SMT贴片机知识.docx

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SMT贴片机知识

第四章  贴片机识

一、贴片机在SMT中的发展应用

    随着电子产品的发展，现代高科技的需要，电子零件以越来越精细，元件结构也由以前的DIP直插件发展到表面贴装件，各种IC的形状也正朝向SMT件的形状发展，很明显的一种情况为芯片的包装，以由过去的QFP、PLCC向BGA方向发展，这都是电子产品随科技发展的必然趋势，0603（1608）件在人的肉眼下可以操作已到了极限，同如QFP在现所允许的体积下已不能满足新时代的要求，产生了BGA，同样的主板在大量SMD件下手工是无法有效生产一样，贴片机在SMT中的发展领域是自然的。

二、YAMAHA贴片机简介

1．YVL88Ⅱ为Laser/Vision Mounter（激光/视觉多功能贴片机）YVL88Ⅱ是YAMAHA系列中的一种，它的功能体现在可以贴装电阻、电容片件尺寸在1005以上的范围，和各种形状的QFP、PLCC以及BGA。

2．YAMAHA贴片机的电压要求。

2.1 HYPER系列、YVI2U/Ⅱ、YV100、YVL80/88、YV64/YV64D/YV100/HSD等为单相AC200V+10%，50HZ

2.2 YV112Ⅲ、YV100Ⅱ、YVL88Ⅱ等为三相AC380V±10%，50HZ

2.3 通过对变压器接线的改变，单相电压适用范围为220-240V±10%，三相电压范围为200-416V±10%

3. YAMAHA贴片机的压缩空气要求。

3.1 空气压力应大于5.0kg/cm2，否则当检测系统检测到小于此值时，将会出于安全考虑停止  

机器工作并报警，同时如果气压达不到，吸料会经常出错。

3.2空气必须经过过滤或干燥后的干净气体。

如果气体含有水份、油、灰尘时，机器就不能正

常工作，电磁阀、滤芯、传感器、密封件等部件也会加速老化。

4. YAMAHA贴片机的环境要求

4.1 室温应为24℃左右，温度太低或太高都将对机器的机械运动部份和控制箱时的控制模块 

产生不良影响。

4.2 车间是封密无尘的，当空气中灰尘较多时，它们也会影响到机械运动部份和传感器灵敏度。

4.3 贴片机周边不能有产生较大机械振动和电磁干扰的其它设备，以免影响贴片机的正常工

作。

5. YAMAHA贴片机对PCB板的要求

5.1尺寸    最小：

L50×W50mm         最大：

L457×W407mm

               其最大尺寸会因机器型号或安装的选择不同而不同。

5.2厚度    0.6-2.0mm       根据PCB的材料也有变化。

5.3其它要求：

PCB板向上或向下的变形最大不超过1mm。

6. YAMAHA机器的命名

           YVL*** II     第几代

可装8mm带装送料器的总数                               

LASER（激光）识别

                              （Vision）全视觉系列

YAMAHA的缩写               

三、YAMAHA贴片机的操作安全要求

贴片机作为高科技产品，安全、正确地操作对机器和对人都是很重要的。

安全地操作贴片机最基本的就是操作者应有最准确的判断，应遵循以下的基本安全规则：

1.机器操作者应接受正确方法下的操作培训。

2.检查机器，更换零件或修理及内部调整时应关电源（对机器的检修都必须要在按下紧急按钮或断电源情况下进行。

3.确使“读坐标”和进行调整机器时YPU（编程部件）在你手中以随时停机动作。

4.确使“联锁”安全设备保持有效以随时停止机器，机器上的安全检测等都不可以跳过、短接，否则极易出现人身或机器安全事故。

5.生产时只允许一名操作员操作一台机器。

6.操作期间，确使身体各部分如手和头等在机器移动范围之外。

7.机器必须有正确接地〈真正接地，而不是接零线〉。

8.不要在有燃气体或极脏的环境中使用机器。

注意：

a）未接受过培训者严禁上机操作。

b）安全第一，机器操作者应严格按操作规范操作机器，否则可能造成机器损坏或危害人身安全。

c）机器操作者应做到小心、细心。

四、YAMAHA贴片机各部件的名称及功能

1.主机

1.1主电源开关（MainPowerSwitch）：

开启或关闭主机电源

1.2视觉显示器（VisionMonitor）：

显示移动镜头所得的图像或元件和记号的识别情况。

1.3操作显示器（OperationMonitor）：

显示机器操作的VIOS软件屏幕，如操作过程中出现错误或有问题时，在这个屏幕上也显示纠正信息。

1.4 警告灯（WarningLamp）：

指示贴片机在绿色、黄色和红色时的操作条件。

绿色：

机器在自动操作中

黄色：

错误（回归原点不能执行，拾取错误，识别故障等）或联锁产生。

红色：

机器在紧急停止状态下（在机器或YPU停止按钮被按下）。

1.5 紧急停止按钮（EmergencyStopButton）：

按下这按钮马上触发紧急停止。

2.工作头组件（HeadAssembly）

   工作头组件：

在XY方向（或X方向）移动，从供料器中拾取零件和贴装在PCB上。

工作头组件移动手柄（MovementHandle）：

当伺服控制解除时，你可用手在每个方向移动，当用手移动工作头组件时通常用这个手柄。

3.视觉系统（VisionSystem）

移动镜头（MovingCamera）：

用于识别PCB上的记号或照位置或坐标跟踪。

独立视觉镜头（Single-VisionCamera）：

用于识别元件，主要是那些有引脚的QPF。

背光部件（BacklightUnit）：

当用独立视觉镜头识别时，从背部照射元件。

激光部件（LaserUnit）：

通过激光束可用于识别零件，主要是片状零件。

多视像镜头（Multi-VisionCamera）：

可一次识别多种零件，加快识别速度。

4.供料平台（FeederPlate）：

   带装供料器、散装供料器和管装供料器（多管供料器），可安装在贴片机的前或后供料平台。

5.轴结构（AxisConfiguration）

   X轴：

移动工作头组件跟PCB传送方向平行。

   Y轴：

移动工作头组件跟PCB传送方向垂直。

 Z轴：

控制工作头组件的高度。

   R轴：

控制工作头组件吸嘴轴的旋转。

   W轴：

调整运输轨的宽度。

6.运输轨部件（ConveyorUnit）

1、主挡板（MainStopper）

2、定位针（LocatePins）

3、Push-inUnit（入推部件）

4、边缘夹具（EdgeClamp）

5、上推平板（Push-upPlate）

6、上推顶针（Push-upPins）

7、入口挡板（EntranceStopper）

7.吸嘴站（NozzleStation）：

允许吸嘴的自动交换，总共可装载16个吸嘴，7个标准和9个可选吸嘴。

8.气源部件（AirSupplyUnit）

包括空气过滤器、气压调节按钮、气压表。

9.输入和操作部件（DataInputandOperationDevices）

1、YPU（YAMAHAProgrammingUnit）编程部件

Ready按钮：

异常停止的解除和伺服系统发生作用。

2、键盘（Keyboard）各键的功能

    F1：

用于获得目前选项的帮助信息

    F2：

PCB生产转型时使用

    F3：

转换编制目标（元件信息、贴装信息等）

    F4：

转换副视窗（形状、识别等信息）

    F5：

用于跳至数据地址

    F6：

辅助调整时使用

    F7：

设定数据库

    F8：

视觉显示实物轮廓

    F9：

照位置

    F10：

坐标跟踪

    Tab：

各视窗间转换

    Insert，Delete：

改变副视窗各参数

    ↑↓→←：

光标移动及文页UP/Down移动

SpaceBar（空档键）：

操作期间暂停机器（再按解除暂停）

注意：

1）掌握各部件的名称，跟机器实物对照，可指出哪个部件的名称及基本作用。

2）请问当发生紧急情况时，应按哪个按钮，警告灯的状态以及操作显示器的显示情况？

五、贴片机料件知识

1、基本元件类型（BasicComponentType）

①　盒形片状元件（电阻和电容）

BoxTypeSolderComponent（ResistorandCapacitor）

②小型晶体管（三极管及二极管）

SOT：

SmallOutlineTransistor（TransistorandDiode）

③Melf类元件

  MelftypeComponent[Cylinder]

④Sop元件

Smalloutlinepackage小外形封装

⑤TSop元件

ThinSop薄形封装

⑥SOJ元件

SmallOutlineJ-leadPackage具有丁形引线的小外形封装

⑦QFP元件

QuadFlatPackage方形扁平封装

⑧PLCC元件

PlasticLeadedChipCarrier塑料有引线芯片载体

⑨BGA

BallGridArray球脚陈列封装（球栅陈列封装）

⑩CSP

ChipSizePackage芯片尺寸封装

2、特殊元件类型（SpecialComponentType）

①钽电容（TantaliumCapacitor）

②铝电解电容（AalminumElectrolyticCapacitor）

③可变电阻（VariableResistor）

④针栅陈列封装BGA：

BinGridArray

⑤连接器：

Connector

⑥IC卡连接器：

ICCardConnector

  附：

BGA封装的种类

  A：

PBGA：

PlasticBGA塑料BGA

  B：

CBGA：

CeramicBGA陶瓷BGA

  C：

CCGA：

CeramicColumnGridArray陶瓷柱栅陈列

  D：

TBGA：

TapeAutomatedBGA载带自动键合BGA

  E：

MBGA：

微小BGA

  注：

芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减少，重量减少，可靠性提高，使用更加方便等。

（MCM：

MultiChipModel多芯片组件）

 英汉缩语对照：

 SMT：

SurfaceMountTechnology表面贴装技术

SMD：

SurfaceMountingDevices 表面安装器件

SMB：

SurfaceMountingPrintedCircuitBoard 表面安装印刷板

DIP：

Dual-In-LinePackage双列直插式组件

THT：

ThoughHoleMountingTechnology插装技术

PCB：

PrintedCircuitBoard 印刷电路板

SMC：

SurfaceMountingComponents表面安装零件

PQFP：

PlasticQuadFlatPackage 塑料方形扁平封装

SOIC：

SmallScaleIntegratedCircuit小外形集成电路

LSI：

 LargeScaleIntegration大规模集成

注意：

1、元件知识为基础知识部份，一定要熟练掌握。

2、能够指出生产中常见元件的类型以及相似元件的区别。

3、掌握常用元件的主要特性指标以及规格。

4、注意有方向性元件和有极性元件，装料时要小心留意。

5、常见元件的标识一定要清楚，准确，做到计算对，小数点点对，“0”数目写对，字母写对，再经过认真核对，向出错率为“零”的极限挑战。

6、日常生产中要求区分的元器件必须分开，并作好标识。

7、集成电路（IC）属易被静电损坏之器件，接触时注意佩带好防静电环。

8、塑料封装之器件（如PQFP、BGA等）属易受潮之器件，注意防潮湿。

9、严格按照操作流程操作，不断认识新的SMD料件。

六、SMD件的包装形式及供料器的类型

1、包装形式

A.带装Tape

B.管装Stick

C.托盘Tray

D.散装Bulk

  注：

*同种料件可有多种包装形式

2、供料器的类型

A.TapeFeeder带装供料器

 带装零件供料器依料带的宽度可分为：

8mm/12mm/16mm/24mm/32mm/44mm/56mm等种类。

12mm以上的送料器（除32mm-edh外），输送间距可根据元件情况进行调整。

     B.StickFeeder管装供料器

        High-SpeedStickFeeder高速管装代料器

        High-PrecisionMulti-StickFeeder高精度多重管装供料器

        High-SpeedStackStickFeeder 高速层式管装供料器

     C.TrayFeeder托盘代料器

手动换盘式：

ManualTrayFeeder（Fix.TF）

自动换盘式：

AutoTrayStackerATS27A

自动换盘拾取式换盘送料YTF31APick&PlaceTrayFeeder（Ext.TC）

D.BulkFeeder：

散装供料器（目前较少使用）

        种类：

振动式和吹气式

3、供料器的安装及注意事项：

①主要部件名称

带装供料器：

   夹紧手柄ClampingLever

料带导板TapeGuide

锁杆Lock Lever

Front/RearKnockPin前/后固定针

 管装供料器 主体：

MainUnit

                管托架：

StickSaucer

                管道：

Track

②带装供料器

 可通过指针方向移动夹紧手柄在供料平台上安装或卸下。

注意：

A将料带盘装到带装供料器前确保带装供料器的机械部分没有粘附电子元件或碎屑。

B牢固地将供料器固定在供料平台上，确保导杆牢固地卡住在供料平台上，否则可能发生振动。

C带装料件装载步骤：

根据料带宽度确定所用带装供料器的类型：

        检查该供料器是否粘附杂物，有无异常（有则排除）

 按正确的胶带（盖带）安装路线来装料

  检查拾料位置和供料问题是否跟料带相符

  手动操作检查是否供料正常

 安装到供料平台上

③管装供料器

 将定位针和带供气孔的定位梢对准供料平台的定位孔进行定位安装。

 移动夹紧手柄可以从供料平台上拆下管装供料器

注意：

A 在供料平台上安装时，确保供料器安装编号与定位针位置对应。

B 机器主电源的总电源开，手动操作供给气源n次，确认其动作是否平稳。

C 将管装供料器装到供料平台前，确保无电子元件或杂物粘附在平台上。

D管装供料器以大冲程垂直移动，而引起戳到眼睛或碰到手等伤害，为安全着想，将转换开关放在“底部”。

④托盘供料器

  A托盘设置：

    放松螺丝      托盘固定       托盘安装        锁紧托盘夹具上的螺丝

  B托盘安装（固定托盘除外）

YTF31A最多31个设置，在载台上装载间距为10mm,如果托盘超过6mm，其载以20mm的

间距装载，在同一个载架中装载的载盘间距不能改变。

 C 载盘的插入

    当使用外设托盘转换器时，操作停止其载架灯将关闭，打开载架安全门      安装载盘     插入载盘

4、元件供给部件的设置和转换

  A 带装供料器在供料平台上的安装和拆卸（Attach       Detach）   

  B 盖带（胶带）与载带安装路线（轨迹）（TopTapeandCarrierTach）

  C 拾取位置

16到24mm带装供料器和32mm凸胶型带装供料器，有一条表明拾取位置的记号线（32mm凸粘型为标签）安装料带时，使此线对准电子元件的中心，然后压下并扣住其料导板。

注：

确保载带上的供给孔和供料器棘轮（带尖角齿的齿轮）的齿吻合。

D 操作的确认

在供料器上安装元件后，确定其操作正确，

将供料器安装在供料平台上

 打开FEEDERON/OFF屏幕  除（SHELL/M）外所有批示项中都有（4/MANNAL/FEEDERON/OFF）

  驱动供料器：

移动光标到驱动供料器的供料平台的编号，然后按（ENTER）键，按几次。

5．带装供料器的调整：

要进行稳定及准确的元件供给，必须正确调整如下项目：

调整基目                      带装供料器类型

供给间距            除8mm和32mm-adh带装供料器外的所有供料器

供料器速度          16mm、24mm、32mm和44mm带装供料器

 胶带驳离压力        8mm和12mm带装供料器

 锁柄（杆）位置      32凸胶和44mm带装供料器

①料带的供给间距

        依元件的类型不同而改变，必须设定为元件间距一样

        调整步骤：

        12mmTapeFeeder         16mm、24mm、32mm-emb、44mm、56mmTapeFeeder

 拧松气缸上的两个螺栓                拧松气缸支持板上的两个螺丝

将两个螺栓插入另一个孔中             安装支撑板上的期望凹槽中

拧紧螺栓固定气缸                       拧紧螺栓固定气缸

②供料器速度（对12mmLP、16mm、24mm、32mm、44mm而言）

  与带装供料器的气缸相连的调速阀可使你改变元件送出的速度，左旋调速阀增大速度，右旋降低速度

最佳速度依元件及料带不同，如速度设定得太快，元件可能跳出或被卡住或料带引导链轮跳出，使元件不能正确供给，这时应调到适中。

③盖带驳离压力（用于8mm和12mmTapeFeeder）    

一个带盘的盖带和载带用胶水粘住，如果粘力太强，盖带不能在适当时间从载带上驳离（一般为低带），将弹簧装到上面的支撑针上可增大料带驳离压力。

④锁杆（用于32mm和44mm凸料TapeFeeder）

  如果料带导板与锁杆间有空隙，工作时导板松弛，可能阻碍元件恰当供给，要阻止这种情况，需调整锁柄，按紧急停止钮，将带装供料器装在供料平台上      拧松固定锁柄的两个螺栓   调整A板和B板，使料带导板和锁柄接触     锁紧螺栓

6、排除流程图（元件不能被拾取产生拾取故障时）

是否还有料带存在 NO   请更换料带

          YES

 料带是否通过正确料带路径供给 NO   请设好料带通过的正确路径

          YES

供给间距是否跟零件尺寸相符 NO  请调整供给间距和零件尺寸相匹配

          YES

 锁柄和料带导板空隙是否设为“0”NO   请调整锁柄和料带导板的空隙为“0”

          YES                                                     

请联系YAMAHA或者根据代理商和机器的型号的描述而自行处理。

注意：

I   掌握各种供料器的安装步骤以及注意事项

     II  熟悉供料器的结构及调整项目的调整步骤

     III 当发生拾取故障，该如何排除

     IV 勤于练习，熟能生巧

七、贴片机的基本操作

1、常规操作：

说明PCB转型或设定的常规生产流程

流程图：

操作前检查

机器开始

暖机操作

是否改变（PCB类型）YES  改变设定

开始PCB生产

是否出错  YES    纠正数据

完成PCB生产

关电源

注：

关电源后到激光恢复大约要5到10秒，所以关电源后马上开电源可能发生故障。

2、开机

  描述从开电源到回原点的操作，完成此操作后才可进行新PCB数据编制以及其它操作。

  流程图：

               开主机电源                         I/OPERATION/M/1/RUNNING

              按[READY]开伺服                 

              安全检查                         D2 INIT.SERVOORIGIN

                                                        （回归原点）

  注：

回原点亦可在手动方式中进行，除（4/SHELL/M）外，每项都有手动方式选[1（2OR3）/4/MANUAL]。

3、暖机操作

  开机生产前的机器动作准备，特别是X-Y轴，正常大约10分钟暖机就够了，如果停机时间较短（2小时或更少），无须暖机，而且主机和托盘供料器同时开始暖机操作。

流程图：

暖机前检查      1/1/D2 WARMUP      设定暖机时间      安全检查      暖机开始

暖机自动停止

注：

在手动项中的（B2WARMUP）也可执行暖机操作。

4、PCB生产开始

  流程图：

          1/1/RUNNING

          选择PCB名                      

                                         CONUEYORUNITS

                                         COMPONENTASSIGNMENT

          1/1/D4RUNNINGUTILITY     EDITTRAYCOUNTER

                                         FEEDBULKCOMPONENT

                                         CHECKNOZZLE

          选择