《电子技术应用》

第五节 SMT贴装工艺

2017/11/15 14:22:05

5.1.贴装工艺目的和要求

工艺目的:贴装工艺目的是将元器件准确地贴放到印刷好锡膏或贴片胶的PCB表面相对应的位置上。

工艺要求:

1.尽可能地提高生产效率

在一定的人力、物力资源条件下,通过合理的安排工序和采用最佳的操作方法达到目的。

2.确保产品质量的优良性和稳定性

(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。

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

元器件贴装位置要满足工艺要求,元器件的端头或引脚均和焊盘图形要尽量对齐、居中,要确保元件焊端接触焊膏图形。

3.压力(贴片高度)合适

贴片压力(Z轴高度)要恰当合适,见图5-5,贴装好的元器件要完好无损, 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。

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。

5.2 贴装工艺流程

贴装的工艺流程包括下面几个环节:

  1.贴装前准备

贴装前准备工作是非常重要的,一旦出了问题,无论在生产过程中或产品检验时查出问题,都会造成不同程度的损失,贴装前应特别做好以下准备:

(1)准备相关产品工艺文件,如产品的BOM表、装贴位置图等;

(2)物料准备

根据产品工艺文件的贴装明细表领料(PCB、元器件)并进行核对。

对已经开启包装的PCB,根据开封时间的长短及是否受潮或污染等具体情况,进行清洗和烘烤处理。

对于有防潮要求的元件,检查是否受潮,对受潮元件进行去潮处理。开封后检查包装内附的湿度显示卡,当指示湿度>20%(在23℃±5℃时读取),说明元件已经受潮,在贴装前需对元件进行去潮处理。去潮的方法可采用电热鼓风干燥箱,在125±1℃下烘烤12—20h。

开封后的元件和经过烘烤处理的元件必须存放在相对湿度≤20%的环境下(干燥箱或干燥塔),贴装时随取随用;开封后,在环境温度≤30℃,相对湿度≤60%的环境下72小时内或按照该元件外包装上规定的时间(有的规定7天)完成贴装;当天没有贴完的元件,应存放在相对湿度≤20%的环境下。

(3)设备状态检查

 检查压缩空气源的气压应达到设备要求,一般为5~6kg/cm2。检查并确保导轨、贴装头移动范围内、自动更换吸嘴装置周围、托盘架上没有任何障碍。

2.贴片机编程

(1)离线编程

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贴片程序的工作。离线编程可以节省在线编程时间,从而可以减少贴片机的停机时间,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:

PCB程序数据编辑      自动编程优化并编辑       将数据输入设备      在贴片机上对优化好的产品程序进行编辑      校对检查并备份贴片程序

(2)在线编程

   在线编程是在贴片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,贴片程序是通过贴片头上的摄像机对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,然后通过自动优化而成。

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,可采用在线编程。

3. 安装供料器

按元件的规格及类型选择适合的供料器,并正确安装元件。

安装编带供料器装料时,必须将元件的中心对准供料器的拾片中心。安装多管式振动供料器时,应把元件体长度接近的元件安排在同一个振动供料器上。安装供料器时必须按照要求安装到位,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:

(1)按照程序料站表将各种元器件安装到贴片机的料台上;

(2)安装供料器时必须按照要求安装到位;

(3)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。

4.首件试贴

 首件是指生产出的第一片PCB板,由品管人员进行核对,通常机器试贴时会遇到以下几点:

(1)拾取失败:拾取高度,元件厚度设置不正确,拾取坐标错误,检查后按实际值调整修正;

(2)吸嘴:是否堵塞、不干净,或端面磨损、有裂纹,应及时清洗或更换吸嘴;

(3)吸嘴类型:太大可能造成漏气,吸嘴太小会造成吸力不够等,根据元器件尺寸和重量选择合适的吸嘴型号;

(4)图像:是否正确,如不正确,则可能频繁弃片,应重新设置图像。

5.批量生产

     首件确认OK后,进行批量生产。

6.生产结束

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