SMT各工序分析.docx
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SMT各工序分析
SMT各工序分析
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6.注意事項:
23
7.測驗題:
24
1.目的
使从业人员提升专业技术，做好产品质量。
2.范围
凡从事SMT组装作业人员均适用之。
3.SMT简介
3.1何谓SMT（SurfaceMountTechnology）呢？
所谓SMT就是可在“PCB”印上锡膏，然后放上多数“表面黏装零件”，再过REFLOW使锡膏溶融，让电子零件与基板焊垫接合装配之技术。
有时也可定义为：
“凡是电子零件，不管有脚无脚，皆可在基板的单面或双面进行装配，并与板面上的焊垫进行机械及电性接合，并经焊锡过程之金属化后，使之搭接成为一体”。
相反地，传统零件与底材板接合的方式，是将零件脚插入通孔，然后使焊锡填充其中进行金属化而成为一体。
前者能在板子两面同时进行焊接，后者则否。
3.2SMT之放置技术:
由于表面黏装技术及新式零件封装设计之快速发展，也连带刺激自动放置机的不断的革新。
多数品牌的放置机，其对SMD自动放置的基本理念均属大同小异。
其工作顺序是：
3.2.1由真空转轴及吸头所组成的取料头先将零件拾起。
3.2.2利用机械式夹抓或照像视觉系统做零件中心之校正。
3.2.3旋转零件方向或角度以便对准电路板面的焊垫。
3.2.4经释除真空吸力后，可使零件放置在板面的焊垫上。
3.3锡膏的成份
3.3.1焊锡粉末
一般常用为锡（63%）铅（37%）合金，其熔点为183℃。
3.3.2锡膏/红胶的使用:
3.3.2.1锡膏/红胶的保存以密封状态存放在恒温,恒湿的冰箱内,保存温度为0~100C,温度太高,锡膏中的合金粉未和助焊剂起化学反应后,使粘度上升而影响其印刷性,温度过低,助焊剂中的松香成份会产生结晶现象,使得锡膏恶化.
3.3.2.2锡膏从冰箱中取出时,应在其密封状态下回温6-8hrs（kester）/1-2hrs（千住）后再开封.如一取出就开封,存在的温差使锡膏结露出水份,这时锡膏回焊时易产生锡珠,但也不可用加热的方法使其回到室温,这会使锡膏质量劣化.
3.3.2.3锡膏使用前,先用搅拌机搅30-40sec（kester）/5min（千住）,搅拌时间不可过长,因锡粉末中粒间摩擦,使锡膏温度上升,而引起粉未氧化,其特性质化,黏度降低.
3.3.2.4锡膏/红胶开封后尽可能在24小时内用完,不同厂牌和不同TYPE的锡膏/红胶不可混用.
3.3.2.5红胶使用与管制依照[锡膏/红胶作业管制办法]（DQS-PB09-08）作业.
3.3.3锡膏专用助焊剂（FLUX）
构成成份
主要功能
挥发形成份
溶剂
粘度调节，固形成份的分散
固形成份
树脂
主成份，助焊催化功能
分散剂
防止分离，流动特性
活性剂
表面氧化物的除去
3.4回温
3.4.1锡膏/红胶运送过程必须使用密闭容器以保持低温
3.4.2锡膏/红胶必须储存于00~100C之冰箱中,且须在使用期限内用完.
3.4.3未用完之锡膏/红胶必须立即紧密封盖并记录时间放回冰箱以维持其活性,红胶在常温下最低回温1-2小时方可使用,无需搅拌.
3.5搅拌
3.5.1打开本机上盖,转动机器锡膏夹具之角度,以手转动夹具测之圆棒,放入预搅拌之锡膏并锁紧.
3.5.2左右两夹具上的锡膏罐重量要适配（差异不可过高+/-100克）机器高速转动可避免晃动.
3.5.3盖上上盖设定较佳的搅拌时间,按（ON/OFF）键后机器自动高速搅拌,并倒数计时,待设定时间完成后将自动停止.
3.5.4作业完成后,打开上盖,依相反动作顺序打开夹具的锡膏罐
3.6印刷机
3.6.1在机台上用顶针顶住PCB定位孔,固定好PCB,PCB不能晃动.
3.6.2调好刮刀角度（600~900）及高度（7.0±0.2mm）,钢板高度（8.0±0.2mm）,左右刮刀压力（1.3±0.1kg/cm2）及机台速度20±2rpm.
3.6.3选择手动模式→按台扳进→钢板下降→钢板松→目视钢板上的焊孔是否完全对准PCB上铜箔→钢板夹住→台扳出→自动→试刷一块,若锡膏不正可根据情况调整.
3.6.4根据机不同可设单/双面印刷及刮刀速度.
3.7锡膏印刷：
3.8印刷不良原因与对策
不良状况与原因
对策
印量不足或形状不良--
‧铜箔表面凹凸不平
‧刮刀材质太硬
‧刮刀压力太小
‧刮刀角度太大
‧印刷速度太快
‧锡膏黏度太高
‧锡膏颗粒太大或不均
‧钢版断面形状、粗细不佳
‧提高PCB制程能力
‧刮刀选软一点
‧印刷压力加大
‧刮刀角度变小，一般为60~90度
‧印刷速度放慢
‧降低锡膏黏度
‧选择较小锡粉之锡膏
‧蚀刻钢版开孔断面中间会凸起，激光切割会得到较好的结果
短路
‧锡膏黏度太低
‧印膏太偏
‧印膏太厚
‧增加锡膏的黏度
‧加强印膏的精确度
‧降低所印锡膏的厚度（降低钢版与
‧PCB之间隙，减低刮刀压力及速度）
黏着力不足
‧环境温度高、风速大
‧锡粉粒度太大
‧锡膏黏度太高，下锡不良
‧选用较小的锡粉之锡膏
‧降低锡膏黏度
坍塌、模糊
‧锡膏金属含量偏低
‧锡膏黏度太底
‧印膏太厚
‧增加锡膏中的金属含量百分比
‧增加锡膏黏度
‧减少印膏之厚度
3.9PCB自动送板的操作:
开机程序:
A.按电源开关连接电源
B.按启动开关此时本机处于:
当按启动开关后,你可选择自动或手动模式操作本机
a.选择手动操作模式----按自/手动键
若选择手动键:
可任意操作以下任一开关键,开降台料架,送板间隔设定,送基板.
b.选择自动操作模式----按自/手动键（若选自动操作式本按键灯亮）
3.10贴片机的操作及调试
1160与2500的操作方式大同小异,下面以2500为例.
3.10.1资料的输入与输出
3.10.1.1进入档案处理画面
在mainmenu主菜单中选择DATAI/O项,即按F1或1或↑,↓后加ENT去选择
3.10.1.2DATAI/O功能的说明:
Load载入→所有档案由硬盘或软盘载入存储器
Save储存→存储器中的资料储存至硬盘或软盘
Rename更名→更改文件名称
Delete删除→档案
Print打印→打印存储器内所需档案资料
Format格式→磁盘格式化
3.10.2程序的制作
SMT机台运作时,计算机控制系统会参考以下四种档案资料为动作的参考,故想要
正常运作,下列档案缺一不可.
说明如下:
3.10.2.1Filename.NC:
此内容存放从何处取得零件,及取到零件后如何布局于基板上的资料.
3.10.2.2Filename.PS:
此内容存放零件的规格资料.
3.10.2.3Filename.LB:
此内容为各式零件规格的数据库,平时可选取自已所需的零件规格使用,亦可自选零件规格资料置于数据库内.
3.10.2.4Filename.MCN:
此内容存放机台各项机械动作的参数设定.
3.10.3载入基板
3.10.3.1架设基板需Locationpin放正确位置.
3.10.3.2若有装道定位器,需注意气缸柱扺于基板上的点而分布平衡.
3.10.3.3基板需保持水平,可用摄影机检查.
3.10.4OffsetDATA画面功能键及桶位说明.
X,YAxis:
参考点坐标
PWBWidth:
不使用
DataName:
OffsetData文件名称,载入NC即会自动载入对应的Offset点.
Set:
设定完成需按Set
Teaching:
借助摄影机寻找点位置,使用时按”M’
Forward:
看NC程序画面
Cancel:
放弃刚输入的资料,但Set后无作用
Exit:
回到上一层画面
CreateNewData:
建立新档名
以下是程序的各栏位说明:
Nn:
程序行号
X.Y:
点坐标
Ang:
零件置放于基板上的角度
H:
选择某个Head
F:
选用某个道料器Feeder,不同型式的料架则所设定的范围值不同,它将会影响到PartData内的细项资料是否该使用的依据.
001-100TapeFeeder使用电容
101-140StickFeeder使用IC
141-150MatrixTray使用QFP
151-200Traychanger自动换盘器使用
M:
设”0表执行,Mount设”1表跳过不执行
D:
不使用
ZH:
mount高度补偿
S:
Skip可决定此列程序是否执行”0不执行”1”
R:
repeat设定多开关板Mount方式
B:
设定Badmark感应方式
“0”不使用此功能
“1”使用白色Badmark
“2”使用黑色Badmark
3.11NC功能键说明
3.11.1Teaching:
用作输入坐标用,需切换在Camera状态下
3.11.2Cont,Teaching:
当程序列有数行时,且已输入至计算机可使用此功能作快速校正Teaching.
3.11.3MarkEntry:
用于Fiducial及ICmark的图像处理用法:
3.11.3.1进入markEntry
3.11.3.2用↑,↓,→,←键调节,Gain及offset一般为70左右,若此设定不适当将无法辨识.
3.11.3.3mark的搜索区域约为本体的三倍大,可视不同PWB而定,区域内不可有其它的反光班点,否则易产生误判.
3.11.4Alternate:
设定多个Feeder共同提供同种元件,当其中一个Feeder用完,则另一个Feeder开始自动供料.
3.11.5Inserting:
插入一程序列
3.11.6Deleting:
删除一区间的程序列
3.11.7Replacing:
交换某两行程式列
3.11.8Converting:
将某连续区间的程序列内的skip或FeederNo全改成相同数码.
3.11.9Searching:
搜寻某一程序列,要依赖Comment栏内的文字作依据.
3.11.10Copying:
拷某一区间程序列组,此功能会依据不同的参数自动会加以计算,修改拷贝后的坐标.
3.11.11Reference:
参考alignmentmake及Repeat的设定
3.11.12PartsRef:
参考Parts及FeederNo间系设定
3.11.13Moving:
将某行程式列移至别行
3.11.14FeederCompensation:
修正Feeder的位置
PartsData的编写:
3.11.14.1StepNo:
流水号
3.11.14.2Recovery:
若设定”0”时:
3.11.14.2.1TapeFeeder吸取NG但不再重取零件,而直接执行下一个程序列的指令
若设定”1”时:
3.11.14.2.2StickFeeder吸取NG即停止生产
3.11.14.2.3Matrixtray吸取NG即将吸着失败元件放回原位置换回另一个Tray.
3.11.14.2.4TapeFeeder会根据AutoMode下的Recovery作重复吸取
3.11.14.3FeederNo:
选择要使用的FeederNo
3.11.14.4PartName:
零件名称
3.11.14.5Angle:
修正零件角度（零件非正规型）
3.11.14.6Partsupply:
设定抓料角度
3.11.14.7Tapesend:
设定推起Feeder的次数,X2表示气压缺少需推两次才可将元件推至吸取位置.
3.11.14.8Tapewidth:
设定Tape的宽度
3.11.14.9Vacuumlevel:
真空值补偿一般设为50
3.11.14.10Headtype:
搭配的Nozzle
3.11.14.11Headspeed:
机械头部动作的速度
3.11.14.12Partsize:
零件尺寸,top,bottom要一样,Left,Right要一样.
3.11.14.13numberofleads:
零件脚数,圆脚则设为”0”即可.
3.11.14.14Leadpitch:
设定IC脚可容许的歪斜偏差值及IC边的Pitch值
3.11.14.15Leadlength:
脚长
3.11.14.16Cutnumber:
切换数量及位置,缺脚数位置.
3.11.14.17Partthickness:
零件厚度
3.11.14.18Parttype:
零件种类
3.11.14.19Partpickupheight:
元件吸取高度,当元件面被吸着时,若高是ZH=0的位置时即需补偿.
3.11.14.20Lighting:
附件吸嘴设定
3.11.14.21Gain:
图像明暗度
3.11.14.22Offset:
图像对比
3.11.14.23Skip:
跳过
3.12Partsdata的编辑功能键
3.12.1Refertace:
读取Partsdate设定值的详细内容
3.12.2Partsentry:
作parts的图像处理
3.12.3Copying:
拷贝相同的part和不同feeder使用.
3.12.4Displaychange:
更换另一种显示方式,显示整个程序内partsdata的内容
3.12.5Searching:
搜寻某一个part所在位置
3.12.6Deleting:
删除partdate
3.12.7Replacing:
更换某两行partsdata
3.12.8Sorting:
排序feeder顺序
3.12.9Pickupteaching:
吸着高度校正
3.12.10Partslibrary:
进入librarypartsdata数据库
3.12.10.1Reference:
从数据库取用资料
3.12.10.2Entry:
建立partsdata存入数据库
3.13程序排序:
Sorting
此功能是检查程序编写是否为最佳化,且自动更正
检查项目为:
a.吸嘴交换频率是否适当
b.吸嘴编排是否最佳
3.14程序检查:
Checking
3.14.1此功能是检查使用者所编写的程序资料是否有误
3.14.2若检查有误将无法进入Automode画面
3.14.3当检查无误后,即可进入Automode中进行生产工作
系统参考设定:
Channeldata→delaytime
Headspeed
Tapefeederdelay
Adjusttable
Mainmenu→F4parameter→
Nozzlesetting
Positiondata
Nozzlecloglevel
Timeanddatasetting
Timersetting
Option
3.15Delaytime:
机台机械运作时准备动作的延迟时间
3.15.1Nozzlemove:
吸嘴完全到达feeder位置至执行Vacuumon的时间
3.15.2Vacuumon:
抽真空至执行Nozzledown的时间
3.15.3Nozzledown:
降下吸嘴至最低位置之区间时间
3.15.4Nozzlemove:
吸嘴移到mount位置至执行Nozzledown的时间
3.15.5Vacuumoff:
关真空产生器的时间
3.15.6Ejectoron:
吸嘴吹气时间,此值过大时将造成元件偏离正确位置
3.16Headspeed:
控制机械头之X,Y及Z轴的移动速度
3.16.1X-Y:
机械头部于X及Y方向的移动速度
此值过大时对较重的元件于吸嘴上因快速移动而生产偏移或掉料.
3.16.2UP/DN:
机械头部上下移动的速度控制
对较重之元件速度需放慢,才不致掉落元件,对体积较薄之元件速度亦需慢,防止往下移动过快而损坏元件.
3.16.3ROP:
机械头部旋转控制
此值速度过快将对较重元件吸着偏移
3.17Tapefeederdelay:
控制Tape各细部动作的延迟时间
3.17.1Tapewait:
机械头降下吸嘴至Tapeon间的延迟时间,此值过低,元件将可能弹起.
3.17.2Tapeon:
道料器的汽缸动作推动元件至完成间的延迟时间.
此值过小,道料器将无法到达吸取位置,造成吸着不良
3.17.3Tapeoff:
道料器汽缸缩回座原位间的延迟时间
此值过小将无法使下一颗元件正确推至吸料位置
3.18Nozzlesetting:
设定吸嘴在吸嘴交换器上的位置及设定一个head使用
List:
可显示目前的设定值
3.19positiondata:
设定抛物及预备位置
3.19.1Rejectpostion1:
此为1~6头用
3.19.2Rejectpostion2:
此为7头用
3.19.3Standbyposition:
此为机器头末mount动作时的等待位置
3.20Nozzledog:
设定每一种吸嘴阻塞程度（单位:
1%）
3.21Timeanddatasetting:
时间与日期的设定
3.22Timersetting:
输送轨道载出的时间控制
3.22.1Conv1Carryouttimer:
计算从mount完成后至执行载出PWB的中间等待时间,一般设为”0”就是不延迟.
3.22.2Conv1outsensortimer:
设定outletsensor从开启至关闭的延迟时间一般设定为”0”
3.23Option
3.23.1Fmark/ICmarkdetectionmovespeed:
X-Y轴移至视觉照像的速度.
3.23.2ICrecognitionspeed:
X-Y取料后移至camera照像点的速度.
3.23.3Badmarksearchspeed:
X-Y轴移至badmark点的速度
3.23.4Nozzlechangespeed:
换吸嘴时X-Y轴速度
3.23.5Conveyorreference:
”0”定位时用孔定位,”1”定位时用孔定位,外加板边定位
3.24Auto模式下的参数设定
3.24.1PWBPlanned:
生产PCB产量
3.24.2Autorecoveryhtt:
”0”抓取零件失败,不重复抓料,”1”to”3”抓取零件失败,依设定次数再实行重复抓料动作.
3.24.3Conveyor1:
”0”基板载入与载出需按load,unload,”1”to”3”抓取零件失败,依设定次数再实行重复抓料动作.
3.24.4Conveyor2:
”0”只使用Locationpin固定板子,”1”使用Locationpin外加板定位
3.24.5StepNo:
记录目前执行到那个程序列,那一步.
3.24.6RepeatNo:
记录目前已执行到那个Repeat点.
3.24.7Nozzleclean:
”0”不使用吸嘴阻塞检测,”1”若换吸嘴时可自动检测吸嘴是否阻塞.
3.24.8Simpleheadcompensaion:
”0”不使用单点校正补偿,”1”使用点校正补偿.
3.24.9Repeatcancel:
”0”不使用Repeatcancel功能,”1”设定条件值后连续生产,”2”每片基板都需确认条件值后才可生产.
3.24.10Movementmode:
”0”不使用空运转,”1”空运转X,Y,Z轴均动作
3.24.11Passmode:
”0”不使用此功能,”1”将机台当成Bufferunit用
3.24.11Matrixdata:
此功能可设定IC盘内从那个零件开始抓取,使用方法只要填入NX及NY位置即可.
3.24.12Skipsteps:
此功能为设定程序列执行与否.
当Skipstep中的1~9内某个数字有设定里点时则NCData1的Skip若设定与设定的里点同数字则此程序不执行.
3.25表面装着机：
3.25.1不良问题之分类如下：
3.25.1.1装着前的问题（零件吸取异常）
（A）无法吸件
（B）立件
（C）半途零件落
3.25.1.2装着后的问题（零件装着异常）
（A）零件偏移
（B）反面装着
（C）缺件
（D）零件破裂
3.25.2问题对策的重点
（A）不良现象发生多少次？
（B）是否为特定零件？
（C）是否为特定批？
（D）是否出现在特定机器
（E）发生期间是否固定
3.25.3零件吸取异常的要因与对策
3.25.3.1零件方面的原因：
（A）粘于纸带底部
（B）纸带孔角有毛边
（C）零件本身毛边勾住纸带
（D）纸带孔过大，零件翻转
（E）纸带孔太小，卡住零件
3.25.3.2机器方面的原因：
（A）吸嘴不良、真空管路阻塞、真空阀是否异常？
（B）吸料高度太高，即吸料时吸嘴与零件有间隙，也会造成立件。
（C）供料器不良、纸带（或塑胶带）装入是否不良？
上层透明带剥离是否不良？
供料器PITCH是否正确？
3.26装着位置偏斜或角度不正的要因对策
3.26.1零件吸嘴上运送时好生偏移,其原因大致为真空吸力下降吸嘴移动时导致振动.
3.26.2装着瞬间发生偏位,装着后X.Y-TABLE甩动还有基板移出过程的晃动等.
3.27零件破裂的原因
3.27.1原零件不良
3.27.2掌握发生状况:
是否为特定的零件?
是否为固定批”是否发生于固定机台?
发生时间一定吗?
3.27.3发生于装置上的主因通常是正方向受力太大,固需检查吸料高度与零件厚度是否设定正确.
3.28装着后缺件原因
3.28.1掌握现象:
如装着时带走零件,装着后XY-TABLE甩动致零件掉落,零件与锡膏量愈小则愈易发生.
3.28.2机器上的问题:
如吸嘴端,吸嘴上下动作不良,真空阀切换不良,装着时高度水平不准,基板固定不良,装着位置太偏.
3.28.3其它原因:
零件面附有异物被吸嘴吸入或零件在制造时零件下面附有油或脱离剂,导致无法附着于锡膏上,另一方面基板板弯太大,装着过会振动或锡膏粘着力不足时也会发生缺件情况.
3.29热风回焊炉（Reflow）
3.29.1操作方法及程序:
3.29.1.1开启power 开关
3.29.1.2各单体开关旋钮,即可变为可动作显示
3.29.1.3将温度控制器,调整至适当的温度设定值.
3.30热风回流区温度设定参考值
3.30.1炉温各区温度设定依PCB与锡膏特性而定.
3.30.2输送装置速度调整单位0.80±0.2M/Min（七区）或28±3in/min（四区）
3.30.3自动,手动AUTO
当此开关位在”ON”自动时,OF
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