机按贴装方式(fngsh)分类表第35页/共107页第

14、三十五页，共108页。贴片机贴装机相当于机器人，把元器件从包装(bozhung)中取出，并贴放到印制板相应的位置上。 贴装机的的基本结构 a 底座 b 供料器。 c 印制电路板传输装置 d 贴装头 e 对中系统(xtng) f 贴装头的X、Y轴定位 传输装置 g 贴装工具（吸嘴 h 计算机控制系统(xtng)第36页/共107页第三十六页，共108页。贴片机的主要(zhyo)技术指标 3.2.2.2 贴装机的主要技术指标 a 贴装精度：包括三个内容：贴装精度、分辨率、重复精度。 贴装精度是指元器件贴装后相对于印制板标准贴装位置的偏移量，一般 来讲，贴装Chip元件要求达到，贴装高密度窄间距的S

15、MD至少要求达到。 分辨率分辨率是贴装机运行时每个步进的最小增量。 重复精度重复精度是指贴装头重复返回(fnhu)标定点的能力 b 贴片速度：一般高速机为元件以内，多功能机度为 元件左右。 c对中方式：有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光/视觉混合对中。 d 贴装面积：指贴装头的运动范围，可贴装的PCB尺寸，最大PCB尺寸应大于 250300 mm。 e 贴装功能：是指贴装元器件的能力。一般高速机只能贴装较小的元器件； 多功能机可贴装最小0.603 mm最大6060mm器件，还可以贴装连接器等异 形元器件。 f 可贴装元件种类数：是指贴装机料站位置的多少（以能容纳8 mm编带供料器 的数量来

16、衡量） g 编程功能：是指在线和离线编程优化功能。第37页/共107页第三十七页，共108页。日本SONYSONY公司的SI-E1000MKSI-E1000MK高速(o s)(o s)贴装机的4545旋转贴装头第38页/共107页第三十八页，共108页。贴片机的发展趋势 随着SMC小型化、SMD多引脚窄间距化和复合式、组合式片式元器件、BGA、CSP、DCA（芯片直接贴装技术）、以及表面组装的接插件等新型片式元器件的不断出现，对贴装技术的要求越来越高。近年来，各类自动化贴装机正朝着高速(o s)、高精度和多功能方向发展。采用多贴装头、多吸嘴以及高分辨率视觉系统等先进技术，使贴装速度和贴装精度大

17、大提高。目前最高的贴装速度可达到元件左右；高精度贴装机的重复贴装精度为0.05-0.25mm; 多功能贴片机除了能贴装0201(0.6mm*0.3mm)元件外,还能贴装SOIC(小外型集成电路)、PLCC（塑料有引线芯片载体）、窄引线间距QFP、BGA和CSP以及长接插件（150Mm长）等SMD/SMC的能力。 第39页/共107页第三十九页，共108页。贴片机的发展趋势 此外，现代的贴片机在传动结构（Y轴方向由单丝械向双丝杠发展）； 元件的对中方式（由机械向激光向全视觉发展）；图像识别（采用高分辨CCD）；BGA和CSP的贴装（采用反射加直射镜技术）；采用铸铁机架以减少振动，提高精度，减少磨

18、损； 增强计算机功能等方面都采用了许多新技术，使操作(cozu)更加简便、迅速、直观和易掌握。 第40页/共107页第四十页，共108页。回流(hu li)炉（再流炉） 再流焊炉主要有热板式、红外、热风、红外热风和气相焊等形式。 再流焊热传导方式(fngsh)主要有辐射和对流两种方式(fngsh)。 第41页/共107页第四十一页，共108页。 辐射传导主要有红外炉。其优点是热效率高，温度陡度大，易控制温度曲线，双面焊接时PCB上、下温度易控制。其缺点是温度不均匀；在同一块(y kui)PCB上由于器件的颜色和大小不同、其温度就不同。为了使深颜色和大体积的元器件达到焊接温度、必须提高焊接温度，

19、容易造成焊接不良和损坏元器件等缺陷。 第42页/共107页第四十二页，共108页。 对流传导主要有热风炉。其优点是温度均匀( jnyn)、焊接质量好。缺点是PCB上、上温差以及沿焊接长度方向的温度梯度不易控制。 第43页/共107页第四十三页，共108页。 （1）目前再流焊倾向采用热风小对流方式，在炉子下面采用制冷手段，以保护炉子上、下和长度方向的温度梯度，从而达到工艺曲线的要求。（2）是否需要充N2选择（基于( jy)免清洗要求提出的）充N2的主要作用是防止高温下二次氧化，达到提高可焊性的目的。 第44页/共107页第四十四页，共108页。再流焊炉 再流焊炉是焊接表面贴装元器件的设备。再流焊

20、炉主要有红外炉、热风炉、红外加热风炉、蒸汽(zhn q)焊炉等。目前最流行的是全热风炉以及红外加热风炉。热风(r fn)(r fn)、红外再流焊炉的基本结构炉体上下加热源PCB传输装置(zhungzh)空气循环装置(zhungzh)冷却装置(zhungzh)排风装置(zhungzh)温度控制装置(zhungzh)以及计算机控制系统第45页/共107页第四十五页，共108页。再流焊炉的主要技术指标 a 温度控制精度：应达到0.10.2； b 传输带横向温差：要求5以下； c 温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应外购温度 曲线采集器； d 最高加热温度：一般为300350，如果考虑无铅焊 料或金

21、属基板，应选择350以上。 e 加热区数量和长度：加热区数量越多、加热区长度越 长，越容易调整和控制温度曲线。一般中小批量生产 选择45温区，加热区长度左右(zuyu)即能满足要求。 f 传送带宽度：应根据最大和最小PCB尺寸确定。第46页/共107页第四十六页，共108页。 再流焊的核心环节(hunji)是利用外部热源加热，使焊料熔化而再次流动浸润，完成印制电路板的焊接过程。 提示 再流焊接是精密焊接，热应力小，适用于全表面贴装元器件的焊接。 第47页/共107页第四十七页，共108页。 常用的再流焊接机有红外线再流焊接机、气相再流焊接机、热传导再流焊接机、激光( jgung)再流焊接机、热

22、风再流焊接机等。应用最多的是红外线再流焊接机、热风再流焊接机和气相再流焊接机。 图所示为大型全热风回流焊接机，图所示为智能无铅回流焊接机。 各种再流焊的原理和性能如表所示。再流焊接机的种类再流焊接机的种类(zhngli)第48页/共107页第四十八页，共108页。 图1.5 1.5 大型(dxng)(dxng)全热风回流焊接机 第49页/共107页第四十九页，共108页。 图1.6 智能(zh nn)无铅回流焊接机 第50页/共107页第五十页，共108页。加热方式 原 理焊接形式（典型）焊 接 温 度备注红外线再流焊由红外线的辐射加热225235调节范围：310预热：远红外焊接：近红外适合于

23、不需要部分加热场合，可大批量生产气相再流焊利用惰性气体的汽化潜热215调节范围：1030表1.21.2再流焊的原理(yunl)(yunl)和性能表第51页/共107页第五十一页，共108页。局部加热方式专用加热工具利用热传导进行焊接100260调节范围：510加压：78.5274.6N激光束利用激光进行焊接（CO2与YAG激光）红外光束红外线高温光点焊接同激光焊接相比较，成本低热气流通过热气喷嘴加热焊接230260调节范围：310加 热 方 式原 理焊接形式（典型）焊 接 温 度备 注焊接时对其他元件不产生热应力，损坏性小续表第52页/共107页第五十二页，共108页。 再流焊又称回流焊，焊料

24、是焊锡膏。再流焊是将适量焊锡膏涂敷在印制电路板的焊盘上，再把表面贴装元器件贴放到相应(xingyng)的位置，由于焊锡膏具有一定黏性，可将元器件固定，然后让贴装好元器件的印制电路板进入再流焊设备。在再流焊设备中，焊锡膏经过干燥、预热、熔化、润湿、冷却，将元器件焊接到印制电路板上。再流焊接机第53页/共107页第五十三页，共108页。 再流焊炉主要由炉体、上下加热源、PCB传送装置、空气(kngq)循环装置、冷却装置、排风装置、温度控制装置以及计算机控制系统组成，如图所示。再流焊接机的组成再流焊接机的组成(z chn)第54页/共107页第五十四页，共108页。图 再流焊接机的结构(jigu)(

25、jigu)第55页/共107页第五十五页，共108页。 提示 单纯的红外加热( ji r)再流焊，很难使组件上各处的温度都符合规定的曲线要求，而红外/热风混合式，采用强力空气对流的远红外再流焊，热空气在炉内循环，在一定程度上改善了温度场的均匀性。第56页/共107页第五十六页，共108页。 红外/热风再流焊接机也称热风对流红外线辐射再流焊接机，其结构如图所示。 预热区的作用是激活焊膏中的助焊剂，使焊膏中的熔剂挥发(huf)物逐渐地挥发(huf)出来并保证组件整体温度均匀，从而防止焊料飞溅和基板过热。红外红外/热风热风(r fn)再流焊接机再流焊接机第57页/共107页第五十七页，共108页。图

26、1.8 1.8 红外/ /热风(r fn)(r fn)再流焊接机的结构 第58页/共107页第五十八页，共108页。 再流区是实现各焊点充分均匀地润湿，采用多嘴加热组件，鼓风机将被加热的气体从专门设计的多喷嘴系统中喷入炉腔，确保工作区温度分布均匀，能分别控制顶面和底面的热气流量和温度，在实现对印制电路板顶面焊接的同时，对印制电路板底面进行( jnxng)冷却，以免焊接好的元器件松动。第59页/共107页第五十九页，共108页。浸 锡 炉 浸焊是把已完成元器件安装的印制电路板浸入熔化状态的焊料(hnlio)液中，一次完成印制电路板上的焊接。 浸锡炉是在一般锡锅的基础上加焊锡滚动装置和温度调节装置

27、构成的，是浸焊专用设备。自动浸锡炉如图所示。第60页/共107页第六十页，共108页。图 自动(zdng)(zdng)浸锡炉第61页/共107页第六十一页，共108页。 想一想 浸锡炉有哪些用途呢？ 浸锡炉既可用于对元器件引线、导线端头、焊片等进行浸锡，也适用于小批量印制电路板的焊接。由于锡锅内的焊料不停地滚动(gndng)，增强了浸锡效果。第62页/共107页第六十二页，共108页。 使用浸锡炉时要注意调整温度。锡锅一般设有加温挡和保温挡。开关置加温挡时，炉内两组电阻丝并联，温度较高，便于熔化焊料。当锅内焊料已充分熔化后，应及时转向保温挡。此时电阻丝从并联改为串联(chunlin)，电炉温度

28、不再继续升高，维持焊料的熔化，供浸锡用。第63页/共107页第六十三页，共108页。 为了保证浸锡质量(zhling)，应根据锅内焊料消耗情况，及时增添焊料，并及时清理锡渣和适当补充焊剂。第64页/共107页第六十四页，共108页。 图为现在小批量生产中仍在使用的浸焊设备示意图。图（a）所示为夹持式浸焊炉，即由操作者掌握浸入时间，通过调整夹持装置可调节浸入角度。图（b）所示为针床式浸焊炉，它可进一步控制浸焊时间、浸入及托起速度。这两种浸焊设备都可以自动恒温(hngwn)，一般还配置预热及涂助焊剂的设备。第65页/共107页第六十五页，共108页。图5.2 5.2 浸焊设备(shbi)(shbi

29、)示意图第66页/共107页第六十六页，共108页。 想一想 什么是波峰焊呢？ 如图所示，波峰焊是将熔融的液态(yti)焊料，借助机械或电磁泵的作用，在焊料槽液面形成特定形状的焊料波峰，将插装了元器件的印制电路板置于传送链上，以某一特定的角度、一定的浸入深度和一定的速度穿过焊料波峰而实现逐点焊接的过程。波峰焊适于大批量生产。5.2 波峰(bfng)焊接机第67页/共107页第六十七页，共108页。 HS-350DS触摸屏波峰焊第68页/共107页第六十八页，共108页。图5.3 5.3 波峰焊示意图第69页/共107页第六十九页，共108页。 提示 波峰焊是自动焊接中较为理想的焊接方法，近年来

30、发展较快，目前(mqin)已成为印制电路板的主要焊接方法。第70页/共107页第七十页，共108页。5.2.1 波峰波峰(bfng)焊接机的组成焊接机的组成 波峰焊接机通常由涂助焊剂装置、预热装置、焊料(hnlio)槽、冷却风扇和传送装置等部分组成，其结构形式有圆周式和直线式两种，如图所示。第71页/共107页第七十一页，共108页。 图（a）所示为圆周式，焊接机的有关装置沿圆周排列，台车运行一周完成一块印制电路(yn zh din l)板的焊接任务。这种焊接机的特点是台车能连续循环使用。 图（b）所示为直线式，通常传送带安装在焊接机的两侧，印制电路(yn zh din l)板可用台车传送，也

31、可直接挂在传送带上。第72页/共107页第七十二页，共108页。图5.4 5.4 波峰(bfng)(bfng)焊接机第73页/共107页第七十三页，共108页。 表面安装使用的波峰焊接机是在传统波峰焊接机的基础上进行改进(gijn)，以适应高密度组装的需要。主要改进(gijn)在波峰上，有双峰、峰、喷射式峰和气泡峰等新型波峰，形成湍流波，以提高渗透性。它们的工作原理和性能如表所示。5.2.2 表面安装使用表面安装使用(shyng)的波峰焊接机的波峰焊接机第74页/共107页第七十四页，共108页。 表面安装用波峰焊接机的主要技术指标有焊剂(hnj)容量610L，最高18L；焊料量10kg1 0

32、00kg；带速06m/min；带宽300mm450mm；焊料温度220250；焊接时间3s4s。第75页/共107页第七十五页，共108页。方 法工 作 原 理特 点双峰波峰焊（1）适用于混装SMT的焊接（2）生产率高，工艺成熟（3）易桥接、漏焊，漏焊率18%（4）AP承受焊料冲剂（5）SMD须预先固定峰波峰焊（1）适用于混装SMT的焊接（2）生产率高，工艺成熟（3）易桥接、漏焊，漏焊率18%（4）AP承受焊料冲剂（5）SMD须预先固定表5.1 5.1 表面安装使用的波峰焊接机工作原理(yunl)(yunl)和性能表第76页/共107页第七十六页，共108页。方 法工 作 原 理特 点喷射式波

33、峰焊（1）适用于混装SMT的焊接（2）生产率高，工艺成熟（3）易桥接、漏焊，漏焊率18%（4）AP承受焊料冲剂（5）SMD须预先固定气泡波峰焊（1）漏焊率20%（2）适于细线焊接续表第77页/共107页第七十七页，共108页。预热(y r)温度：室温250 不同厂家所生产(shngchn)的波峰焊设备的参数和性能会略有不同，现以威海海天机电有限公司生产(shngchn)的八温区无铅波峰焊设备为例进行讲解：运输(ynsh)速度：0-1800mm/min PCB宽度： Max.350mm 预热区数量：3 个预热温区 预热器：220v/AC3.0KW X3 焊接温度：室温400 传送方向： LR &

34、amp; (RL) 传输导轨角度：4-7 预热长度：1800mm 预热方式：微循环全热风加热 预热控温方式：西门子温控模块 波峰焊设备参数、性能 第78页/共107页第七十八页，共108页。SMT检测(jin c) SMT品检是提高SMT产品质量的重要步骤，它能改善产品品质，努力达到“零缺陷(quxin)”。组装到仪器上再发现故障的费用是在装配印刷电路板时发现故障所耗费用的几十倍；而将产品投入市场后发现故障的费用将是在装配印刷电路板时发现故障所耗费用的上百倍。作业过程中为了确保SMT产品质最，就要进行有效的检测，及时发现缺陷(quxin)和故障并修复，从而有效降低因制造含有故障的产品及返修所需

35、的费用。 第79页/共107页第七十九页，共108页。 SMT品检技术基本内容主要有：可测试性设计；原材料来料检测；工艺过程检测和组装(z zhun)后的组件检测等。SMT品检从检测位置上可分为来料检测(简称IQC)、工艺过程检测(简称IPQC)、成品检测(简称 FQC)、出厂检验(简称OQC)等方面；从检测方法上可分为：目视检验、在线测试(简称 ICT)、自动光学检测(简称AOI)、X-ray检测(简称X-ray或AXI)、功能测试(简称FT)等方面。 第80页/共107页第八十页，共108页。 目视检验是SMT检验作业的一个基本手段，其主要目的是检验外观不良。作业的重点(zhngdin)是

36、来料检验、印制电路板(PCB)及焊点外观、缺件、错件、极性反、偏移、立碑等项目。 目视检验作业所使用的工具包括：游标卡尺、千分尺、3-20倍放大镜、显微镜、防静电手套(shuto)、工作服、镊子、防静电刷子等。此外，结构性检验工具：如拉力计、扭力计。特性检验：使用检测仪器或设备(如万用表、电容表、LCR表、示波器等)。 第81页/共107页第八十一页，共108页。 目视检验( jinyn)作业内容主要包括元器件来料检验( jinyn)、印制电路板(PCB)基板质量、工艺材料来料检验( jinyn)及SMT部品的印刷、贴片与回流焊、印制电路板组件(PCBA)等工艺制程方面问题进行检验( jiny

37、n)。 第82页/共107页第八十二页，共108页。XXXXXXXXXXXXXX文件编号：XXXXXXXXXXX编制：XXX来料检验版本号：XX页码：XX本页修改序号：XX名称：集成电路(IC)检验项目 检验方法 检验内容 判定等级1型号规格 目检检查型号规格是否符合规定要求A2包装、数量目检检查包装是否为防静电密封包装A清点数量是否符合A3封装、标志目检检查封装是否符合要求，表面有无破损、引脚是否平整且无氧化现象A检查标志是否正确、清晰A4功能测试替代法测试将需测试的IC与车台板(振动传感器)上相同型号的IC替换，再进行功能测试，功能正常的则判合格A测试用仪器、仪表、工具： 1放大镜(5倍)

38、 2模拟板 3车台控制板工装、振动传感器注意事项： 1检验时需戴手套，不能直接用手接触集成电路 2要有防静电措施 注：车台CPU与遥控器CPU不作第3项功能测试第83页/共107页第八十三页，共108页。ICT测试仪 ICT是In Circuit Tester英文简称，中文含义是在线测试仪，是现代电子企业必备的PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板组件)生产的测试设备，ICT使用范围，测量准确性高，对检测出的问题指示明确，即使电子技术水准一般的工人处理有问题的PCBA也非常容易。使用ICT能极大地提高生产效率，降低生产成本(chngbn)，在线测试仪

39、检出故障覆盖率可达95，其在生产线上的合理配置能够尽早发现制造故障并及时维修，或对生产工艺进行及时调整，有效降低因制造带有故障的产品及返修所需的费用。 第84页/共107页第八十四页，共108页。先进的测试技术 先进的电解电容极性测试技术可测率高达100。开短路及IC保护二极体之测试程式自动学习生成。电脑自动隔离点选择功能(gngnng)，最高可达10个点。多连板程式自动生成功能(gngnng)。CMOS+RELAY结合的开关板设计，使测试既快又稳定相位分离技术杂散电容OFFSET功能(gngnng) 系统自我诊断功能(gngnng)。 完整的统计报表功能(gngnng)，资料可自动存储，不因

40、断电而丢失数据。对小电阻使用特殊四线式测试模式，可排除探针与电路板之间不稳定接触电阻。应用IC Clamping Diode特性，检测IC脚位故障及焊接不良。 体积小，重量轻，使用灵活，符合高科科技产品轻，薄，短，小的要求第85页/共107页第八十五页，共108页。第86页/共107页第八十六页，共108页。 ICT单面治具 ICT双面治具第87页/共107页第八十七页，共108页。FCT夹具(jij) FCT功能(gngnng)治具FCT气动(q dn)治具第88页/共107页第八十八页，共108页。ICT的工作(gngzu)原理及分类 电气测试使用的最基本仪器是在线测试仪(ICT)，采用一

41、种元器件级的测试方法用来测试装配后的电路板上的每个元器件。ICT可分为针床ICT和飞针ICT，飞针HCT基本只进行( jnxng)静态的测试，优点是不需制作夹具，程序开发时间短。针床式ICT可进行( jnxng)模拟器什功能和数字器件逻辑功能测试，故障覆蒜率高，但对每种单板需制作专用的针床夹具，夹具制作和程序开发周期长。 第89页/共107页第八十九页，共108页。检测(jin c)设备 目视检查：放大镜、双面显微镜、三维旋转显微镜、投影仪 自动检测设备： 自动光学检测（Auto optical Inspect， AOI） 在线(zi xin)检测（In-Circuit Tester，ICT）

42、 X光检测（X-Ray） 功能检测（Functional tester，FT） 超声波检测第90页/共107页第九十页，共108页。AOI设备(shbi)第91页/共107页第九十一页，共108页。第92页/共107页第九十二页，共108页。 AOI 的关键技术就是软件，而软件中的 检测( jin c)能力就在于你对算法的运用。 AOI 的算法分为两种：学习型和调试型，学习型的算法主要采用了图像对比;第93页/共107页第九十三页，共108页。AOI 基本原理 AOI（Automated Optical Inspection）自动光学检测，利用光学和数字成像技术，采用(ciyng)计算机和软件

43、技术分析图像而进行自动检测的一种新型技术。 AOI 的定义是广泛的，运用是多领域的，如文字印刷检测，金属表面检测，零件几何测量（二次元、三次元、影像量测仪），各种证件识别（车牌违章拍照）以及人的面容识别等等。但从本世纪起， SMT行业对此技术运用得相对较早和更加广泛，久而久之SMT 行业通常将AOI 误认为是SMT 行业中“专用名词”。在此，为了尊重AOI 行业其他领域的工作人员，我们将SMT 行业的AOI 可定义为SMT-AOI， 另外一种仅检测PCB 基板（PCB 厂生产的PCB 基板，无元件）的AOI，可定义为PCB-AOI。第94页/共107页第九十四页，共108页。AOI 的组成(z

44、 chn)第95页/共107页第九十五页，共108页。SMT-AOI 的运用(ynyng)及发展 SMT-AOI 可用于SMT 生产(shngchn)过程中对锡膏印刷、贴片机贴片、回流焊接、波峰焊接的相关工艺进行品质监控和检测，相关检测项目如下： 锡膏印刷检测项目：少锡、多锡、连锡（短路）、污染、偏位等 自动贴片检测项目：缺件、错件、错位、极性错误、破损、污染等 回流焊接检测项目：少锡、多锡、连锡（短路）、虚焊等 波峰焊接检测项目：少锡、多锡、连锡（短路）、虚焊等第96页/共107页第九十六页，共108页。AOI 发展(fzhn)历史 上世纪末，在欧美和日本，一些多年从事SMT 检测设备制造的

45、厂商一直都在研发一种能够代替人（目测）的自动检测技术，基础理论上各个(gg)厂商无一例外的选择了光学原理，同时随着计算机的不断发展，在成像上可借助数字相机和软件处理来完成复杂的数学模型运算，由此加速AOI 技术的发展和成熟。第97页/共107页第九十七页，共108页。 在AOI 技术普及以前SMT 的主流测试技术是ICT 技术（In-Circuit Test，在线测试）, ICT 测试技术是基于(jy)物理接触及加电测试的，对元器件连接性及电路通电性能进行测试。但随着元器件小型化和IC脚密集化，ICT 的接触式测试越来越无法应对这类狭小空间的PCB 测试。ICT 制造商基本上都投入了 AOI 技术的研发队伍中，如Agilent(安捷伦)，TERADYNE(泰瑞达)， TRI（德律）等。第98页/共107页第九十八页，共108页。 AOI 的使用在中国是比较早的，早期使用此类设备的用户基本上都是在中国的外资企业，设备全部从国外进口( jn ku)。 2003-2006 年，中国国内的SMT 行业人士也投入到了AOI 的研发事业中，其代表是东莞的神州视觉和厦门的福兴光电。通过他们的努力，基本上打破国外AOI 在中国的垄断地