現代電子制造工藝的開發與設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 IntroduceMOUNTSMT IntroduceMOUNTSMT IntroduceMOUNTSMT IntroduceMOUNT表面貼裝元件的種類 有源元件(陶瓷封裝)無源元件單片陶瓷電容鉭電容厚膜電阻器薄膜電阻器軸式電阻器CLCC (ceramic leaded chip carrier)陶瓷密封帶引線芯片載體DIP(dual inline package)雙列直插封裝 SOP(small outline package)小尺寸封裝QFP(quad flat package) 四面引線扁平封裝BGA( ball grid array) 球柵陣列 SMC泛指無源表面安裝元件總稱SMD泛指有源表面安裝元件 SMT Introduce阻容元件識別方法(=120mil,=80mil)Chip 阻容元件IC 集成電路英制名稱公制 mm英制名稱公制 mm120608050603040202015030252512MOUNTSMT IntroduceMOUNT阻容元件識別方法,電容識別標記電 阻電 容標印值電阻值標印值電阻值2R25R6102682333104564 1KΩ 6800Ω 33KΩ 100KΩ 560KΩ 0R5 010 110 471 332 223 513 1PF 11PF 470PF 3300PF 22000PF 51000PF SMT IntroduceMOUNTIC第一腳的的辨認方法OB36HC081132412廠標型號OB36HC081132412廠標型號OB36HC081132412廠標型號T93151—1HC02A1132412廠標型號① IC有缺口標志 ② 以圓點作標識③ 以橫杠作標識 ④ 以文字作標識(正看IC下排引腳的左邊第一個腳為1) SMT IntroduceSMT電子工藝視頻MOUNT來料檢測的主要內容SMT IntroduceMOUNT貼片機的介紹拱架型(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,經過對元件位置與方向的調整,標移動橫梁上,所以得名.這類機型的優勢在于:系統結構簡單,可實現高精度,適于各種大小,形狀的元件,甚至異型元件,送料器有帶狀,管狀,也可多臺機組合用于大批量生產. 這類機型的缺點在于:貼片頭來回移動的距離長,所以速度受到限制. SMT IntroduceMOUNT轉塔型(Turret)元件送料器放于一個單坐標移動的料車上,基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統移動的工作臺上,貼片頭安裝在一個轉塔上,工作時,料車將元件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,經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度),在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整,將元件貼放于基板上. 一般,轉塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭,每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機型)至5~6個真空吸嘴(現在機型).由于轉塔的特點,將動作細微化,選換吸嘴,送料器移動到位,取元件,元件識別,角度調整,工作臺移動(包含位置調整),貼放元件等動作都可以在同一時間周期內完成,~. 這類機型的優勢在于:這類機型的缺點在于:貼裝元件類型的限制,并且價格昂貴. SMT IntroduceMOUNT對元件位置與方向的調整方法: 產品名稱:全視覺泛用型貼片機FullVision MultiFunctional Chip Mounter型號:EM360/EM360S全視覺取置頭/Heads:4搭載最佳速度/Speed: , (QFP100pin)產能/Chips per Hour: 最佳13000/hr (opt), IPC985010000/hr供料站數Feeder Lanes:80/40SMT IntroduceMOUNTCOMPONENTPACKAGES8～56mm帶狀供料器,管狀供料器,(多)盤式供料器8～56mm Tape Feeder, Stick Feeder, (Multi)Tray Feeder元件包裝APPLIEDCOMPONENTS0603(0201)Chip ～ SOP,QFP,BGA (45 x 45mm)適用元件PLACEMENTACCURACYChip 177。IC 177。搭載精度14,000 /Hr,IPC9850 10,000/Hr CHIPSPERHOUR14,000 /小時 ,IPC9850 10,000/小時 產能(Pick simultaneously),1sec/IC PLACEMENTSPEED(同時吸著 ),1秒/IC 搭載時間LRFLOWDIRECTION左右搬運方向BOARDSIZE(WxDxT)4002502 ～50 50 mm對象基板尺寸(WxDxT)EM360SEM360SMT IntroduceMOUNT～10 kgf/AIRCONSUMPTION～10 kgf/cm2最大150L/min 干燥,清凈空氣使用空氣源POWERCONSUMPTION3φ220VAC177。10%,50/60Hz,2KVA, 3φ380VAC177。10%,50/60Hz,2KVA使用電力,300 Kg WEIGHT約1,300公斤重量OUTLINEDIMENSIONS1250 x 1390 x 1450 mm外觀尺寸(WxDxH)CONVEYORHEIGHT900177。20 mm搬送高度COMPONENTRECOGNITION多值化畫像辨識MultiView Gray Scale Vision元件辨識40 Lane@8mm Tape Feeder80 Lane@8mm Tape FeederFEEDERINPUTS40站@8mm供料器80站@8mm供料器料站數BOARDLOCATION全視覺定位點辨識FullVision Alignment Mark Recognition基板定位SMT IntroduceMOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce目前 ,世界上生產貼片機的廠家有幾十家,貼片機的品種達幾百個之多,但無論是全自動貼片機還是手動貼片機,無論是高速貼片機還是中低速貼片機,它的總體結構均有類似之處.貼片機的結構可分為:機架,PCB傳送機構及支撐臺X,Y與Z/θ伺服,定位系統,光學識別系統,貼片頭,供料器,傳感器和計算機操作軟件. MOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce機架機架是機器的基礎,所有的傳動,定位,傳送機構均牢固地固定在它上面,大部分型號的貼片機及其各種送料器也安置在上面,大致可分為兩類.1. 整體鑄造式整體鑄造的機架的特點是整體性強,剛性好,整個機架鑄造后采用時效處理,機架的變形微小,.2. 鋼板燒焊式這類機架由各種規格的鋼板等燒焊而成,但具有加工簡單,(去掉機器外殼)可見到焊縫.機器采用那種結構的機架,輕松,無震動感 (用金屬幣立于機器上不會出現翻倒),從某種意義上來講機架起著關鍵作用.MOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce傳送機構傳送機構的作用是將需要貼片的PCB送到預定位置,貼片完成后再將SMA送至下道工序.,皮帶分為A,B,C三段,并在B區傳送部位設有PCB夾緊機構,在A,C區裝有紅外傳感器,更先進的機器還帶有條形碼閱讀器,它能識別PCB的進入和送出,記錄PCB的數量.傳送機構根據貼片機的類型又分為兩種.(1)整體式導軌通常光學定位的精度高于機械定位,但定位時間較長.(2)活動式導可做XY移動的PCB承載臺,并可做上下升降運動.MOUNT貼片機的結構與特性 : SMT IntroduceX,Y與Z/θ伺服,定位系統X,Y定位系統是貼片機的關鍵機構,也是評估貼片機精度的主要指標,它包括X,Y傳動結構和X,一種是支撐貼片頭,即貼片頭安裝在X導軌上,X導軌沿Y方向運動從而實現在XY方向貼片的全過程,這類結構在通用型貼片機[泛用機]中多見,另一種功能是支撐PCB承載平臺并實現PCB在XY方向移動,這類結構常見于塔式旋轉頭類的貼片機[轉塔式],其貼片頭僅做旋轉運動,Y定位系統中,X導軌沿Y方向運動,從運動的形式來看,屬于連動式結構,其特點是X導軌受Y導軌支撐,并沿Y軸運動,它屬于動式導軌(Moving Rail)結構.MOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce光學對中系統貼片機的對中是指貼片機在吸取元件時要保證吸嘴吸在元件中心,使元件的中心與貼片頭主軸的中心線保持一致,因此,(稱為機械對中).當貼片頭吸取元件后,在主軸提升時,撥動四個爪把元件抓一下,使元件輕微的移動到主軸中心上來,目前這種對中方式已不在使用,取而代之的是光學對中.貼片頭吸取元件后,CCD攝象機對元器件成像,并轉化成數字圖象信號,經計算機分析出元器件的幾何尺寸和幾何中心,并與控制程序中的數據進行比較,計算出吸嘴中心與元器件中心在△X,△Y和△θ的誤差,并及時反饋至控制系統進行修正,保證元器件引腳與PCB焊盤重合.MOUNT1),機械對中調整位置,吸嘴旋轉調整方向,這種方法能達到的精度有限,較晚的機型已再不采用.2),激光識別,X/Y坐標系統調整位置,吸嘴旋轉調整方向,這種方法可實現飛行過程中的識別,但不能用于球柵列陳元件BGA.3),相機CCD識別,X/Y坐標系統調整位置,吸嘴旋轉調整方向,一般相機固定,貼片頭飛行劃過相機上空,進行成像識別,比激光識別耽誤一點時間,但可識別任何元件,也有實現飛行過程中的識別的相機識別系統,機械結構方面有其它犧牲. 貼裝頭對元件位置與方向的調整方法:SMT IntroduceMOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce貼片頭貼片頭是貼片機關鍵部件,它拾取元件后能在校正系統的控制下自動校正位置,貼片頭已由早期的單頭,機械對中發展到多頭光學對中,下列為貼片頭的種類形式:單頭貼片頭{ 固定式多頭 { 水平旋轉式/轉塔式旋轉式{垂直旋轉/轉盤式MOUNT貼裝頭示意圖SMT IntroduceMOUNT貼裝頭也叫吸放頭,是貼裝機上最復雜,最關鍵的部分,它相當于機械手,它的動作由拾取貼放和移動定位兩種模式組成.第一,貼裝頭通過程序控制,完成三維的往復運動,實現從供料系統取料后移動到電路基板的指定位置上.第二,貼裝頭的端部有一個用真空泵控制的貼裝工具(吸嘴).不同形狀,不同大小的元器件要采用不同的吸嘴拾放:一般元器件采用真空吸嘴,異形元件(例如沒有吸取平面的連接器等)用機械爪結構拾放.◆當換向閥門打開時,吸嘴的負壓把SMT元器件從供料系統(散裝料倉,管裝料斗,盤狀紙帶或托盤包裝)中吸上來。◆當換向閥門關閉時,涂敷固定元器件的粘合劑.第三, 貼裝頭的XYZθ定位系統一般用直流伺服電機驅動,通過機械絲杠傳輸力矩,磁尺和光柵定位的精度高于絲杠定位,但后者容易維護修理.貼裝頭工作過程SMT IntroduceMOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce供料器供料器(feeder)的作用是將片式元器件SMC/SMD按照一定規律和順序提供給貼片頭以便準確方便地拾取,它在貼片機中占有教多的數量和位置,它也是選擇貼片機和安排貼片工藝的重要組成部分,隨著貼片速度和精度要求的提高,近幾年來供料器的設計與安裝,供料器通常有帶狀(tape),管狀(stick),盤狀(waffle)和散料等幾種.MOUNT貼片機的結構與特性 : SMT Introduce傳感器貼片機中裝有多種傳感器,如壓力傳感器,負壓傳感器和位置傳感器,隨著貼片機智能化程度的提高,可進行元件電器性能檢查,它們象貼片機的眼睛一樣,表示貼片機的智能化水平越高,現將各種傳感器的功能簡介如下.(1)壓力傳感器(2)負壓傳感器(3)位置傳感器(4)圖象傳感器(5)激光傳感器(6)區域傳感器(7)元器件檢查(8)貼片頭壓力傳感器目 錄SMT歷史印刷制程貼裝制程焊接制程檢測制程質量控制ESD再流的方式Conveyor Speed 的簡單檢測測溫器以及測溫線的簡單檢測基本工藝影響焊接性能的各種因素:幾種焊接缺陷及其解決措施回流焊接缺陷分析 SMT IntroduceREFLOW焊接工程包括Reflow——回流焊接 Wave Solder——波峰焊SMT IntroduceREFLOW再流的方式紅外線焊接紅外+熱風(組合)氣相焊(VPS)熱風焊接熱型芯板(很少采用)REFLOW——回流焊接其作用是將焊膏融化,位于SMT生產線中貼片機的后面.SMT IntroduceREFLOWREFLOW——回流焊接再流焊爐主要有熱板式,紅外,熱風,紅外+