【正文】 目 錄第一章 緒 論 1 簡介 1 SMT工藝的發(fā)展 1第二章 貼片工藝要求 2 工藝目的 2 貼片工藝要求 2第三章 貼片工藝流程 4 全自動貼片機(jī)貼片工藝流程 4 離線編程 4 在線編程 7 安裝供料器 9 做基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)和元器件的視覺圖像 9 制作生產(chǎn)程序 11第4章 首板試貼及檢驗 15 首件試貼并檢驗 15 根據(jù)首件試貼和檢驗結(jié)果調(diào)整程序或重做視覺圖像 15 連續(xù)貼裝生產(chǎn) 16 SMT在生產(chǎn)中的質(zhì)檢和故障處理 16第五章 貼片故障及排除 22 貼片故障分析 22 貼片故障排除 22第六章 手工貼裝工藝 25 手工貼裝的要求 25 手工貼裝的應(yīng)用范圍 25 手工貼裝工藝流程 25后 記 28參考文獻(xiàn) 29附錄 30SMT貼片工藝(雙面)第一章 緒 論 簡介隨著我國電子工藝水平的不斷提高，我國已成為世界電子產(chǎn)業(yè)的加工廠。表面貼裝技術(shù)(SMT)是電子先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。SMT的迅速發(fā)展和普及，對于推動當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了獨特的作用。目前，SMT已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的電子產(chǎn)品組件和器件的組裝中。與SMT的這種發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢相應(yīng)，與信息產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展帶來的對SMT的技術(shù)需求相應(yīng)，我國電子制造業(yè)急需大量掌握SMT知識的專業(yè)技術(shù)人才。 SMT工藝的發(fā)展SMT工藝技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步主要朝著4個方向。一是與新型表面組裝元器件的組裝要求相適應(yīng)；二是與新型組裝材料的發(fā)展相適應(yīng)；三是與現(xiàn)代電子產(chǎn)品的品種多，更新快特征相適應(yīng)；四是與高密度組裝、三維立體組裝、微機(jī)電系統(tǒng)組裝等新型組裝形式的組裝要求相適應(yīng)。主要體現(xiàn)在： 啊1. 隨著元器件引腳細(xì)間距化，并正在向著提高組裝質(zhì)量和提高一次組裝通過率方向發(fā)展；2. 隨著器件底部陣列化球型引腳形式的普及，與之相應(yīng)的組裝工藝及檢測，返修技術(shù)已趨向成熟，同時仍在不斷完善之中；3. 為適應(yīng)綠色組裝的發(fā)展和無鉛焊等新型組裝材料投入使用后的組裝工藝要求，相關(guān)工藝技術(shù)研究正在進(jìn)行當(dāng)中；4. 為適應(yīng)多品種，小批量生產(chǎn)和產(chǎn)品快速更新的組裝要求，組裝工序快速重組技術(shù)，組裝工藝優(yōu)化技術(shù)，組裝設(shè)計制造一體化技術(shù)正在不斷提出和正在進(jìn)行研究當(dāng)中；5. 為適應(yīng)高密度組裝，三維立體組裝的組裝工藝技術(shù)，是今后一個時期內(nèi)需要研究的主要內(nèi)容；6. 要嚴(yán)格安裝方位，精度要求等特殊組裝要求的表面組裝工藝技術(shù)，也是今后一個時期內(nèi)需要研究的內(nèi)容，如機(jī)電系統(tǒng)的表面組裝等。第二章 貼片工藝要求 工藝目的本工序是用貼片機(jī)將片式元器件準(zhǔn)確地貼放到印好焊膏或貼片膠的PCB表面相對應(yīng)的位置上。 貼片工藝要求一、貼裝元器件的工藝要求1. 各裝配位號元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求。2. 貼裝好的元器件要完好無損。3. 貼裝元器件焊端或引腳不小于1/2厚度要浸入焊膏。對于一般元器件貼片時的焊膏擠出量(長度)，對于窄間距元器件貼片時的焊膏擠出量(長度)。4. 元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形對齊、居中。由于再流焊時有自定位效應(yīng),因此元器件貼裝位置允許有一定的偏差。允許偏差范圍要求如下:(1)矩型元件：在PCB焊盤設(shè)計正確的條件下，元件的寬度方向焊端寬度3/4以上在焊盤上，在元件的長度方向元件的焊端與焊盤交疊后,焊盤伸出部分要大于焊端高度的1/3；有旋轉(zhuǎn)偏差時，元件焊端寬度的3/4以上必須在焊盤上。貼裝時要特別注意：元件焊端必須接觸焊膏圖形。(2)小外形晶體管(SOT)：允許X、Y、T(旋轉(zhuǎn)角度)有偏差,但引腳(含趾部和跟部)必須全部處于焊盤上。(3)小外形集成電路(SOIC)：允許X、Y、T(旋轉(zhuǎn)角度)有貼裝偏差,但必須保證器件引腳寬度的3/4(含趾部和跟部)處于焊盤上。(4)四邊扁平封裝器件和超小形封裝器件(QFP):要保證引腳寬度3/4處于焊盤上,允許X、Y、T(旋轉(zhuǎn)角度)有較小的貼裝偏差。允許引腳的趾部少量伸出焊盤，但必須有3/4引腳長度在焊盤上、引腳的跟部也必須在焊盤上。二、保證貼裝質(zhì)量的三要素要求各裝配位號元器件的類型、型號、標(biāo)稱值和極性等特征標(biāo)記要符合產(chǎn)品的裝配圖和明細(xì)表要求，不能貼錯位置。(1)元器件的端頭或引腳均和焊盤圖形要盡量對齊、居中，還要確保元件焊端接觸焊膏圖形。(2)元器件貼裝位置要滿足工藝要求。兩個端頭的Chip元件自定位效應(yīng)的作用比較大,貼裝時元件寬度方向有1/2～3/4以上搭接在焊盤上,長度方向兩個端頭只要搭接到相應(yīng)的焊盤上并接觸焊膏圖形(見圖22)，再流焊時就能夠自定位,但如果其中一個端頭沒有搭接到焊盤上或沒有接觸焊膏圖形,再流焊時就會產(chǎn)生移位或吊橋；正確不正確圖2l對于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的自定位作用比較小,貼裝偏移是不能通過再流焊糾正的。如果貼裝位置超出允許偏差范圍,必須進(jìn)行人工撥正后再進(jìn)入再流焊爐焊接。否則再流焊后必須返修,會造成工時、材料浪費,甚至?xí)绊懏a(chǎn)品可靠性。生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)貼裝位置超出允許偏差范圍時應(yīng)及時修正貼裝坐標(biāo)。手工貼裝或手工撥正時要求貼裝位置準(zhǔn)確,引腳與焊盤對齊,居中,以免焊膏圖形粘連,造成橋接。(貼片高度)合適貼片壓力(Z軸高度)要恰當(dāng)合適,見圖22。貼片壓力過小,元器件焊端或引腳浮在焊膏表面,焊膏粘不住元器件,在傳遞和再流焊時容易產(chǎn)生位置移動,另外由于Z軸高度過高,貼片時元件從高處扔下,會造成貼片位置偏移。貼片壓力過大,焊膏擠出量過多,容易造成焊膏粘連,再流焊時容易產(chǎn)生橋接,同時也會由于滑動造成貼片位置偏移,嚴(yán)重時還會損壞元器件。 吸嘴高度過低貼片壓力過大焊膏被擠出造成粘連、元件移位、損壞元件圖22第三章 貼片工藝流程 全自動貼片機(jī)貼片工藝流程 見圖31： 圖31 離線編程貼裝機(jī)是計算機(jī)控制的自動化生產(chǎn)設(shè)備。貼片之前必須編制貼片程序。 一、貼片程序由拾片程序和貼片程序兩部分組成。、拾什么樣的元件、元件的包裝是什么樣的等拾片信息。其內(nèi)容包括：每一步的元件名、每一步拾片的X、Y和轉(zhuǎn)角T的偏移量、供料器的類型、拾片高度、拋料位置、是否跳步等。、貼片的角度、貼片的高度等信息。其內(nèi)容包括：每一步的元件名、說明、每一步的X、Y坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角T、貼片的高度是否需要修正、用第幾號貼片頭貼片、是否同時貼片、是否跳步等,貼片程序中還包括PCB和局部Mark的X、Y坐標(biāo)信息等。二、編程的方法有離線編程和在線編程兩種方法。對于在CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品可采用離線編程,對于沒有CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品,可采用在線編程。離線編程是指利用離線編程軟件和PCB的CAD設(shè)計文件在計算機(jī)上進(jìn)行編制程序的工作。離線編程可以節(jié)省在線編程時間，從而可以減少貼裝機(jī)的停機(jī)時間，提高設(shè)備的利用率，離線編程對多品種小批量生產(chǎn)特別有意義。離線編程軟件一般由兩部分組成：CAD轉(zhuǎn)換軟件和自動編程并優(yōu)化軟件。離線編程的步驟：將數(shù)據(jù)輸入設(shè)備自動編程優(yōu)化并編輯PCB程序數(shù)據(jù)編輯校對檢查并備份貼片程序在貼裝機(jī)上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進(jìn)行編輯1．PCB程序數(shù)據(jù)編輯PCB程序數(shù)據(jù)編輯有三種方法：CAD轉(zhuǎn)換。利用貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)文件。利用掃描儀產(chǎn)生元件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。其中CAD轉(zhuǎn)換最簡便、最準(zhǔn)確。（1）CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換①CAD轉(zhuǎn)換項目：；；、Y坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角T；；；；；。②CAD轉(zhuǎn)換操作步驟當(dāng)文件的格式不符合要求時,需從EXCEL調(diào)出文本文件。在彈出的文本導(dǎo)人向?qū)е羞x分隔符,單擊“下一步” ,選“空格”，單擊“下一步”,選“文本”，單擊“完成”后在EXCEL中顯示該文件：通過刪除、剪切、和粘貼工具,將文件調(diào)整到需要的格式。如果建立新文件,會彈出一個空白Format Edit窗口。如果編輯現(xiàn)有文件,則彈出一個有數(shù)據(jù)的格式編輯窗口,然后可以對彈出的格式進(jìn)行修改和編輯。,輸入需要轉(zhuǎn)換的各項數(shù)據(jù)（2）利用貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的坐標(biāo)程序通過軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換和編輯當(dāng)沒有表面組裝元器件坐標(biāo)的CAD文本文件時,可利用貼裝機(jī)自學(xué)編程產(chǎn)生的貼片坐標(biāo),再通過軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換和編輯(軟件需要具備文本轉(zhuǎn)換功能)①轉(zhuǎn)換和編輯條件：；；②操作步驟 、X、Y坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角T,其余參數(shù)都可以在自動編程和優(yōu)化時產(chǎn)生。(如果貼裝機(jī)自身就裝有優(yōu)化軟件,則可直接在貼裝機(jī)上優(yōu)化,否則按照以下步驟進(jìn)行)（3）利用掃描儀產(chǎn)生元器件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(必須具備坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件)①把PCB放在掃描儀的適當(dāng)位置上進(jìn)行掃描；②通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件產(chǎn)生PCB坐標(biāo)文件；2．自動編程優(yōu)化并編輯操作步驟:打開程序文件輸入PCB數(shù)據(jù)建立元件庫自動編程優(yōu)化并編輯。①打開程序文件按照自動編程優(yōu)化軟件的操作方法,打開已完成CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的PCB坐標(biāo)文件。 ②輸入PCB數(shù)據(jù):長度X(沿貼裝機(jī)的X方向)、寬度Y(沿貼裝機(jī)的Y方向)、厚度T。:一般X、Y的源點都為0。當(dāng)PCB有工藝邊或貼裝機(jī)對源點有規(guī)定等情況時,應(yīng)輸入源點坐標(biāo)。:分別輸入X和Y方向的拼板數(shù)量、相鄰拼板之間的距離；無拼板時,X和Y方向的拼板數(shù)量均為1,相鄰拼板之間的距離為0。③對凡是元件庫中沒有的新元件逐個建立元件庫輸入叫元時包裝類型所需要的料架類型供料器類型、元器件供料的角度、采 用幾號吸嘴等參數(shù),并在元件庫中保存。④自動編程優(yōu)化并編輯完成了以上工作后即可按照自動編程優(yōu)化軟件的操作方法進(jìn)行自動編程優(yōu)化,然后還要對程序中某些不合理處進(jìn)行適當(dāng)?shù)木庉嫛?．將數(shù)據(jù)輸入設(shè)備①將優(yōu)化好的程序復(fù)制到軟盤②再將軟盤上的程序輸入到貼裝機(jī)4．在貼裝機(jī)上對優(yōu)化好的產(chǎn)品程序進(jìn)行編輯①調(diào)出優(yōu)化好的程序。②做PCB Mark和局部Mark的image圖像。③對沒有做圖像的元器件做圖像,并在圖像庫中登記。④對未登記過的元器件在元件庫中進(jìn)行登記。⑤對排放不合理的多管式振動供料器根據(jù)器件體的長度進(jìn)行重新分配,盡量把器件體長度比較接近的器件安排在同一個料架上。并將料站排放得緊湊一點,中間盡量不要有空閑的料站,這樣可縮短拾元件的路程。⑥把程序中外形尺寸較大的多引腳窄間距器件例如160條引腳以上的QFP,大尺寸的PLCC、BGA以及長插座等改為Single Pickup單個拾片方式,這樣可提高貼裝精度。⑦存盤檢查是否有錯誤信息,根據(jù)錯誤信息修改程序。直至存盤后沒有錯誤信息為止。5．校對檢查并備份貼片程序①按工藝文件中元器件明細(xì)表,校對程序中每一步的元件名稱、位號、型號規(guī)格是否正確。對不正確處按工藝文件進(jìn)行修正。②檢查貼裝機(jī)每個供料器站上的元器件與拾片程序表是否一致。③在貼裝機(jī)上用主攝像頭校對每一步元器件的x、Y坐標(biāo)是否與PCB上的元件中心一致,對照工藝文件中元件位置示意圖檢杏轉(zhuǎn)角T是否正確,對不正確處進(jìn)行修正。(如果不執(zhí)行本步驟,可在首件貼裝后按照實際貼裝偏差進(jìn)行修正)④將完全正確的產(chǎn)品程序拷貝到備份軟盤中保存。⑤校對檢查完全正確后才能進(jìn)行生產(chǎn) 在線編程對于已經(jīng)完成離線編程的產(chǎn)品,可直接調(diào)出產(chǎn)品程序，對于沒有CAD坐標(biāo)文件的產(chǎn)品，可采用在線編程。在線編程是在貼裝機(jī)上人工輸入拾片和貼片程序的過程。拾片程序完全由人工編制并輸入，貼片程序是通過教學(xué)攝像機(jī)對PCB上每個貼片元器件貼裝位置的精確攝像，自動計算元器件中心坐標(biāo)(貼裝位置),并記錄到貼片程序表中,然后通過人工優(yōu)化而成。 一、編制拾片程序在拾片程序表中對每一種貼裝元器件輸入以下內(nèi)容: ,例如2125R 1K；、Y、Z拾片坐標(biāo)修正值；(供料器料站號)位置；；(如散件、編帶、管裝、托盤)；(若有某種料暫不貼時,選Not Available)；(如輸入50,當(dāng)所用元件數(shù)減少為50時,就會有報警信息)調(diào)出空白程序表,由人工編制并逐項輸入以上內(nèi)容。二、編制貼片程序（1）輸入PCB基準(zhǔn)標(biāo)志(Maker)和局部(某個元器件)基準(zhǔn)標(biāo)志(Mark)的名字、Mark的X、Y坐標(biāo)、使用的攝像機(jī)號、在任務(wù)欄中輸人Fiducial(基準(zhǔn)校正)；（2）輸入每一個貼裝元器件的名稱(例如2125R lK)；（3）輸入元器件位號(例如R1)；（4）輸入器件的型號、規(guī)格(例如74HC74)