【文章內(nèi)容簡介】 品功能更完整，所采用的集成電路（IC）已無穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成IC，不得不采用表面貼片元件。 產(chǎn)品批量化，生產(chǎn)自動化，廠方要以低成本高產(chǎn)量，出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以迎合客戶需求以及加強(qiáng)市場競爭力。電子元件的發(fā)展，集成電路（IC）的開發(fā)，半導(dǎo)體材料的多元應(yīng)用。電子科技革命勢在必行，追逐國際潮流。SMT線生產(chǎn)工藝流程：上板——印刷——檢查——高速貼片——高精貼片——檢查——回流焊——檢查——下板裝箱 第三節(jié) 在表面貼裝技術(shù)中應(yīng)用免清洗流程的原因 生產(chǎn)過程中產(chǎn)品清洗后排出的廢水，帶給水質(zhì)、大地以至動植物的污染。 除了水清洗外，應(yīng)用含有氯氟氫的有機(jī)溶劑【CFCamp。HCFC】作清洗，亦對空氣、大氣層進(jìn)行污染、破壞。 清洗劑殘留在機(jī)板上造成腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。 減低清潔工序操作及機(jī)器保養(yǎng)成本。免清洗可減少組板（PCBA）在移動與清潔過程中造成的傷害，仍有部分元件不堪清洗。 助焊劑殘留量已受控制，能配合產(chǎn)品外觀要求使用，避免目視檢查清潔狀態(tài)的問題。殘留的助焊劑已不斷改良其電氣性能，以避免成品產(chǎn)生漏電，導(dǎo)致任何傷害。免清洗流程已通過國際上多項(xiàng)安全測試，證明助焊劑中的化學(xué)物質(zhì)是穩(wěn)定的、五腐蝕性的。 第四節(jié) 回流焊缺陷分析錫珠（SolderBalls）：原因：（1） 網(wǎng)孔與焊盤不對位，印刷不精確，使錫膏弄臟PCB；（2） 錫膏在氧化環(huán)境中暴露太多，吸收空氣中水分太多；（3） 加熱不精確，太慢并不均勻；（4） 加熱速率太快并預(yù)熱區(qū)間太長；（5） 錫膏干的太快；（6） 助焊劑活性不夠；（7） 太多顆粒小的錫粉；（8） 回流過程中助焊劑揮發(fā)性不當(dāng)。 錫球的工藝認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)是：在600㎜平方范圍內(nèi)不能出現(xiàn)超過5個錫珠。錫橋（Bridging）：一般來說，造成錫橋的因素就是由于焊膏太稀，包括錫膏內(nèi)金屬或固體含量低、搖溶性低，錫膏容易榨開，錫膏顆粒太大，助焊劑表面張力太小。焊盤上太多焊膏，回流溫度峰值太高等。開路（Open）:原因：（1） 錫膏量不夠；（2） 元件引腳的共面性不夠；（3） 錫溫不夠（不夠熔化，流動性不好），錫膏太稀引起錫流失；（4） 引腳吸錫（象燈芯草一樣）或附近有連線孔。引腳的共面性對密間距和超密間距引腳元件特別重要，一個解決方法是預(yù)先在焊盤上錫膏。引腳吸錫可以通過放慢加熱速度和底面加熱多、上面加熱少來防止。也可以用一種浸濕速度較慢、活性溫度高的助焊或者用一種Sn/Pb不同比例的阻滯熔化的焊膏來減少引腳吸錫。在回流焊工藝中的焊接問題有70%左右在焊膏印刷上，網(wǎng)板、印刷機(jī)和刮刀的清洗對印刷質(zhì)量很重要，因此上下班前后都要認(rèn)真清洗網(wǎng)板、刮刀和印刷機(jī)。 綜上分析，看來錫膏的儲存和使用時很重要的。 焊膏平時儲存在39攝氏度的冰箱內(nèi)，使用前應(yīng)回溫4小時以上，然后攪拌均勻才能上網(wǎng)板使用，開罐及攪拌后應(yīng)在48小時內(nèi)用完，焊膏印在電路板上到貼裝元件的時間不超過2小時，焊膏印在電路板上到回流焊的時間不超過3小時。 第五節(jié) 元件名稱、方向及其它 例如電阻RC03K100JT其中“RC”表示電阻，“03”表示此電阻的尺寸，“100”就是它的阻值，“JT”表示這個電阻的精度。普通電阻JT其精度為177。5%；高精電阻177。1%。 電容表示1F=== 鋁電解例如EEVM1AA470SR 其中“EEVM”表示這個鋁電解的高度，第一個“A” 表示這個鋁電解的耐壓值，“470”表示這個鋁電解的容值。 區(qū)分IC方向（簡略圖） 以缺口為方向，逆時針數(shù)IC的引腳； 有點(diǎn)的，以點(diǎn)為方向，逆時針數(shù)IC的引腳； 有大小點(diǎn)時，以小點(diǎn)為方向，逆時針數(shù)IC的引腳；D1389 有字的就以字順方向的左下角，逆時針數(shù)IC的引腳。有效料位表：A、 程序員擬定的料位表要有工藝員審核批準(zhǔn)；B、 料位表不得涂改；與機(jī)器生產(chǎn)板子的型號一致。 第六節(jié) 現(xiàn)代貼片機(jī)現(xiàn)代貼片機(jī)可以分為兩個類型：（1） 拱架型（Gantry）: 元件送料器，基板（PCB）是固定的，貼片頭（安裝多個真空吸料嘴）在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標(biāo)移動橫梁上，所以得名。對元件位置與方向的調(diào)整方法：1） 機(jī)械對中調(diào)整位置，吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的精度有限，比較晚的機(jī)型已不再采用；2） 激光識別，X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置，吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法可以實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識別，但不能用于球柵列陣元件BGA。3） 相機(jī)識別，X/Y坐標(biāo)系調(diào)整位置，以吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，一般相機(jī)固定，貼片頭飛行劃過相機(jī)上方進(jìn)行成像識別，以激光識別耽誤一點(diǎn)時間，但是可識別任何元件，也有實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識別的相機(jī)識別系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)方面有其它犧牲。 這種形式由于貼片頭來回移動的距離長，所以速度受到限制?，F(xiàn)在一般采用多個多個真空管吸料嘴同時取料（多達(dá)上十個）和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度，即一個梁上的貼片頭在取料的同時，另一個梁上的貼片頭放元件，速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實(shí)際應(yīng)用中，同時取料的條件較難達(dá)到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時間上的延誤。 這類型的優(yōu)勢在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)高精度，適用于各種大小形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產(chǎn)，也可多臺機(jī)組合用于大批量生產(chǎn)。(2)轉(zhuǎn)塔型（Turret）: 元件送料器放于一個單坐標(biāo)移動的料車上，基板（PCB）放于一個X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉(zhuǎn)塔上。工作時，料車將送料器移動到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動到貼片位置（與取料位置成180度），在轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，將元件貼放于基板上。對元件位置與方向的調(diào)整：1） 機(jī)械對中調(diào)整位置，吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的精度有限，較晚的機(jī)型已不再采用：2） 相機(jī)識別，X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置，吸嘴自旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，相機(jī)固定，貼片頭飛行劃過相機(jī)上方，進(jìn)行成像識別。 一般，轉(zhuǎn)塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭，每個貼片頭上安裝24個真空吸嘴（較早機(jī)型）至56個真空吸嘴（現(xiàn)在機(jī)型）。由于轉(zhuǎn)塔的特點(diǎn)，將動作細(xì)微化，選還吸嘴，送料器移動到位，取元件、元件識別、角度調(diào)整、工作臺移動（包含位置調(diào)整），貼放元件等動作都可以再同一時間同期內(nèi)完成，所以實(shí)現(xiàn)真正意義上的搞速度。此機(jī)型在速度上是最優(yōu)越的，適于大批量生產(chǎn)，但其只能用帶狀包裝的元件。如果是密腳，大型的集成電路（IC），只有托盤裝包裝則無法完成，因此還有賴于其它機(jī)型來共同合作。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價昂貴，最新機(jī)型約在US￥50萬，是拱架型的三倍以上。 第七節(jié) SMT技術(shù)的飛速發(fā)展 隨著歐盟提出ROHS和WEFE兩項(xiàng)指令，SMT技術(shù)又面臨一次技術(shù)改革，無鉛制造成為SMT必須要面對的新技術(shù)，隨著元件、材料、設(shè)備的改變，SMT在很大程度上又進(jìn)行了一次技術(shù)升級。目前，綠色制造，超小型元器件，三維互聯(lián)技術(shù)等新技術(shù)還在推動著SMT進(jìn)行不斷的技術(shù)進(jìn)步和升級。 隨著IC封裝就向著高度集成化、高性能化、多引線和窄間距化方向發(fā)展，它推動了SMT技術(shù)在高端電子產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用，但由于受到工藝能力的限制，面臨許多技術(shù)難題。業(yè)內(nèi)專家說，“1998年以后，BGA器件開始廣泛應(yīng)用，尤其是通信制造業(yè)中，BGA類器件的應(yīng)用比例呈現(xiàn)了快速的增長，同時，SMT技術(shù)在通信等高端產(chǎn)品的帶動下，進(jìn)入了快速良好的發(fā)展期。目前，電子產(chǎn)品呈現(xiàn)了小型化，多功能化的趨勢，尤其是以手機(jī)、Mp3為代表的消費(fèi)類電子產(chǎn)品的市場呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，進(jìn)一步帶動了表面貼裝元器件的小型化和產(chǎn)品組裝的高密度化，0201元件、csp、fupchip等微小、細(xì)間距器件也進(jìn)入了SMT的實(shí)際應(yīng)用中，極大提高了SMT技術(shù)的應(yīng)用水平，同時也提升了工藝難度。 第八節(jié) 我國是SMT技術(shù)應(yīng)用大國信息產(chǎn)業(yè)部公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提示，2004年，我國電子銷售收入達(dá)到26550億元，已超過日本（2700多億美元），位居美國（4000億美元）之后，居全球第二位。在珠三角和長三角地區(qū)，電子信息產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)，增長迅速，國際大電子產(chǎn)品制造商和EMS企業(yè)也紛紛投資設(shè)廠，帶動了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，SMT材料、設(shè)備、服務(wù)等相關(guān)行業(yè)也得到了很大發(fā)展，家電制造業(yè)和通信制造業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展帶動了SMT的應(yīng)用，與此同時，許多跨國公司也紛紛將電子產(chǎn)品基地轉(zhuǎn)移到中國。 第九節(jié) SMT人才的需求狀況 業(yè)內(nèi)資深專家在談到我國對于SMT人才的需求時，興奮地同時又感到擔(dān)憂，他說：“最近的5年，是SMT在我國發(fā)展最快的時期，引進(jìn)了大量生產(chǎn)線，產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)大了三倍以上，新加入的技術(shù)，管理人員超過10萬人，但目前的情況是，大多數(shù)企業(yè)只能從事低端和低附加值產(chǎn)品的加工。目前，深圳已經(jīng)有了SMT項(xiàng)目教研中心，從深圳技師學(xué)院培訓(xùn)中心獲悉，該中心為培訓(xùn)SMT專業(yè)技能型人才，成立SMT項(xiàng)目教研中心，由業(yè)內(nèi)資深工程師，專家學(xué)者擔(dān)任理論與實(shí)操教學(xué)，使學(xué)員在短期內(nèi)系統(tǒng)的掌握SMT專業(yè)技能，提升自身專業(yè)水平。企業(yè)需求良好素質(zhì)的SMT專業(yè)技能人才，已是不爭的事實(shí)，提升企業(yè)的SMT應(yīng)用水平，從而提高技術(shù)競爭力，這已經(jīng)成為企業(yè)管理真?zhèn)児餐恼J(rèn)識。 第五章 SMT設(shè)備的維護(hù)與維修 第一節(jié) 貼片機(jī)故障處理 貼片機(jī)屬于高速運(yùn)行的精密機(jī)械，很容易因?yàn)橐稽c(diǎn)小故障就停止運(yùn)作，甚至損毀機(jī)器，給車間造成很嚴(yán)重的損失，所以能夠及時地排除故障很重要。 故障一：機(jī)器停機(jī)，屏幕顯示元件超過尺寸容許率，吸嘴頭停止在吸料位。 故障分析：首先，要看屏幕上顯示的是在吸哪個料子時產(chǎn)生了故障，如果是鋁電解，就可能是料架不好導(dǎo)致元件打不到位，或是元件跳出；如果是大電容，例如10u代，就可能是元件的厚度不合適。故障解除：如果是鋁電解，就要先將吸嘴頭回原點(diǎn)，再打開機(jī)蓋，更換料架，在元件跳出的情況下，要先將跳出元件取出，再把料子打到位；如果是大電容，10u代，就繼續(xù)按START，在屏幕上生產(chǎn)狀況表變藍(lán)未變黃時，迅速按下STOP,并點(diǎn)擊教示，來更改元件厚度。故障二：機(jī)器停機(jī)，屏幕上顯示找不到定位標(biāo)記點(diǎn)。故障分析：這種情況有三種原因：（1）由于PCB板不規(guī)格導(dǎo)致板子不能運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，感?yīng)器感應(yīng)不到；（2）這塊電路板上定位標(biāo)記點(diǎn)（MARK）不精確，需要單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整；（3）用來牽引電路板的感應(yīng)器位置不對，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整感應(yīng)器位置。故障解除：根據(jù)以上三點(diǎn)原因，應(yīng)先把機(jī)器打到手動操作，再打開輸送帶操作，解除鎖定，將停止器上升，把板子推到停止器位置，然后將NC資料重置，就可以繼續(xù)做了。如果是板子應(yīng)經(jīng)到了停止位，但是照不到MARK點(diǎn)，這就要在基板情報中修改基板參數(shù)，直到合適為止；如果是板子仍然不能到達(dá)停止位，就要將牽引感應(yīng)器作適當(dāng)調(diào)整，直到板子能夠準(zhǔn)確到位。故障三：機(jī)器報警，推桿無法移動到真空切換位。故障分析：有一次我遇到這種情況，實(shí)在解決不了，就去問我?guī)煾担Y(jié)果她也不會，我就去找組長，結(jié)果組長很容易就解決了問題。可能是吸嘴的真空閥出了問題。故障解除：先要打開手動操作，其中有吸嘴頭調(diào)整，點(diǎn)“真空”，再點(diǎn)“吸氣”，就可以讓推桿復(fù)位，也可以直接用手把推桿撥到位。故障四：高速貼片機(jī)貼出來的板子貼裝亂片。故障分析：產(chǎn)生這樣的結(jié)果有五點(diǎn)原因：（1）PCB板下沒有頂PIN；（2）PIN頂?shù)椒疵娴脑?；?）亂片處PIN下面有元件；（4）感應(yīng)器感應(yīng)不到PCB板；（5）吸嘴真空不夠。故障解除：出來這樣的電路板要在回流爐之前迅速取出來，并把高速機(jī)全部停機(jī)，然后排除故障，所以回流爐之前的檢查是非常重要的，不能有一點(diǎn)疏忽。 有一次我遇到這種情況，馬上把高速機(jī)全部停機(jī)，就開始逐個檢查貼片機(jī)，看是哪臺機(jī)出的問題。PCB下有PIN，PIN沒有頂?shù)椒疵娴脑瑏y片處反面PIN下也沒有元件，感應(yīng)器能感應(yīng)到PCB板，所以我想是吸嘴真空不夠。我把吸嘴頭的真空棉取下來檢查，發(fā)現(xiàn)應(yīng)經(jīng)變黑，就更換了新的真空棉，再做的時候，就沒有出現(xiàn)亂片了。故障五：吸嘴吸不到料。故障分析：發(fā)生吸嘴反復(fù)吸不到料的情況，有可能是料架不卷編帶，也有可能是編帶沒有卡到位，還有可能是吸嘴出了問題。故障解除：高速貼片機(jī)經(jīng)常遇到吸嘴吸不到料這種情況，大多數(shù)原因是料架的問題，在我按常理發(fā)現(xiàn)料架并沒有問題的時候，我就去檢查吸嘴，可是吸嘴的安裝也正常，究竟是哪里出了問題？我把料架重新取下來，再安上的時候發(fā)現(xiàn)，這把料架要比其它的料架要高出好多，肯定是下面墊了料子了。我取下料架，發(fā)現(xiàn)料架下面果然墊了料子，拿掉料子之后，再重新做，沒有出現(xiàn)不吸料的情況了。其實(shí)，貼片機(jī)的故障有很多，在這里我只列舉了五項(xiàng)。貼片機(jī)的故障排除，需要長期積累大量的經(jīng)驗(yàn)，就是同一種故障還有好多原因。就貼片機(jī)的這些問題，平常注意保養(yǎng)就會較少出現(xiàn)。 第二節(jié) 松下焊膏印刷機(jī)的故障處理 由于這個松下焊膏機(jī)使用了有5年了，因而它的常見故障比較多。 故障一：PCB板照不到MARK點(diǎn)。 故障解除：將焊膏機(jī)調(diào)整到教示位，發(fā)現(xiàn)PCB板拱起異常，將軌道寬度參數(shù)調(diào)大，發(fā)現(xiàn)焊膏機(jī)能正常運(yùn)作。 故障二：焊錫膏印偏。 故障解除：首先將焊膏機(jī)調(diào)整到教示位，看軌道加緊合適，就重新照MARK點(diǎn)，并更據(jù)印偏的PCB板，調(diào)整工作臺的移動參數(shù)。 故障三：PCB上焊錫膏印得太厚。