SMT贴片工艺(双面)

1、SMT贴片工艺( 双面 )第一章 绪 论1.1 简介随着我国电子工艺水平的不断提高，我国已成为世界电子产业的加工厂。表面贴装技术 (SMT)是电子先进制造技术的重要组成部分。SMT的迅速发展和普及，对于推动当代信息产业的发展起到了独特的作用。目前，SMT已广泛应用于各行各业的电子产品组件和器件的组装中。与SMT的这种发展现状和趋势相应，与信息产业和电子产品的飞速发展带来的对 SMT的技术需求相应，我国电子制造业急需大量掌握SMT知识的专业技术人才。1.2 SMT工艺的发展SMT工艺技术的发展和进步主要朝着4个方向。一是与新型表面组装元器件的组装要求相适应；二是与新型组装材料的发展相适应；三是与

2、现代电子产品的品种多，更新快特征相适应；四是与高密度组装、三维立体组装、微机电系统组装等新型组装形式的组装要求相适应。主要体现在：啊1. 随着元器件引脚细间距化，0.3mm引脚间距的微组装技术已趋向成熟，并正在向着提高组装质量和提高一次组装通过率方向发展；2. 随着器件底部阵列化球型引脚形式的普及，与之相应的组装工艺及检测，返修技术已趋向成熟，同时仍在不断完善之中；3. 为适应绿色组装的发展和无铅焊等新型组装材料投入使用后的组装工艺要求，相关 工艺技术研究正在进行当中；4. 为适应多品种，小批量生产和产品快速更新的组装要求，组装工序快速重组技术，组装工艺优化技术，组装设计制造一体化技术正在不断

3、提出和正在进行研究当中；5. 为适应高密度组装，三维立体组装的组装工艺技术，是今后一个时期内需要研究的主要内容；6. 要严格安装方位，精度要求等特殊组装要求的表面组装工艺技术，也是今后一个时期内需要研究的内容，如机电系统的表面组装等。第二章 贴片工艺要求2.1 工艺目的本工序是用贴片机将片式元器件准确地贴放到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相对应的位置上。2.2 贴片工艺要求一、贴装元器件的工艺要求1. 各装配位号元器件的类型、型号、 标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求。2. 贴装好的元器件要完好无损。3. 贴装元器件焊端或引脚不小于1/2 厚度要浸入焊膏。对于一般元器件贴片时的

4、焊膏挤出量 （ 长度 ） 应小于0.2mm，对于窄间距元器件贴片时的焊膏挤出量（长度 ）应小于0.1mm。4. 元器件的端头或引脚均和焊盘图形对齐、居中。由于再流焊时有自定位效应, 因此元器件贴装位置允许有一定的偏差。允许偏差范围要求如下:(1) 矩型元件：在PCB焊盘设计正确的条件下，元件的宽度方向焊端宽度3/4 以上在焊盘上，在元件的长度方向元件的焊端与焊盘交叠后, 焊盘伸出部分要大于焊端高度的1/3 ；有旋转偏差时，元件焊端宽度的3/4 以上必须在焊盘上。贴装时要特别注意：元件焊端必须接触焊膏图形。(2) 小外形晶体管(SOT)：允许X、 Y、 T(旋转角度)有偏差 , 但引脚 (含趾部

5、和跟部)必须全部处于焊盘上。(3) 小外形集成电路(SOIC)：允许X、 Y、 T(旋转角度)有贴装偏差, 但必须保证器件引脚宽度的3/4( 含趾部和跟部) 处于焊盘上。(4) 四边扁平封装器件和超小形封装器件(QFP): 要保证引脚宽度3/4 处于焊盘上, 允许X、 Y、 T(旋转角度)有较小的贴装偏差。允许引脚的趾部少量伸出焊盘，但必须有3/4 引脚长度在焊盘上、引脚的跟部也必须在焊盘上。二、保证贴装质量的三要素1. 元件正确要求各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求，不能贴错位置。2. 位置准确(1) 元器件的端头或引脚均和焊盘图形要尽量对齐、

6、居中， 还要确保元件焊端接触焊膏图形。(2) 元器件贴装位置要满足工艺要求。两个端头的Chip 元件自定位效应的作用比较大, 贴装时元件宽度方向有1/2 3/4 以上搭接在焊盘上, 长度方向两个端头只要搭接到相应的焊盘上并接触焊膏图形( 见图 2-2) ，再SMT贴片工艺（ 双面 ）流焊时就能够自定位, 但如果其中一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形, 再流焊时就会产生移位或吊桥；正确不正确图 2-l对于SOP、 SOJ、 QFP、 PLCC等器件的自定位作用比较小, 贴装偏移是不能通过再流焊纠正的。 如果贴装位置超出允许偏差范围, 必须进行人工拨正后再进入再流焊炉焊接。否则再流焊后必须

7、返修, 会造成工时、材料浪费, 甚至会影响产品可靠性。生产过程中发现贴装位置超出允许偏差范围时应及时修正贴装坐标。手工贴装或手工拨正时要求贴装位置准确, 引脚与焊盘对齐, 居中 , 切勿贴放不准. 在焊膏上拖动找正, 以免焊膏图形粘连, 造成桥接。3. 压力 （贴片高度）合适贴片压力 （Z 轴高度）要恰当合适, 见图 2-2。贴片压力过小, 元器件焊端或引脚浮在焊膏表面, 焊膏粘不住元器件, 在传递和再流焊时容易产生位置移动, 另外由于Z轴高度过高, 贴片时元件从高处扔下, 会造成贴片位置偏移;贴片压力过大, 焊膏挤出量过多, 容易造成焊膏粘连, 再流焊时容易产生桥接, 同时也会由于滑动造成贴

8、片位置偏移, 严重时还会损坏元器件。吸嘴高度过低贴片压力过大焊膏被挤出造成粘连、元件移位、损坏元件2-2第三章 贴片工艺流程3.1 全自动贴片机贴片工艺流程见图 3-1 ：3-13.2 离线编程贴装机是计算机控制的自动化生产设备。贴片之前必须编制贴片程序。一、贴片程序由拾片程序和贴片程序两部分组成。1. 拾片程序就是告诉机器到哪里去拾片、拾什么样的元件、元件的包装是什么样的等拾片信息。其内容包括：每一步的元件名、每一步拾片的X、 Y和转角 T的偏移量、供料器的类型、拾片高度、抛料位置、是否跳步等。2. 贴片程序就是告诉机器把元件贴到哪里、贴片的角度、贴片的高度等信息。其内容包括：每一步的元件名

9、、说明、每一步的X、 Y坐标和转角T、贴片的高度是否需要修正、, 贴片程序中还包括PCB和局部Mark的用第几号贴片头贴片、是否同时贴片、是否跳步等X、 Y坐标信息等。二、编程的方法有离线编程和在线编程两种方法。对于在CAD坐标文件的产品可采用离线编程, 对于没有CAD坐标文件的产品, 可采用在线编程。离线编程是指利用离线编程软件和PCB的 CAD设计文件在计算机上进行编制程序的工作。离线编程可以节省在线编程时间，从而可以减少贴装机的停机时间，提高设备的利用率，离线编程对多品种小批量生产特别有意义。离线编程软件一般由两部分组成：CAD转换软件和自动编程并优化软件。离线编程的步骤：1 PCB程序

10、数据编辑PCB程序数据编辑有三种方法：CAD转换; 利用贴装机自学编程产生的坐标文件; 利用扫描仪产生元件的坐标数据。其中CAD转换最简便、最准确。（ 1） CAD数据转换 CAD转换项目：a. 每一步的元件名；b. 说明； c. 每一步的X、 Y坐标和转角T； d.mm/inch转换； e. 坐标方向转换；f. 角度 T的转换； g. 比率； h. 源点修正值。 CAD转换操作步骤a. 调出表面组装元器件坐标的文本文件当文件的格式不符合要求时, 需从EXCEL调出文本文件; 在弹出的文本导人向导中选分隔符 , 单击“下一步”, 选“空格”，单击“下一步”, 选“文本”，单击“完成”后在 EX

11、CEL中显示该文件：通过删除、剪切、和粘贴工具, 将文件调整到需要的格式。b. 打开CAD转换软件c. 选择CAD数据格式如果建立新文件, 会弹出一个空白Format Edit 窗口 ; 如果编辑现有文件, 则弹出一个有数据的格式编辑窗口, 然后可以对弹出的格式进行修改和编辑。d. 对照文本文件, 输入需要转换的各项数据e. 存盘后即可执行转换（ 2）利用贴装机自学编程产生的坐标程序通过软件进行转换和编辑当没有表面组装元器件坐标的CAD文本文件时, 可利用贴装机自学编程产生的贴片坐标 , 再通过软件进行转换和编辑（ 软件需要具备文本转换功能）转换和编辑条件：a. 需要一块没有印刷焊膏的PCB；

12、 b. 需要表面组装元器件明细表和装配图；c. 一张 3.5 英寸2HD的格式化软盘操作步骤a. 利用贴装机自学编程输入元器件的名称、X、 Y坐标和转角T, 其余参数都可以在自动编程和优化时产生。（ 如果贴装机自身就装有优化软件, 则可直接在贴装机上优化, 否则按照以下步骤进行）b. 将贴装机自学编程产生的坐标程序备份到软盘c. 将贴装机自学编程产生的坐标程序复制到CAD转换软件中ld. 将贴装机自学编程产生的坐标程序转换成文本文件e. 对文本文件进行格式编辑f. 转换g. 3）利用扫描仪产生元器件的坐标数据（ 必须具备坐标转换软件）把PCB放在扫描仪的适当位置上进行扫描；通过坐标转换软件产生

13、PCB坐标文件；2自动编程优化并编辑操作步骤:打开程序文件输入PCB数据建立元件库自动编程优化并编辑。打开程序文件按照自动编程优化软件的操作方法, 打开已完成CAD数据转换的PCB坐标文件。输入PCB数据a. 输入PCB尺寸: 长度X（沿贴装机的X方向）、宽度Y（沿贴装机的Y方向 ）、厚度T。b. 输入PCB源点坐标: 一般X、 Y的源点都为0。当PCB有工艺边或贴装机对源点有规定等情况时, 应输入源点坐标。c. 输入拼板信息: 分别输入X和 Y方向的拼板数量、相邻拼板之间的距离；无拼板时 ,X和 Y方向的拼板数量均为1, 相邻拼板之间的距离为0。对凡是元件库中没有的新元件逐个建立元件库输入叫

14、元时包装类型所需要的料架类型供料器类型、元器件供料的角度、采 用几号吸嘴等参数, 并在元件库中保存。自动编程优化并编辑完成了以上工作后即可按照自动编程优化软件的操作方法进行自动编程优化, 然后还要对程序中某些不合理处进行适当的编辑。3将数据输入设备将优化好的程序复制到软盘再将软盘上的程序输入到贴装机4在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑调出优化好的程序。做PCB Mark和局部Mark的 image图像。对没有做图像的元器件做图像, 并在图像库中登记。对未登记过的元器件在元件库中进行登记。对排放不合理的多管式振动供料器根据器件体的长度进行重新分配, 尽量把器件体长度比较接近的器件安排在同一个料

15、架上。并将料站排放得紧凑一点, 中间尽量不要有空闲的料站 , 这样可缩短拾元件的路程。把程序中外形尺寸较大的多引脚窄间距器件例如160 条引脚以上的QFP,大尺寸的PLCC、 BGA以及长插座等改为Single Pickup 单个拾片方式, 这样可提高贴装精度。存盘检查是否有错误信息, 根据错误信息修改程序。直至存盘后没有错误信息为止。5校对检查并备份贴片程序按工艺文件中元器件明细表, 校对程序中每一步的元件名称、位号、 型号规格是否正确。对不正确处按工艺文件进行修正。检查贴装机每个供料器站上的元器件与拾片程序表是否一致。在贴装机上用主摄像头校对每一步元器件的x、 Y坐标是否与PCB上的元件中

16、心一致对照工艺文件中元件位置示意图检杏转角T是否正确 , 对不正确处进行修正。（如果不执行本步骤 , 可在首件贴装后按照实际贴装偏差进行修正）将完全正确的产品程序拷贝到备份软盘中保存。校对检查完全正确后才能进行生产3.3 在线编程对于已经完成离线编程的产品, 可直接调出产品程序，对于没有CAD坐标文件的产品，SMT贴片工艺（ 双面 ）在线编程是在贴装机上人工输入拾片和贴片程序的过程。拾片程序完全由人工编制并输入，贴片程序是通过教学摄像机对PCB上每个贴片元器件贴装位置的精确摄像，自动计算元器件中心坐标（ 贴装位置）, 并记录到贴片程序表中, 然后通过人工优化而成。一、编制拾片程序1. 拾片程序

17、编制内容在拾片程序表中对每一种贴装元器件输入以下内容: a. 元件名 , 例如 2125R 1K； b. 输入 X、 Y、 Z 拾片坐标修正值；c. 输入拾片 （ 供料器料站号） 位置； d. 输入供料器的规格；e.输入元件的包装形式（ 如散件、编带、管装、托盘） ； f. 输入有效性（ 若有某种料暂不贴时,选 Not Available） ； g. 输入报警数（如输入 50, 当所用元件数减少为50时 , 就会有报警信息）2. 拾片程序编制方法调出空白程序表, 由人工编制并逐项输入以上内容。二、编制贴片程序1. 贴片程序编制内容（ 1）输入PCB基准标志（Maker） 和局部 （ 某个元器件

18、） 基准标志 （Mark） 的名字、Mark的X、 Y坐标、使用的摄像机号、在任务栏中输人Fiducial（ 基准校正 ）；（ 2）输入每一个贴装元器件的名称（ 例如 2125R lK） ；（ 3）输入元器件位号（ 例如R1）；（ 4）输入器件的型号、规格（ 例如74HC74）；（ 5）输入每一个贴装元器件的中心坐标X、 Y和转角T；（ 6）输入选用的贴片头号；（ 7）选择Fiducial 的类型 （采用PCB基准或局部基准）；（ 8）采用几个头同时拾片或单个头拾片方式；（ 9）输入是否需要跳步（若程序中某个位号不贴, 可在此输入跳步, 在贴片过程中, 贴装机将自动跳过此步）。2.Mark 以

19、及元器件贴片坐标输入方法Mark和 Chip 元件坐标的输入方法可用一点法或两点法,SOIC、 QFP等器件的中心坐标输入方法可用两点法或四点法, 见图 3-2一点法操作方法: 将光标移到X或 Y的空白格内点蓝, 单击右键 , 弹出 Teaching 对话框和一图像显示窗口, 用方向箭移动摄像机镜头至Mark（或 Chip） 焊盘图形处, 用十字光标对正 Mark（或 Chip） 焊盘中心位置, 按输入键 , 中心坐标将自动写人x、 Y坐标栏内。一点法操作简单快捷, 但精确度不够高, 可用于一般Chip 元件。二点法操作方法: 用方向箭移动摄像机镜头移至Mark（或 Chip） 焊盘图形处,

20、选择两点法 , 用十字光标找到Mark（或Chip） 焊盘图形的一个角, 点击 1st, 再找到与之相对应的第二个角点击2st, 此时机器会计算出Mark（或 Chip） 焊盘图形的中心, 并将中心坐标值自动写入x、 y 坐标栏内。二点法输入速度略慢一些, 但精确度高。四点法操作方法: 用方向箭移动摄像机镜头移至SOIC或 QFP焊盘图形处, 选择四点法,先照器件的一个对角, 找正第一个角点击1st, 再找正与之相对应的第二个角点击2st, 然后照另一个对角, 找正第三个角击点3st, 再找正与之相对应的第四个角点击4st, 此时机器会计算出SOIC或 QFP焊盘图形的中心, 并将坐标值自动写

21、人x、 Y坐标栏内。二点法四点法3-21. 换吸嘴的次数最少。2. 拾片、贴片路程最短。3. 多头贴装机还应考虑每次同时拾片数量最多。四、在线编程注意事项1. 输入数据时应经常存盘, 以免停电或误操作而丢失数据;2. 输入元器件坐标时可根据PCB元器件位置顺序进行；3. 所输人元器件名称、位号、型号等必须与元件明细和装配图相符；4. 拾片与贴片以及各种库的元件名要统一;5. 编程过程中, 应在同一块PCB上连续完成坐标的输入, 重新上PCB或更换新PCB都有可能造成贴片坐标的误差。6. 凡是程序中涉及到的元器件, 必须在元件库、包装库、供料器库、托盘库、托盘料架库、图像库建立并登记, 各种元器

22、件所需要的吸嘴型号也必须在吸嘴库中登记。3.4 安装供料器一、 按照离线编程或在线编程编制的拾片程序表将各种元器件安装到贴装机的料站上。二、安装供料器时必须按照要求安装到位。三、安装完毕, 必须由检验人员检查, 确保正确无误后才能进行试贴和生产。3.5 做基准标志(Mark) 和元器件的视觉图像自动贴装机贴装时, 元器件的贴装坐标是以PCB的某一个顶角( 一般为左下角或右下角)为源点计算的。而 PCB加工时多少存在一定的加工误差, 因此在高精度贴装时必须对PCB进行基准校准。基准校准是通过在PCB上设计基准标志(Mark) 和贴装机的光学对中系统进行校准的。SMT贴片工艺（ 双面 ）基准标志

23、（Mark） 分为PCB基准标志和局部基准标志。见图3-3图 3-3一、做基准标志（Mark） 图象PCB Mark的作用和PCB基准的原理1.PCB Mark 是用来修正PCB加工误差的。贴片前要给PCB Mark照一个标准图像存入, 并将 PCB Mark的坐标录入贴片程序中。贴片时每上一块PCB,首先照PCB Mark,: 一是比较每块PCB Mark图像是否正确, 如果图像不正确, 贴装PCB的型号错误, 会报警不工作; 二是比较每块PCBM ark的中心坐标与标准图像的, 如果有偏移, 贴片时贴装机会自动根据偏移量（ 见图 5-6 中X、Y）修正每2. 局部Mark的作用多引脚窄间距

24、的器件, 贴装精度要求非常高, 靠 PCB Mark不能满足定位要求, 需要采用2 4个局部Mark单独定位, 以保证单个器件的贴装精度。3 .Mark 图像的制作方法具体的制作方法要根据设备的操作规程进行。一般制作图像时首先输入Mark图形的类（ 例如圆形、方形、菱形等） 、图形尺寸、寻找范围, 认识系数 （ 精度 ）, 然后用灯光照并反, 直到显示OK为止。4 .Mark 图像的制作要求Mark图像做得好不好, 直接影响贴装精度和贴装效率, 如果 Mark图像做得虚, 也就是说 ,Mark 图像与 Mark的实际图形差异较大时, 贴片时会不认Mark而造成频繁停机, 因此对制作 Mark图

25、像有以下要求见图3-4:3-4（ 1） Mark 图形尺寸要输入正确；（ 2） Mark的寻找范围要适当，过大时会把PCB上 Mark 附近的图形划进来, 造成与标准图像不一致, 过小时会造成某些PCB由于加工尺寸误差较大而寻找不到Mark；（ 3） 认识系数恰当。认识系数太小, 容易造成不认Mark, 认识系数太大, 影响贴装精度；（ 4） 图像时各光源的光亮度一定要恰当, 显示OK以后还要仔细调整；（ 5） 图像黑白分明、边缘清晰；（ 6） 出来的图像尺寸与Mark图形的实际尺寸尽量接近。二、将未在图像库中登记过的元器件制作视觉图像1. 元器件视觉图像的作用贴片前要给每个元器件照一个标准图

26、像存入图像库中, 贴片时每拾取一个元器件都要进行照相并与该元器件在图像库中的标准图像比较: 一是比较图像是否正确, 如果图像不正确 , 贴装机则认为该元器件的型号错误, 会根据程序设置抛弃元器件若干次后报警停机; 二是将引脚变形和共面性不合格的器件识别出来并送至程序指定的抛料位置; 三是比较该元器件拾取后的中心坐标X、 Y、转角T与标准图像是否一致, 如果有偏移, 贴片时贴装机会自动根据偏移量修正该元器件的贴装位置。2. 元器件视觉图像的制作方法具体的制作方法要根据设备的操作规程进行。一般制作图像时首先输入元器件的类型（例如 Chip、 SOP、 SOJ、 PLCC、 QFP等 ）、元器件尺寸

27、（输入元器件长、宽、厚度,） 、失真系数 , 然后用CCD的主灯光、内侧和外侧灯光照, 并反复调整各光源的光亮度, 直到显示OK为止。3. 元器件视觉图像的制作要求元器件视觉图像做得好不好, 直接影响贴装效率, 如果元器件视觉图像做得虚（ 失真） 。也就是说。元器件视觉图像的尺寸与元器件的实际差异较大时, 贴片时会不认元器件, 出现抛料弃件现象, 从而造成频繁停机, 因此对制作元器件视觉图像有以下要求见图3-5:（ 1）元器件尺寸要输入正确；（ 2）元器件类型的图形方向与元器件拾取方向一致；（ 3）失真系数要适当；（ 4）照图像时各光源的光亮度一定要恰当, 显示 OK（ 5）使图像黑白分明、边

28、缘清晰；6）照出来的图像尺寸与元器件的实际尺寸尽量接近。注意: 做完元器件视觉图像后应将吸嘴上的元器件放回原来位置, 尤其是用固定摄像机照的元器件, 否则元器件会掉在镜头内损坏镜头。3.6 制作生产程序使用已制作的生产程序进行贴片确认和生产。制作完新程序后，在实际生产前，有必要进行试生产，以确认贴片坐标和吸取坐标等， 对新建的程序进行最终确认。生产模式在生产中，有以下3 种生产模式。基板的生产、试打、空打中，可分别设定生产条件、试打条件及空打条件。3-61. 基板的设置3-6（ 定心 ） 的方式有2 种。一种是使用定位销的“销基准”法，一种是使用夹杆（X， Y） 的“外形基准”法。注意：启动“

29、生产”功能，需要读入生产程序。1）传送部的构成，见图3-7当为“销基准”a . 基板被搬入，“ IN ”传感器检测出基板后，传送电动机将驱动驱动轴，通过传送带开始传送。同时，停止挡销将变为“ON”。b. 当基板到达停止挡销时，被停止传感器检测出，支撑台面上升。此时，基板被安装在支撑台面上的定心销、支撑销所固定。c. 固定后，下一块基板同样被送进，在待机传感器的位置等候。d. 生产完成后解除固定，开始搬出。e. 最初的基板在通过C-OUT传感器时，停止挡销再次变为“ON”，下一块基板则被固定。当为“外形基准”时搬入动作与销基准时相同，在固定时，由停止挡销、夹杆 X （X 方向）、 夹杆 Y（Y

30、方向 ） 、支撑销固定。搬出动作与销基准时相同。3-7（2） 传送导轨宽度的调整采用手动宽度调整（ 标准 ） 时a. 请调整传送的宽度。在调整杆上安装手柄，将传送的宽度调整至基板能顺利通过的宽度（ “基板宽度 +0.5 mm 1mm” ） 。b. 请确认整个传送导轨范围内，基板都能顺利通过。c. 调整完成后，请拿下控制手柄。 采用自动宽度调整（AWC、选购件） 时要调整传送导轨宽度，也可以通过打开生产程序文件，在其 “基版宽度自动调整”（AWC,选项 ） 画面上进行。见图3-8- “生产”“传送 I/O 状态”画面，讲述从画面上进行调整的方法。a. 请启动“生产”。b. 在菜单栏点击“窗口”“

31、传送 I/O 状态”图 3-8c. 请对准传送宽度尺寸。选择画面右下角的“自动调整基版宽度”，即可显出“自动调整基版宽度”画面。见图 3-9第 4章 首板试贴及检验4.1 首件试贴并检验一、程序试运行程序试运行一般采用不贴装元器件（ 空运行 ） 方式 , 若试运行正常则可正式贴装。二、首件试贴1. 调出程序文件；2. 按照操作规程试贴装一块PCB；三、首件检验1. 检验项目（ 1）各元件位号上元器件的规格、方向、极性是否与工艺文件（或表面组装样板）相符；（ 2）元器件有无损坏、引脚有无变形；（ 3）元器件的贴装位置偏离焊盘是否超出允许范围。2. 检验方法检验方法要根据各单位的检测设备配置而定。

32、普通间距元器件可用目视检验, 高密度窄间距时可用放大镜、显微镜、在线或离线光学检查设备（AOI） 。3. 检验标准按照本单位制定的企业标准或参照其它标准（例如 IPC标准或 SJ/T10670-1995 表面组装工艺通用技术要求） 执行。4. 2 根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像一、如检查出元器件的规格、方向、极性错误, 应按照工艺文件进行修正程序二、若PCB的元器件贴装位置有偏移，用以下两种方法调整1. 若 PCB上的所有元器件的贴装位置都向同一方向偏移, 这种情况应通过修正PCBM ark的坐标值来解决。把PCB Mark的坐标向元器件偏移方向移动, 移动量与元器件贴装位置偏移

33、量相等, 应注意每个PCB Mark的坐标都要等量修正。2. 若 PCB上的个别元器件的贴装位置有偏移, 可估计一个偏移量在程序表中直接修正个别元器件的贴片坐标值, 也可以用自学编程的方法通过摄像机重新照出正确的坐标。三、如首件试贴时, 贴片故障比较多要根据具体情况进行处理1. 拾片失败。如拾不到元器件可考虑按以下因素进行检查：（ 1）拾片高度不合适, 由于元件厚度或Z轴高度设置错误，检查后按实际值修正；（ 2）拾片坐标不合适, 可能由于供料器的供料中心没有调整好, 应重新调整供料器；3） 编带供料器的塑料薄膜没有撕开，一般都是由于卷带没有安装到位或卷带轮松紧不合适 , 应重新调整供料器；（

34、4）吸嘴堵塞, 应清洗吸嘴；（ 5）吸嘴端面有赃物或有裂纹, 造成漏气；（ 6）吸嘴型号不合适, 若孔径太大会造成漏气，若孔径太小会造成吸力不够；（ 7）气压不足或气路堵塞, 检查气路是否漏气、增加气压或疏通气。2. 弃片或丢片频繁, 可考虑按以下因素进行检查并处理:（ 1）图像处理不正确, 应重新照图像；（ 2）元器件引脚变形；（ 3）元器件本身的尺寸、形状与颜色不一致, 对于管装和托盘包装的器件可将弃件集中起来 , 重新照图像；（ 4）吸嘴型号不合适、真空吸力不足等原因造成贴片路途中飞片；（ 5）吸嘴端面有焊膏或其它赃物, 造成漏气；（ 6）吸嘴端面有损伤或有裂纹, 造成漏气。4.3 连续

35、贴装生产按照操作规程进行生产。贴装过程中应注意的问题:1. 拿取PCB时不要用手触摸PCB表面, 以防破坏印刷好的焊膏；2. 报警显示时, 应立即按下警报关闭键, 查看错误信息并进行处理；3. 贴装过程中补充元器件时一定要注意元器件的型号、规格、极性和方向；贴装过程中, 要随时注意废料槽中的弃料是否堆积过高, 并及时进行清理, 使弃料不能高于槽口, 以免损坏贴装头。4.4 SMT在生产中的质检和故障处理因为SMT生产中, 焊膏印刷、贴片机的运行、再流焊炉焊接等均应列为关键工序, 所以就从这几部分进行叙述。一、组装前的检验（ 来料检验 ）1. 检验方法检验方法主要有目视检验、自动光学检测（AOI

36、） 、 X光检测和超声波检测、在线测、功能测等。（ 1）目视检验是指直接用肉眼或借助放大镜、显微镜等工具检验组装质量的方法。（ 2）自动光学检测（AOI） 、主要用于工序检验: 印刷机后的焊膏印刷质量检验、贴装后的贴装质量检验以及再流焊炉后的焊后检验, 自动光学检测用来替代目视检验:X 光检测和超声波检测主要用于BGA、 CSP以及Flip Chip 的焊点检验。（ 3）在线测试设备采用专门的隔离技术可以测试电阻器的阻值、电容器的电容值、电感器的电感值、器件的极性、以及短路（ 桥接 ） 、开路 （ 断路） 等参数, 自动诊断错误和故障,并可把错误和故障显示、打印出来。（ 4）功能测用于表面组装

37、板的电功能测试和检验。功能测就是将表面组装板或表。面组装板上的被测单元作为一个功能体输入电信号, 然后按照功能体的设计要求检测输出信号, 大多数功能测都有诊断程序, 可以鉴别和确定故障。但功能测的设备价格都比较昂贵。 最简单的功能测是将表面组装板连接到该设备的相应的电路上进行加电, 看设备能否正常运行, 这种方法简单、投资少, 但不能自动诊断故障。具体采用哪一种方法, 应根据各单位SMT生产线具体条件以及表面组装板的组装密度而定。2. 来料检验来料检验是保证表面组装质量的首要条件, 元器件、 印制电路板、表面组装材料的质量直接影响表面组装板的组装质量。因此对元器件电性能参数及焊接端头、引脚的可

38、焊性；印制电路板的可生产性设计及焊盘的可焊性；焊膏、贴片胶、棒状焊料、焊剂、清洗剂等表面组装材料的质量都要有严格的来料检验和管理制度。如表4-1表 5-1来料检测项目一般要求检测方法元器件可焊性235+- 5摄氏度，2+-0.2s元件旱端90%沾锡润湿和浸渍试验引线共面性< 0.1mm光学平面和贴装机共面性检查性能抽样，仪器检查PCB尺寸与外观目检翘曲度小于0.0075mm/mm平面测量可焊性旋转浸渍等阻焊膜附着力热应力试验工艺焊膏金属百分含量7591%加热称量法旱料球尺寸14 级测量显微镜金属粉末含氧量粘度 , 工艺性旋转式黏度剂，印刷，滴涂粘接性粘结强度拉力，扭力计工艺性印刷，滴涂试

39、验材料棒状焊料杂质含量光谱分析助焊剂活性铜镜 , 焊接比重7982比重计免洗或可清洗性目测清洗剂清洗能力清 洗 试 验 ,测 量 清洁度对人和环境有害安全无害化学成分分析鉴定3. 表面组装元器件(SMC/SMD检验 )元器件主要检测项目: 可焊性、引脚共面性和使用性, 应由检验部门作抽样检验。元器件可焊性的检测可用不锈钢镊子夹住元器件体浸入235±5或230±5的锡锅中,2土 0.2s 或 3士 0.5s 时取出 , 在 20 倍显微镜下检查焊端的沾锡情况. 要求元器件焊端90%沾锡。作为加工车间可做以下外观检查：(1) 目视或用放大镜检查元器件的焊端或引脚表面是否氧化、有

40、无污染物.(2) 元器件的标称值、规格、型号、精度、外形尺寸等应与产品工艺要求相符。(3)SOT、 SOIC的引脚不能变形, 对引线间距为0.65mm以下的多引线器件QFP其引脚共面性应小于0.1mm (可通过贴装机光学检测)。(4) 要求清洗的产品, 清洗后元器件的标记不脱落, 且不影响元器件性能和可靠性( 清洗后目检 ) 。4. 印制电路板(PCB)检验（1） PCB 的焊盘图形及尺寸、阻焊膜、丝网、导通孔的设置应符合SMT印制电路板设计要求。 ( 举例 : 检查焊盘问距是否合理、丝网是否印到焊盘上、导通孔是否做在焊盘上等).（2） PCB 的外形尺寸应一致,PCB的外形尺寸、定位孔、基准

41、标志等应满足生产线设备的要求。（3） PCB 允许翘曲尺寸：向上/凸面: 最大0.2mm/5Omm长度最大0.5mm/整块PCB长度方向。向下/凹面: 最大0.2mm/5Omm长度最大1.5mm/整块PCB长度方向。（4） 检查PCB是否被污染或受潮二、印刷焊膏工序1. 丝网印刷技术丝网印刷技术是采用已经制好的网板, 用一定的方法使丝网和印刷机直接接触, 并使焊膏在网板上均匀流动, 由掩膜图形注入网孔。当丝网脱开印制板时, 焊膏就以掩膜图形的形状从网孔脱落到印制板的相应焊盘图形上, 从而完成了焊膏在印制板上的印刷。2. 印刷焊膏工序的检验印刷完后我们为了能保证焊膏量均匀、焊膏图形清晰、无粘连、

42、印制板表面无焊膏粘污等必须进行检验。印刷工序是保证表面组装质量的关键工序之一。根据资料统计在PCB设计正确、元器件和印制板质量有保证的前提下, 表面组装质量问题中有70%的质量问题出在印刷工艺上。为了保证SMT组装质量, 必须严格控制印刷焊膏的质量。印刷焊膏量的要求如下：（ 1）施加的焊膏量均匀, 一致性好。焊膏图形要清晰, 相邻的图形之间尽量不要粘连。焊膏图形与焊盘图形耍一致, 尽量不要错位。（ 2）在一般情况下, 焊盘上单位面积的焊膏量应为0.8mg/mm2左右. 对窄间距元器件,应为0.5mg/mm2 左右（在实际操作中用模板厚度与开口尺寸来控制）。（ 3） 印刷在基板上的焊膏与希望重量

43、值相比, 可允许有一定的偏差, 焊膏覆盖每个焊盘的面积 , 应在可75%以上。（ 4）焊膏印刷后, 应无严重塌落, 边缘整齐 , 错位不大于0.2mm,对窄间距元器件焊盘,错位不大于0.lmm. 基板不允许被焊膏污染。目视检验 , 有窄间距的用2 5 倍放大镜或3 20 倍显微镜检验。3. 焊膏印刷的缺陷、产生原因及对策优良的印刷图形应是纵横方向均匀挺括，饱满，四周清洁，焊膏占满焊盘。用这样的印刷图形贴放器件，经过再流焊，将得到优良的焊接效果。（ 1）焊膏图形错位产生原因：钢板对位不当与焊盘偏移；印刷机精度不够。危害：易引起桥连。对策：调整钢板位置；调整印刷机。（ 2）焊膏图形拉尖，有凹陷产生

44、原因：刮刀压力过大；橡皮刮刀硬度不够；窗口特大。危害：焊料量不够，易出现虚焊，焊点强度不够。对策：调整印刷压力；换金属刮刀；改进模板窗口设计。（ 3）锡膏量太多产生原因：模板窗口尺寸过大；钢板与PCB之间的间隙太大。危害：易造成桥连。对策：检查模板窗口尺寸；调节印刷参数，特别是PCB模板的间隙。（ 4）图形不均匀，有断点产生原因：模板窗口壁光滑度不好；印刷板次多，未能及时擦去残留锡膏；锡膏触变性不好。危害：易引起焊料量不足，如虚焊缺陷。对策：擦净模板。（ 5）图形沾污产生原因：模板印刷次数多，未能及时擦干净；锡膏质量差；钢板离开时抖动。危害：易桥连。对策：擦洗钢板；换锡膏；调整机器。总之， 锡

45、膏印刷时应注意锡膏的参数会随时变化，如粒度/ 形状、触变性和助焊剂性能。此外，印刷机的参数也会引起变化，如印刷压力/速度和环境温度。锡膏印刷质量对焊接质量有很大影响，因此应仔细对待印刷过程中的每个参数，并经常观察和记录相关系数。三、贴片工序当焊膏在PCB板上印刷成功时，进入贴片阶段。1. 贴片技术将 SMC SMD等各种类型的表面组装芯片贴放到PCB的指定位置上的过程称为贴装， 相应的设备称为贴片机或贴装机。贴装技术是SMT中的关键技术，它直接影响SMA的组装质量和组装效率。2. 贴片工序的检验在焊接前把型号、极性贴错的元器件以及贴装位置偏差过大不合格的纠正过来, 比焊接后检查出来要节省很多成

46、本. 因为焊后的不合格需要返工工时、材料、 可能损坏元器件或印制电路板（ 有的元器件是不可逆的）, 即使元器件没有损坏, 但对其可靠性也会有影响, 因此 焊后返修成本高、损失较大。因此有窄间距（引线中心距0.65mm以下）时 , 必须全检。无窄间距时, 可按取样规则抽检。3. 检验方法检验方法要根据各单位的检测设备配置以及表面组装板的组装密度而定。普通间距元器件可用目视检验, 高密度窄间距时可用放大镜、显微镜或自动光学检查设备 （AOI） 。4. 检验标准按照本企业标准或参照其它标准（ 表面组装工艺通用技术要求等标准） 执行 .（ 1）矩形片式元件贴装位置优良：元件焊端全部位于焊盘上，且居中。

47、元件横向：焊端的宽度的1/2 以上在焊盘，即D宽度的50%为合格。D 宽度的50%为不合格。元件纵向：要求焊端与焊盘必须交叠，D 0为不合格（ 2）小外形晶体管（SOT）贴装位置, 具有少量短引线的元器件, 如 SOT,贴装时允许在X或 Y方向及旋转有偏差, 但必须使引脚（ 含址部和跟部） 全部位于焊盘上。优良：引脚全部位于焊盘上，且对称居中。合格：有左右或旋转偏差，但引脚全部位于焊盘上为合格。不合格：引脚处与焊盘之外的部分为不合格。( 3)小外形集成电路及四边扁平( 翼或J 形 ) 封装器件贴装位置SOIC、 QFP、 PLCC等器件允许有较小的贴装偏差, 但应保证元器件引脚( 包括趾部和跟

48、部) 宽度的75%位于焊盘上为合格 , 反之为不合格, 以 SOP件为例。优良：元器件引脚指部和跟部全部位于焊盘，引脚居中。引脚横向：器件引脚有横向或旋转偏差时，引脚指部和跟部全部位于焊盘，P =引脚宽度的75%为合格。引脚纵向：引脚趾部有3/4 以上在焊盘，跟部全部在焊盘，为合格。否则为不合格。四、再流焊工序当把芯片正确的贴到PCB板后，为了使它牢固，必须进行焊接，焊接后必须进行100%的检验。1. 检验方法检验方法要根据各单位的检测设备配置来确定。如没有光学检查设备(AOI) 或在线测试设备 , 一般采用目视检验, 可根据组装密度选择24倍放大镜或320倍显微镜进行检验。2. 检验内容(1

49、) 检验焊接是否充分、有无焊膏融化不充分的痕迹。(2) 检验焊点表面是否光滑、有无孔洞缺陷, 孔洞的大小。(3) 焊料量是否适中、焊点形状是否呈半月状。(4) 锡球和残留物的多少。(5) 吊桥、虚焊、桥接、元件移位等缺陷率。第五章 贴片故障及排除5.1 贴片故障分析贴装机运行的正常与否, 直接影响贴装质量和产量。要使机器正常运转, 必须全面了解机器的构造、特点 , 掌握机器容易发生各种故障的表现形式、产生故障的原因以及排除故障的方法。 只有及时发现间题, 查出原因 , 并及时纠正解决, 排除故障。才能使机器发挥其应有的贴装效率。一、常见故障1. 机器不起动2. 贴装头不动3. 上板后PCB不往

50、前走4. 拾取错误5. 贴装错误二、产生故障的主要原因1. 传输系统驱动PCB、贴装头运动的传输系统以及相应的传感器。2. 气路管道、吸嘴。3. 吸嘴孔径与元件不匹配。4. 程序设置不正确图象做得不好或在元件库没有登记。5. 元件不规则与图象不一致。6. 元件厚度、贴片头高度设置不正确。5.2 贴片故障排除见表 5-1表 5-1故障的表现形式故障原因排除故障的方法1 机器不启动1 机器的紧急开关处于关闭状态拉开紧急开关钮2 电磁阀没启动修理电磁阀3 互锁开关断开接通互锁开关4 气压不足检查汽源并使气压达到要求值5 微机故障关机后重新启动2 贴装头不动1 横向传感器或传感器接触不良或短路检查并修

51、复传输器或传 感器润滑油不能过多，清洁传 感器2 纵向传感器或传感器接触不良或短路3 加润滑油过多，传感器被污染SMT贴片工艺( 双面 )故障的表现形式故障原因排除故障的方法3 上板后PCB不往前走1PCB传输器的皮带松或断裂更换PCB传输器的皮带2PCB传输器的传感器上有脏物或短路擦拭PCB传输器的传感器3 加润滑油过多, 传感器被污染(1) 贴装头不能 拾取元件；(2) 贴装头拾取 的元件的位置 是偏移的；(3) 在移动过程 中 , 元件从贴装 头上掉下来。吸嘴磨损老化, 有裂纹引起漏气更换吸嘴2 吸嘴下表面不平有焊膏等脏物吸嘴孔内被脏物堵塞底端面擦净, 用细针通孔并将吸嘴3 吸嘴孔径与元件不匹配更换吸嘴4 真空管道和过滤器的进气端或出气端有问题, 没有形成真空, 或形成的是不完全的真空。( 不能听到排气声/真空阀门LED未亮 /过滤器进气端的真空压力不足检查真空管道和接口有无泄漏。重新联接空气管道或将其更换。更换接口或气管。更换真空阀。5 元件表面不平整( 我们曾发现0.1(f 电容表面不平, 沿元件长度方向成瓦形)更换合格元件6 元件粘在底带上;编带孔的毛边卡住了元件;元件的引脚卡在了带窝的一角;元件和编带孔之间的间隙不够大揭开塑料胶带, 将编带倒过来 , 看一下元件