SMT各工序分析.docx

1、SMT各工序分析SMT各工序分析目录 页次目录 16. 注意事項: 237. 測驗題: 241. 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(Surface Mount Technology)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

2、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。3.2 SMT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，

3、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0100 C,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6-8 hrs(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)/5mi

4、n(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00100C之冰箱中

5、,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

6、PCB,PCB不能晃动. 3.6.2调好刮刀角度(600900)及高度(7.00.2mm),钢板高度(8.00.2mm),左右刮刀压力(1.30.1kg/cm2 )及机台速度202rpm. 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

7、选软一点印刷压力加大刮刀角度变小，一般为6090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 3.9 PCB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

8、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main menu主菜单中选择DATA I/O项,即按F1或1或,后加ENT去选择 3.10.1.2 DATA I/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 Del

9、ete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: 3.10.2.1 Filename. 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. 3.10.2.2 Filename. PS: 此内容存放零件的规格资料. 3.10.2.3 Filename. 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. 3.10.2.4 Filename. MCN:此内

10、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Location pin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. 3.10.4 Offset DATA画面功能键及桶位说明. X,Y Axis:参考点坐标 PWB Width:不使用 Data Name: Offset Data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

11、资料,但Set后无作用 Exit:回到上一层画面 Create New Data: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Part Data内的细项资料是否该使用的依据. 001-100 Tape Feeder使用电容 101-140 Stick Feeder使用IC 141-150 Matrix Tray使用QFP 151-200 Tray changer自动换盘器使用 M:设”0表执行,Mount设”1表跳过不执行 D:

12、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Bad mark感应方式 “0”不使用此功能 “1”使用白色Bad mark “2”使用黑色Bad mark 3.11 NC功能键说明 3.11.1Teaching:用作输入坐标用,需切换在Camera状态下 3.11.2 Cont, 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. 3.11.3 Mark Entry:用于Fiducial及IC mark的图像处理用法: 3.11.3.1进入mark Ent

13、ry 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. 3.11.3.3 mark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. 3.11.4 Alternate :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. 3.11.5 Inserting:插入一程序列 3.11.6 Deleting:删除一区间的程序列 3.11.7 Replacing:交换某两行程式列 3.11.8 Converting :将某连续区间的程序列内的skip或Feeder No

14、全改成相同数码. 3.11.9 Searching:搜寻某一程序列,要依赖Comment栏内的文字作依据. 3.11.10 Copying: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. 3.11.11 Reference:参考alignment make及Repeat的设定 3.11.12 Parts Ref:参考Parts及Feeder No间系设定 3.11.13 Moving:将某行程式列移至别行 3.11.14 Feeder Compensation:修正Feeder的位置 Parts Data的编写: 3.11.14.1 Step No:流水号 3.1

15、1.14.2 Recovery:若设定”0”时: 3.11.14.2.1Tape Feeder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: 3.11.14.2.2 Stick Feeder吸取NG即停止生产 3.11.14.2.3 Matrix tray吸取NG即将吸着失败元件放回原位置换回另一个Tray.3.11.14.2.4Tape Feeder会根据Auto Mode下的Recovery作重复吸取 3.11.14.3 Feeder No:选择要使用的Feeder No 3.11.14.4 Part Name:零件名称 3.11.14.5 Angle:修正零件角度

16、(零件非正规型) 3.11.14.6 Part supply:设定抓料角度 3.11.14.7 Tape send: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. 3.11.14.8 Tape width:设定Tape的宽度 3.11.14.9 Vacuum level:真空值补偿一般设为50 3.11.14.10 Head type:搭配的Nozzle 3.11.14.11 Head speed:机械头部动作的速度 3.11.14.12 Part size:零件尺寸,top ,bottom 要一样,Left, Right要一样. 3.11.14.13 numbe

17、r of leads:零件脚数,圆脚则设为”0”即可. 3.11.14.14 Lead pitch:设定IC脚可容许的歪斜偏差值及IC边的Pitch值 3.11.14.15 Lead length:脚长 3.11.14.16 Cut number:切换数量及位置,缺脚数位置. 3.11.14.17 Part thickness:零件厚度 3.11.14.18 Part type:零件种类 3.11.14.19 Part pick up height: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. 3.11.14.20 Lighting:附件吸嘴设定 3.11.14.21 Ga

18、in:图像明暗度 3.11.14.22 Offset:图像对比 3.11.14.23 Skip:跳过 3.12 Parts data的编辑功能键 3.12.1Refertace:读取Parts date设定值的详细内容 3.12.2 Parts entry:作parts的图像处理 3.12.3 Copying:拷贝相同的part和不同feeder使用. 3.12.4 Display change:更换另一种显示方式,显示整个程序内parts data的内容 3.12.5 Searching:搜寻某一个part所在位置 3.12.6 Deleting:删除part date 3.12.7 Rep

19、lacing:更换某两行parts data 3.12.8 Sorting:排序feeder顺序 3.12.9 Pickup teaching:吸着高度校正 3.12.10 Parts library:进入library parts data数据库 3.12.10.1 Reference:从数据库取用资料 3.12.10.2 Entry:建立parts data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

20、误 3.14.2若检查有误将无法进入Auto mode画面 3.14.3当检查无误后,即可进入Auto mode中进行生产工作 系统参考设定: Channel data delay time Head speed Tape feeder delay Adjust table Main menu F4 parameter Nozzle setting Position data Nozzle clog level Time and data setting Timer setting Option3.15 Delay time:机台机械运作时准备动作的延迟时间 3.15.1 Nozzle mov

21、e:吸嘴完全到达feeder位置至执行Vacuum on的时间 3.15.2 Vacuum on:抽真空至执行Nozzle down的时间 3.15.3 Nozzle down:降下吸嘴至最低位置之区间时间 3.15.4 Nozzle move:吸嘴移到mount位置至执行Nozzle down的时间 3.15.5 Vacuum off:关真空产生器的时间 3.15.6 Ejector on:吸嘴吹气时间,此值过大时将造成元件偏离正确位置3.16 Head speed:控制机械头之X,Y及Z轴的移动速度 3.16.1 X-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

22、移动而生产偏移或掉料. 3.16.2 UP/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. 3.16.3 ROP:机械头部旋转控制 此值速度过快将对较重元件吸着偏移3.17 Tape feeder delay:控制Tape各细部动作的延迟时间 3.17.1 Tape wait:机械头降下吸嘴至Tape on间的延迟时间,此值过低,元件将可能弹起. 3.17.2 Tape on: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 3.17.3 Tape off:道料器汽

23、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3.18 Nozzle setting: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3.19 position data:设定抛物及预备位置 3.19.1 Reject postion1:此为16头用 3.19.2 Reject postion2:此为7头用 3.19.3 Stand by position:此为机器头末mount动作时的等待位置3.20 Nozzle dog:设定每一种吸嘴阻塞程度(单位:1%)3.21 Time and data setting:时间与日期的设定3.22

24、Timer setting:输送轨道载出的时间控制 3.22.1 Conv1Carry out timer: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. 3.22.2 Conv1 out sensor timer:设定outlet sensor从开启至关闭的延迟时间一般设定为”0”3.23 Option 3.23.1 F mark/IC mark detection move speed:X-Y轴移至视觉照像的速度. 3.23.2 IC recognition speed:X-Y取料后移至camera照像点的速度. 3.23.3 Bad mark searc

25、h speed:X-Y轴移至bad mark点的速度 3.23.4 Nozzle change speed:换吸嘴时X-Y轴速度 3.23.5 Conveyor reference:”0” 定位时用孔定位,”1”定位时用孔定位,外加板边定位3.24 Auto模式下的参数设定3.24.1 PWB Planned:生产PCB产量 3.24.2 Auto recoveryhtt:”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. 3.24.3 Conveyor1:”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

26、复抓料动作. 3.24.4 Conveyor2:”0”只使用Location pin固定板子,”1”使用Location pin外加板定位 3.24.5 Step No:记录目前执行到那个程序列,那一步. 3.24.6 Repeat No:记录目前已执行到那个Repeat点. 3.24.7 Nozzle clean:”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. 3.24.8 Simple head compensaion:”0”不使用单点校正补偿,”1”使用点校正补偿. 3.24.9 Repeat cancel:”0”不使用Repeat cancel功能,”1”设定条件值

27、后连续生产,”2”每片基板都需确认条件值后才可生产. 3.24.10 Movement mode:”0”不使用空运转,”1”空运转X,Y,Z轴均动作 3.24.11 Pass mode:”0”不使用此功能,”1”将机台当成Buffer unit用 3.24.11 Matrix data: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. 3.24.12 Skip steps:此功能为设定程序列执行与否. 当Skip step中的19内某个数字有设定里点时则NC Data1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

28、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

29、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

30、,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0.800.2M/Min(七区)或283in/min(四区) 3.30.3自动,手动AUTO 当此开关位在”ON”自动时,OF