SMT生產(chǎn)線的檢測(cè)設(shè)備介紹ppt課件

1、廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院 SMT生產(chǎn)線生產(chǎn)線主要設(shè)備、儀器、工具主要設(shè)備、儀器、工具本章內(nèi)容SMT生產(chǎn)線組成主要設(shè)備：印刷機(jī) 點(diǎn)膠機(jī) 貼裝機(jī) 再流焊機(jī) 檢測(cè)設(shè)備全自動(dòng)生產(chǎn)線是指整條生產(chǎn)線設(shè)備都是全自動(dòng)設(shè)備，通過自動(dòng)上板機(jī)、緩沖連接線和卸板機(jī)將所有生產(chǎn)設(shè)備連一條自動(dòng)線；半自動(dòng)生產(chǎn)線是指主要生產(chǎn)設(shè)備沒有連接起來或沒有完全連接起來印刷機(jī)是半自動(dòng)的，需要人工印刷或人工裝卸印制板SMT生產(chǎn)線生產(chǎn)線按照生產(chǎn)線的規(guī)模大小可分為按照生產(chǎn)線的規(guī)模大小可分為大型、中型和小型生產(chǎn)線。大型、中型和小型生產(chǎn)線。 按照自動(dòng)化程度分為按照自動(dòng)化程度分為全自動(dòng)生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線全自動(dòng)生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線 圖

2、中： 1自動(dòng)上板裝置 2高精度全自動(dòng)印刷機(jī) 3緩沖帶檢查工位） 4高速貼裝機(jī) 5高精度、多功能貼裝機(jī) 6緩沖帶檢查工位） 7熱風(fēng)或熱風(fēng)遠(yuǎn)紅外再流焊爐 8自動(dòng)卸板裝置SMT生產(chǎn)線所需設(shè)備生產(chǎn)線所需設(shè)備組織實(shí)施組織實(shí)施 雙面雙面SMD/THC組裝工藝流程組裝工藝流程 此類要用混合安裝工藝，主要用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品的安裝。主要流程如下：AB面面印刷錫膏印刷錫膏點(diǎn)貼片膠點(diǎn)貼片膠貼貼裝裝元元件件 翻翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 回流焊回流焊 加熱固化加熱固化 SMD/THC組裝主要流程印刷錫膏貼裝元件回流焊翻轉(zhuǎn)點(diǎn)貼片膠貼裝元件加熱固化翻轉(zhuǎn)插通孔元件 波峰焊 清洗 波峰焊插通孔元件清洗 SMT生產(chǎn)線主要生產(chǎn)設(shè)備包括印刷機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)

3、、貼裝機(jī)、再流焊爐和波峰焊機(jī)。輔助設(shè)備有檢測(cè)設(shè)備、返修設(shè)備、清洗設(shè)備、干燥設(shè)備和物料存儲(chǔ)設(shè)備等。印刷機(jī)手工印刷機(jī)和刮刀半自動(dòng)印刷機(jī)全自動(dòng)印刷機(jī)印刷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)機(jī)架夾持基板的X、Y、工作臺(tái)印刷頭系統(tǒng)絲網(wǎng)或模板的固定、分離機(jī)構(gòu)視覺定位系統(tǒng)、擦板系統(tǒng)二維、三維測(cè)量系統(tǒng)傳輸控制系統(tǒng)和刮刀固定機(jī)構(gòu)印刷精度的基本保證最大印刷面積：根據(jù)最大的PCB尺寸確定印刷精度：一般要求達(dá)到0.025mm。重復(fù)精度：一般要求達(dá)到0.01mm印刷速度：根據(jù)產(chǎn)量決定可能就這些吧可能就這些吧按照網(wǎng)板與按照網(wǎng)板與PCB是否接觸分為接觸和非接觸印刷是否接觸分為接觸和非接觸印刷按照印刷方向分為單向和雙向印刷按照印刷方向分為單向和雙向

4、印刷按照網(wǎng)板分離方式分為：按照網(wǎng)板分離方式分為：PCB工作臺(tái)固定工作臺(tái)固定印刷頭、刮刀系統(tǒng)和模板固定印刷頭、刮刀系統(tǒng)和模板固定 開放式印刷開放式印刷 密閉式印刷密閉式印刷刮刀的種類A橡膠刮刀B金屬刮刀C橡膠+金屬刮刀手工印刷機(jī) 手工裝卸PCB 手工圖形對(duì)準(zhǔn) 手工印刷半自動(dòng)印刷機(jī) 手工裝卸PCB 印刷機(jī)自動(dòng)完成印刷和網(wǎng)板的分離 可以配置視覺定位系統(tǒng)全自動(dòng)印刷機(jī) 自動(dòng)裝卸PCB 視覺定位 印刷 分別印刷錫膏是印刷錫膏是SMT的關(guān)鍵工序的關(guān)鍵工序 印刷機(jī)發(fā)展方向印刷機(jī)發(fā)展方向 半自動(dòng)印刷機(jī)配備半自動(dòng)印刷機(jī)配備 1、全自動(dòng)視覺對(duì)位、全自動(dòng)視覺對(duì)位 2、二、二D檢驗(yàn)檢驗(yàn) 3、自動(dòng)清洗模板底部、自動(dòng)清洗模

5、板底部 全自動(dòng)印刷機(jī)增加功能部件全自動(dòng)印刷機(jī)增加功能部件 1、CCD自動(dòng)視覺識(shí)別功能、二維三維測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)視覺識(shí)別功能、二維三維測(cè)量系統(tǒng) 2、封閉式印刷、離板速度調(diào)整、網(wǎng)板自動(dòng)清潔功、封閉式印刷、離板速度調(diào)整、網(wǎng)板自動(dòng)清潔功能能 3、對(duì)、對(duì)QFP器件進(jìn)行器件進(jìn)行45角印刷角印刷 4、推出、推出Plower Flower等密閉式等密閉式“流變泵流變泵印刷頭印刷頭技術(shù)技術(shù) 5、噴印功能：設(shè)備昂貴（、噴印功能：設(shè)備昂貴（$30萬以上）萬以上） 1818點(diǎn)膠機(jī)是一種通用電子生產(chǎn)點(diǎn)膠機(jī)是一種通用電子生產(chǎn)設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用方便、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)

6、，是集運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)，是集運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和點(diǎn)膠控制技術(shù)于一體的機(jī)和點(diǎn)膠控制技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用電一體化產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于電子元件制造、電路板組于電子元件制造、電路板組裝、電器產(chǎn)品生產(chǎn)、集成電裝、電器產(chǎn)品生產(chǎn)、集成電路封裝等行業(yè)。路封裝等行業(yè)。 點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)膠機(jī)設(shè)備參數(shù)、性能點(diǎn)膠機(jī)設(shè)備參數(shù)、性能程序容量：程序容量：100個(gè)程序個(gè)程序/6000點(diǎn)點(diǎn) 編程界面：中編程界面：中/英文英文5.7英寸英寸觸摸屏示教器觸摸屏示教器 最大承重：工作臺(tái)最大承重：工作臺(tái)8千克千克 Z軸軸3千克千克 有效行程：有效行程：X軸軸400mm左右移動(dòng)），左右移動(dòng)）， Y1軸、軸、Y2軸軸400mm工作臺(tái)前

7、后工作臺(tái)前后移動(dòng)）移動(dòng)） Z軸軸100mm點(diǎn)膠頭上下移動(dòng)）點(diǎn)膠頭上下移動(dòng)）最高速度：最高速度：X軸軸800mm/s， Y1軸、軸、Y2軸軸800mm/s， Z軸軸300mm/s 重復(fù)精度：0.02mm 編程方式：觸摸屏控制，編程方式：觸摸屏控制，PC編程輸入編程輸入 氣 壓：06Kgf/C 印刷機(jī)的發(fā)展 由于新型SMD不斷出現(xiàn)、組裝密度的提高以及免清洗要求，印刷機(jī)的高密度、高精度的提高以及多功能方向發(fā)展半自動(dòng)印刷機(jī)加視覺識(shí)別系統(tǒng)。半自動(dòng)印刷機(jī)加視覺識(shí)別系統(tǒng)。增加了增加了CCD圖像識(shí)別圖像識(shí)別 全自動(dòng)印刷機(jī)：自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)更換漏印模板、清洗網(wǎng)板對(duì)QFP器件進(jìn)行45度角印刷二維和三維檢查印刷結(jié)果

8、焊膏圖形等功能。 貼片機(jī) 貼片機(jī)是片式元器件自動(dòng)安裝裝置，是一種由微電腦控制的對(duì)片式元器件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢選、貼放的精密設(shè)備。 提示 貼片機(jī)是表面安裝工藝的關(guān)鍵設(shè)備，它是SMT生產(chǎn)線中最昂貴的設(shè)備之一，能達(dá)到高水平的工藝要求。貼 片 機(jī) 貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1.9所示。貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)圖圖1.9 貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖 全自動(dòng)貼片機(jī)如圖1.10所示。貼片機(jī)各部分的功能圖圖1.10 1.10 全自動(dòng)貼片機(jī)全自動(dòng)貼片機(jī) 貼片機(jī)各部分的功能如下。 1堅(jiān)固的機(jī)械結(jié)構(gòu) 采用重型耐用的直線滾珠導(dǎo)軌系統(tǒng)，提供堅(jiān)固和耐用的機(jī)械裝置。 2直線編碼系統(tǒng) 采用閉環(huán)直流伺服馬達(dá)并配合使用無接觸式直線編碼系統(tǒng)，提供非常

9、高的重復(fù)精度（+/0.01mm和穩(wěn)定性。 3智能式送料系統(tǒng) 智能式送料系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地送料。 4點(diǎn)膠系統(tǒng) 點(diǎn)膠系統(tǒng)可在IC的焊盤上快速進(jìn)行點(diǎn)焊膏。 高精密度BGA及QFP IC的視覺對(duì)中系統(tǒng)外形如圖5.11所示。該系統(tǒng)具有線路板識(shí)別攝像機(jī)和元器件識(shí)別攝像機(jī)，采用彩色顯示器，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，也稱為光學(xué)視覺系統(tǒng)，能夠糾正片式元器件與相應(yīng)焊盤圖形間的角度誤差和定位誤差，以提高貼裝精度。這類貼片機(jī)的貼裝精度達(dá)0.04mm，貼裝件接腳間距為0.3mm，貼裝速度為0.10.2s/件。5飛行視覺對(duì)中系統(tǒng) 圖圖1.11 1.11 飛行視覺對(duì)中系統(tǒng)飛行視覺對(duì)中系統(tǒng) 內(nèi)置精密攝像系統(tǒng)可自動(dòng)學(xué)習(xí)PCB基準(zhǔn)點(diǎn)，除標(biāo)

10、準(zhǔn)的圓形基準(zhǔn)點(diǎn)外，方形的PCB焊盤和環(huán)形穿孔焊盤也可作基準(zhǔn)點(diǎn)來識(shí)別，如圖1.12所示；還可精密貼裝BGA IC和QFP IC，如圖1.13所示。6靈巧的基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)圓形的PCB焊盤方形的PCB焊盤環(huán)形穿孔焊盤圖圖1.12 1.12 基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)識(shí)別基準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)識(shí)別基準(zhǔn)點(diǎn) （aBGA IC （bQFP IC圖圖1.13 精密貼裝精密貼裝BGA IC和和QFP IC 1按貼片機(jī)的貼裝速度及所貼裝元器件種類分 高速貼片機(jī)適合貼裝矩形或圓柱形的片式元器件。貼片機(jī)的種類 低速高精度貼片機(jī)適合貼裝SOP形集成電路、小型封裝芯片載體及無引線陶瓷封裝芯片載體等。 多功能貼片機(jī)既可貼裝常規(guī)片式元器件，又可貼各種

11、芯片載體。 2按機(jī)器歸類分 貼片機(jī)按機(jī)器歸類分為標(biāo)準(zhǔn)型片式元器件貼片機(jī)和異形片式元器件貼片機(jī)。 3按貼片機(jī)貼裝方式分 貼式機(jī)按貼裝方式分為同時(shí)式、順序式、順序/同時(shí)式與流水線式，如表1.3所示。類 別貼 裝 方 式特 點(diǎn)順序式印制電路板AP裝在X-Y工作臺(tái)上，表面安裝元器件（SMD）一個(gè)一個(gè)地順序貼裝工作靈活同時(shí)式多個(gè)SMD通過模板一次同時(shí)貼于AP上貼裝率高，但不易更換AP流水線式AP在排成流水線的多個(gè)貼裝頭下，一步一步地行進(jìn)，每到一個(gè)頭下，貼裝一個(gè)SMD投資大、占地大，但貼裝效率高順序/同時(shí)式兼有順序式和同時(shí)式兩種方式表表1.3貼片機(jī)按貼裝方式分類表貼片機(jī)按貼裝方式分類表貼片機(jī)貼裝機(jī)相當(dāng)于機(jī)

12、器人，把元器件從包裝中取出，并貼放到印制板相應(yīng)的位置上。 貼裝機(jī)的的基本結(jié)構(gòu)貼裝機(jī)的的基本結(jié)構(gòu) a 底座底座 b 供料器。供料器。 c 印制電路板傳輸裝置印制電路板傳輸裝置 d 貼裝頭貼裝頭 e 對(duì)中系統(tǒng)對(duì)中系統(tǒng) f 貼裝頭的貼裝頭的X、Y軸定位軸定位 傳輸裝置傳輸裝置 g 貼裝工具吸嘴貼裝工具吸嘴 h 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)貼片機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 3.2.2.2 貼裝機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)貼裝機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) a 貼裝精度：包括三個(gè)內(nèi)容：貼裝精度、貼裝精度：包括三個(gè)內(nèi)容：貼裝精度、分辨率、重復(fù)精度。分辨率、重復(fù)精度。 貼裝精度貼裝精度是指元器件貼裝后相對(duì)于印是指元器件貼裝后相對(duì)于印制板標(biāo)準(zhǔn)貼裝

13、位置的偏移量，一般制板標(biāo)準(zhǔn)貼裝位置的偏移量，一般 來講，貼裝來講，貼裝Chip元件要求達(dá)到元件要求達(dá)到0.1mm，貼裝高密度窄間距的貼裝高密度窄間距的SMD至少要求達(dá)到至少要求達(dá)到0.06mm。 分辨率分辨率分辨率是貼裝機(jī)運(yùn)行時(shí)每個(gè)步分辨率是貼裝機(jī)運(yùn)行時(shí)每個(gè)步進(jìn)的最小增量。進(jìn)的最小增量。 重復(fù)精度重復(fù)精度重復(fù)精度是指貼裝頭重復(fù)返重復(fù)精度是指貼裝頭重復(fù)返回標(biāo)定點(diǎn)的能力回標(biāo)定點(diǎn)的能力 b 貼片速度：一般高速機(jī)為貼片速度：一般高速機(jī)為0.2S/ Chip元元件以內(nèi)，多功能機(jī)度為件以內(nèi)，多功能機(jī)度為 0.30.6S/Chip元件左右。元件左右。 c對(duì)中方式：有機(jī)械對(duì)中、激光對(duì)中、全視對(duì)中方式：有機(jī)械對(duì)

14、中、激光對(duì)中、全視覺對(duì)中、激光覺對(duì)中、激光/視覺混合對(duì)中。視覺混合對(duì)中。 d 貼裝面積：指貼裝頭的運(yùn)動(dòng)范圍，可貼貼裝面積：指貼裝頭的運(yùn)動(dòng)范圍，可貼裝的裝的PCB尺寸，最大尺寸，最大PCB尺寸應(yīng)大于尺寸應(yīng)大于 250300 mm。 e 貼裝功能：是指貼裝元器件的能力。一貼裝功能：是指貼裝元器件的能力。一般高速機(jī)只能貼裝較小的元器件；般高速機(jī)只能貼裝較小的元器件； 多功能機(jī)可貼裝最小多功能機(jī)可貼裝最小0.603 mm最大最大6060mm器件，還可以貼裝連接器等異器件，還可以貼裝連接器等異 形元器件。形元器件。 f 可貼裝元件種類數(shù)：是指貼裝機(jī)料站位可貼裝元件種類數(shù)：是指貼裝機(jī)料站位置的多少以能容納

15、置的多少以能容納8 mm編帶供料器編帶供料器 的數(shù)量來衡量）的數(shù)量來衡量） g 編程功能：是指在線和離線編程優(yōu)化功編程功能：是指在線和離線編程優(yōu)化功能。能。日本SONY公司的SI-E1000MK高速貼裝機(jī)的45旋轉(zhuǎn)貼裝頭貼片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著SMC小型化、SMD多引腳窄間距化和復(fù)合式、組合式片式元器件、BGA、CSP、DCA芯片直接貼裝技術(shù)）、以及表面組裝的接插件等新型片式元器件的不斷出現(xiàn)，對(duì)貼裝技術(shù)的要求越來越高。近年來，各類自動(dòng)化貼裝機(jī)正朝著高速、高精度和多功能方向發(fā)展。采用多貼裝頭、多吸嘴以及高分辨率視覺系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，使貼裝速度和貼裝精度大大提高。目前最高的貼裝速度可達(dá)到0.06S/C

16、hip元件左右；高精度貼裝機(jī)的重復(fù)貼裝精度為0.05-0.25mm; 多功能貼片機(jī)除了能貼裝0201(0.6mm*0.3mm)元件外,還能貼裝SOIC(小外型集成電路)、PLCC塑料有引線芯片載體）、窄引線間距QFP、BGA和CSP以及長(zhǎng)接插件150Mm長(zhǎng)等SMD/SMC的能力。 貼片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 此外，現(xiàn)代的貼片機(jī)在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)Y軸方向由單絲械向雙絲杠發(fā)展）； 元件的對(duì)中方式由機(jī)械向激光向全視覺發(fā)展）；圖像識(shí)別采用高分辨CCD）；BGA和CSP的貼裝采用反射加直射鏡技術(shù)）；采用鑄鐵機(jī)架以減少振動(dòng)，提高精度，減少磨損； 增強(qiáng)計(jì)算機(jī)功能等方面都采用了許多新技術(shù)，使操作更加簡(jiǎn)便、迅速、直觀和易掌握。

17、回流爐再流爐） 再流焊爐主要有熱板式、紅外、熱風(fēng)、紅外熱風(fēng)和氣相焊等形式。 再流焊熱傳導(dǎo)方式主要有輻射和對(duì)流兩種方式。 輻射傳導(dǎo)主要有紅外爐。其優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，溫度陡度大，易控制溫度曲線，雙面焊接時(shí)PCB上、下溫度易控制。其缺點(diǎn)是溫度不均勻；在同一塊PCB上由于器件的顏色和大小不同、其溫度就不同。為了使深顏色和大體積的元器件達(dá)到焊接溫度、必須提高焊接溫度，容易造成焊接不良和損壞元器件等缺陷。 對(duì)流傳導(dǎo)主要有熱風(fēng)爐。其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻、焊接質(zhì)量好。缺點(diǎn)是PCB上、上溫差以及沿焊接長(zhǎng)度方向的溫度梯度不易控制。 （1目前再流焊傾向采用熱風(fēng)小對(duì)流方式，在爐子下面采用制冷手段，以保護(hù)爐子上、下和長(zhǎng)度方向的

18、溫度梯度，從而達(dá)到工藝曲線的要求。（2是否需要充N2選擇基于免清洗要求提出的）充N2的主要作用是防止高溫下二次氧化，達(dá)到提高可焊性的目的。 再流焊爐再流焊爐 再流焊爐是焊接表面貼裝元器件的設(shè)備。再流焊爐主要有再流焊爐是焊接表面貼裝元器件的設(shè)備。再流焊爐主要有紅外爐、熱風(fēng)爐、紅外加熱風(fēng)爐、蒸汽焊爐等。目前最流行紅外爐、熱風(fēng)爐、紅外加熱風(fēng)爐、蒸汽焊爐等。目前最流行的是全熱風(fēng)爐以及紅外加熱風(fēng)爐。的是全熱風(fēng)爐以及紅外加熱風(fēng)爐。熱風(fēng)、紅外再流焊爐的基本結(jié)構(gòu)熱風(fēng)、紅外再流焊爐的基本結(jié)構(gòu)爐體上下加熱源PCB傳輸裝置空氣循環(huán)裝置冷卻裝置排風(fēng)裝置溫度控制裝置以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)再流焊爐的主要技術(shù)指標(biāo) a 溫度控制

19、精度：應(yīng)達(dá)到0.10.2； b 傳輸帶橫向溫差：要求5以下； c 溫度曲線測(cè)試功能：如果設(shè)備無此配置，應(yīng)外購(gòu)溫度 曲線采集器； d 最高加熱溫度：一般為300350，如果考慮無鉛焊 料或金屬基板，應(yīng)選擇350以上。 e 加熱區(qū)數(shù)量和長(zhǎng)度：加熱區(qū)數(shù)量越多、加熱區(qū)長(zhǎng)度越 長(zhǎng)，越容易調(diào)整和控制溫度曲線。一般中小批量生產(chǎn) 選擇45溫區(qū)，加熱區(qū)長(zhǎng)度1.8m左右即能滿足要求。 f 傳送帶寬度：應(yīng)根據(jù)最大和最小PCB尺寸確定。 再流焊的核心環(huán)節(jié)是利用外部熱源加熱，使焊料熔化而再次流動(dòng)浸潤(rùn)，完成印制電路板的焊接過程。 提示 再流焊接是精密焊接，熱應(yīng)力小，適用于全表面貼裝元器件的焊接。 常用的再流焊接機(jī)有紅外線

20、再流焊接機(jī)、氣相再流焊接機(jī)、熱傳導(dǎo)再流焊接機(jī)、激光再流焊接機(jī)、熱風(fēng)再流焊接機(jī)等。應(yīng)用最多的是紅外線再流焊接機(jī)、熱風(fēng)再流焊接機(jī)和氣相再流焊接機(jī)。 圖1.5所示為大型全熱風(fēng)回流焊接機(jī)，圖1.6所示為智能無鉛回流焊接機(jī)。 各種再流焊的原理和性能如表1.2所示。再流焊接機(jī)的種類 圖圖1.5 1.5 大型全熱風(fēng)回流焊接機(jī)大型全熱風(fēng)回流焊接機(jī) 圖圖1.6 智能無鉛回流焊接機(jī)智能無鉛回流焊接機(jī) 加熱方式 原 理焊接形式（典型）焊 接 溫 度備注紅外線再流焊由紅外線的輻射加熱225235調(diào)節(jié)范圍：310預(yù)熱：遠(yuǎn)紅外焊接：近紅外適合于不需要部分加熱場(chǎng)合，可大批量生產(chǎn)氣相再流焊利用惰性氣體的汽化潛熱215調(diào)節(jié)范圍

21、：1030表表1.21.2再流焊的原理和性能表再流焊的原理和性能表局部加熱方式專用加熱工具利用熱傳導(dǎo)進(jìn)行焊接100260調(diào)節(jié)范圍：510加壓：78.5274.6N激光束利用激光進(jìn)行焊接（CO2與YAG激光）紅外光束紅外線高溫光點(diǎn)焊接同激光焊接相比較，成本低熱氣流通過熱氣噴嘴加熱焊接230260調(diào)節(jié)范圍：310加 熱 方 式原 理焊接形式（典型）焊 接 溫 度備 注焊接時(shí)對(duì)其他元件不產(chǎn)生熱應(yīng)力，損壞性小續(xù)表續(xù)表 再流焊又稱回流焊，焊料是焊錫膏。再流焊是將適量焊錫膏涂敷在印制電路板的焊盤上，再把表面貼裝元器件貼放到相應(yīng)的位置，由于焊錫膏具有一定黏性，可將元器件固定，然后讓貼裝好元器件的印制電路板進(jìn)

22、入再流焊設(shè)備。在再流焊設(shè)備中，焊錫膏經(jīng)過干燥、預(yù)熱、熔化、潤(rùn)濕、冷卻，將元器件焊接到印制電路板上。再流焊接機(jī) 再流焊爐主要由爐體、上下加熱源、PCB傳送裝置、空氣循環(huán)裝置、冷卻裝置、排風(fēng)裝置、溫度控制裝置以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，如圖1.7所示。再流焊接機(jī)的組成圖圖1.7 1.7 再流焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)再流焊接機(jī)的結(jié)構(gòu) 提示 單純的紅外加熱再流焊，很難使組件上各處的溫度都符合規(guī)定的曲線要求，而紅外/熱風(fēng)混合式，采用強(qiáng)力空氣對(duì)流的遠(yuǎn)紅外再流焊，熱空氣在爐內(nèi)循環(huán)，在一定程度上改善了溫度場(chǎng)的均勻性。 紅外/熱風(fēng)再流焊接機(jī)也稱熱風(fēng)對(duì)流紅外線輻射再流焊接機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1.8所示。 預(yù)熱區(qū)的作用是激活焊膏中的助焊

23、劑，使焊膏中的熔劑揮發(fā)物逐漸地?fù)]發(fā)出來并保證組件整體溫度均勻，從而防止焊料飛濺和基板過熱。紅外/熱風(fēng)再流焊接機(jī)圖圖1.8 1.8 紅外紅外/ /熱風(fēng)再流焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)熱風(fēng)再流焊接機(jī)的結(jié)構(gòu) 再流區(qū)是實(shí)現(xiàn)各焊點(diǎn)充分均勻地潤(rùn)濕，采用多嘴加熱組件，鼓風(fēng)機(jī)將被加熱的氣體從專門設(shè)計(jì)的多噴嘴系統(tǒng)中噴入爐腔，確保工作區(qū)溫度分布均勻，能分別控制頂面和底面的熱氣流量和溫度，在實(shí)現(xiàn)對(duì)印制電路板頂面焊接的同時(shí)，對(duì)印制電路板底面進(jìn)行冷卻，以免焊接好的元器件松動(dòng)。浸 錫 爐 浸焊是把已完成元器件安裝的印制電路板浸入熔化狀態(tài)的焊料液中，一次完成印制電路板上的焊接。 浸錫爐是在一般錫鍋的基礎(chǔ)上加焊錫滾動(dòng)裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成的

24、，是浸焊專用設(shè)備。自動(dòng)浸錫爐如圖所示。圖圖 自動(dòng)浸錫爐自動(dòng)浸錫爐 想一想 浸錫爐有哪些用途呢？ 浸錫爐既可用于對(duì)元器件引線、導(dǎo)線端頭、焊片等進(jìn)行浸錫，也適用于小批量印制電路板的焊接。由于錫鍋內(nèi)的焊料不停地滾動(dòng)，增強(qiáng)了浸錫效果。 使用浸錫爐時(shí)要注意調(diào)整溫度。錫鍋一般設(shè)有加溫?fù)鹾捅負(fù)?。開關(guān)置加溫?fù)鯐r(shí)，爐內(nèi)兩組電阻絲并聯(lián)，溫度較高，便于熔化焊料。當(dāng)鍋內(nèi)焊料已充分熔化后，應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)向保溫?fù)酢４藭r(shí)電阻絲從并聯(lián)改為串聯(lián)，電爐溫度不再繼續(xù)升高，維持焊料的熔化，供浸錫用。 為了保證浸錫質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)鍋內(nèi)焊料消耗情況，及時(shí)增添焊料，并及時(shí)清理錫渣和適當(dāng)補(bǔ)充焊劑。 圖5.2為現(xiàn)在小批量生產(chǎn)中仍在使用的浸焊設(shè)備示意圖

25、。圖5.2a所示為夾持式浸焊爐，即由操作者掌握浸入時(shí)間，通過調(diào)整夾持裝置可調(diào)節(jié)浸入角度。圖5.2b所示為針床式浸焊爐，它可進(jìn)一步控制浸焊時(shí)間、浸入及托起速度。這兩種浸焊設(shè)備都可以自動(dòng)恒溫，一般還配置預(yù)熱及涂助焊劑的設(shè)備。圖圖5.2 5.2 浸焊設(shè)備示意圖浸焊設(shè)備示意圖 想一想 什么是波峰焊呢？ 如圖5.3所示，波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料，借助機(jī)械或電磁泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波峰，將插裝了元器件的印制電路板置于傳送鏈上，以某一特定的角度、一定的浸入深度和一定的速度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)焊接的過程。波峰焊適于大批量生產(chǎn)。5.2 波峰焊接機(jī) HS-350DS觸摸屏波峰焊圖圖5.3 5

26、.3 波峰焊示意圖波峰焊示意圖 提示 波峰焊是自動(dòng)焊接中較為理想的焊接方法，近年來發(fā)展較快，目前已成為印制電路板的主要焊接方法。5.2.1 波峰焊接機(jī)的組成 波峰焊接機(jī)通常由涂助焊劑裝置、預(yù)熱裝置、焊料槽、冷卻風(fēng)扇和傳送裝置等部分組成，其結(jié)構(gòu)形式有圓周式和直線式兩種，如圖5.4所示。 圖5.4a所示為圓周式，焊接機(jī)的有關(guān)裝置沿圓周排列，臺(tái)車運(yùn)行一周完成一塊印制電路板的焊接任務(wù)。這種焊接機(jī)的特點(diǎn)是臺(tái)車能連續(xù)循環(huán)使用。 圖5.4b所示為直線式，通常傳送帶安裝在焊接機(jī)的兩側(cè)，印制電路板可用臺(tái)車傳送，也可直接掛在傳送帶上。圖圖5.4 5.4 波峰焊接機(jī)波峰焊接機(jī) 表面安裝使用的波峰焊接機(jī)是在傳統(tǒng)波峰焊

27、接機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)高密度組裝的需要。主要改進(jìn)在波峰上，有雙峰、峰、噴射式峰和氣泡峰等新型波峰，形成湍流波，以提高滲透性。它們的工作原理和性能如表5.1所示。5.2.2 表面安裝使用的波峰焊接機(jī) 表面安裝用波峰焊接機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有焊劑容量610L，最高18L；焊料量10kg1 000kg；帶速06m/min；帶寬300mm450mm；焊料溫度220250；焊接時(shí)間3s4s。方 法工 作 原 理特 點(diǎn)雙峰波峰焊（1）適用于混裝SMT的焊接（2）生產(chǎn)率高，工藝成熟（3）易橋接、漏焊，漏焊率18%（4）AP承受焊料沖劑（5）SMD須預(yù)先固定峰波峰焊（1）適用于混裝SMT的焊接（2）生產(chǎn)率高

28、，工藝成熟（3）易橋接、漏焊，漏焊率18%（4）AP承受焊料沖劑（5）SMD須預(yù)先固定表表5.1 5.1 表面安裝使用的波峰焊接機(jī)工作原理和性能表表面安裝使用的波峰焊接機(jī)工作原理和性能表方 法工 作 原 理特 點(diǎn)噴射式波峰焊（1）適用于混裝SMT的焊接（2）生產(chǎn)率高，工藝成熟（3）易橋接、漏焊，漏焊率18%（4）AP承受焊料沖劑（5）SMD須預(yù)先固定氣泡波峰焊（1）漏焊率20%（2）適于細(xì)線焊接續(xù)表續(xù)表預(yù)熱溫度：室溫250 不同廠家所生產(chǎn)的波峰焊設(shè)備的參數(shù)和性能會(huì)略有不同，現(xiàn)以威海海天機(jī)電有限公司生產(chǎn)的八溫區(qū)無鉛波峰焊設(shè)備為例進(jìn)行講解：運(yùn)輸速度：運(yùn)輸速度：0-1800mm/min PCB寬度：

29、寬度： Max.350mm 預(yù)熱區(qū)數(shù)量：預(yù)熱區(qū)數(shù)量：3 個(gè)預(yù)熱溫區(qū)個(gè)預(yù)熱溫區(qū) 預(yù)熱器：預(yù)熱器：220v/AC3.0KW X3 焊接溫度：室溫焊接溫度：室溫400 傳送方向： LR & (RL) 傳輸導(dǎo)軌角度：傳輸導(dǎo)軌角度：4-7 預(yù)熱長(zhǎng)度：預(yù)熱長(zhǎng)度：1800mm 預(yù)熱方式：微循環(huán)全熱風(fēng)加熱預(yù)熱方式：微循環(huán)全熱風(fēng)加熱 預(yù)熱控溫方式：西門子溫控模塊預(yù)熱控溫方式：西門子溫控模塊 波峰焊設(shè)備參數(shù)、性能波峰焊設(shè)備參數(shù)、性能 SMT檢測(cè) SMT品檢是提高SMT產(chǎn)品質(zhì)量的重要步驟，它能改善產(chǎn)品品質(zhì)，努力達(dá)到“零缺陷”。組裝到儀器上再發(fā)現(xiàn)故障的費(fèi)用是在裝配印刷電路板時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所耗費(fèi)用的幾十倍；而將產(chǎn)品

30、投入市場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)故障的費(fèi)用將是在裝配印刷電路板時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所耗費(fèi)用的上百倍。作業(yè)過程中為了確保SMT產(chǎn)品質(zhì)最，就要進(jìn)行有效的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷和故障并修復(fù)，從而有效降低因制造含有故障的產(chǎn)品及返修所需的費(fèi)用。 SMT品檢技術(shù)基本內(nèi)容主要有：可測(cè)試性設(shè)計(jì)；原材料來料檢測(cè)；工藝過程檢測(cè)和組裝后的組件檢測(cè)等。SMT品檢從檢測(cè)位置上可分為來料檢測(cè)(簡(jiǎn)稱IQC)、工藝過程檢測(cè)(簡(jiǎn)稱IPQC)、成品檢測(cè)(簡(jiǎn)稱 FQC)、出廠檢驗(yàn)(簡(jiǎn)稱OQC)等方面；從檢測(cè)方法上可分為：目視檢驗(yàn)、在線測(cè)試(簡(jiǎn)稱 ICT)、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(簡(jiǎn)稱AOI)、X-ray檢測(cè)(簡(jiǎn)稱X-ray或AXI)、功能測(cè)試(簡(jiǎn)稱FT)等方面。 目視檢驗(yàn)

31、是目視檢驗(yàn)是SMT檢驗(yàn)作業(yè)的一個(gè)基本手段，檢驗(yàn)作業(yè)的一個(gè)基本手段，其主要目的是檢驗(yàn)外觀不良。作業(yè)的重點(diǎn)其主要目的是檢驗(yàn)外觀不良。作業(yè)的重點(diǎn)是來料檢驗(yàn)、印制電路板是來料檢驗(yàn)、印制電路板(PCB)及焊點(diǎn)外觀、及焊點(diǎn)外觀、缺件、錯(cuò)件、極性反、偏移、立碑等項(xiàng)目。缺件、錯(cuò)件、極性反、偏移、立碑等項(xiàng)目。 目視檢驗(yàn)作業(yè)所使用的工具包括：游標(biāo)卡尺、千分尺、3-20倍放大鏡、顯微鏡、防靜電手套、工作服、鑷子、防靜電刷子等。此外，結(jié)構(gòu)性檢驗(yàn)工具：如拉力計(jì)、扭力計(jì)。特性檢驗(yàn)：使用檢測(cè)儀器或設(shè)備(如萬用表、電容表、LCR表、示波器等)。 目視檢驗(yàn)作業(yè)內(nèi)容主要包括元器件來料檢驗(yàn)、印制電路板(PCB)基板質(zhì)量、工藝材料來

32、料檢驗(yàn)及SMT部品的印刷、貼片與回流焊、印制電路板組件(PCBA)等工藝制程方面問題進(jìn)行檢驗(yàn)。 XXXXXXXXXXXXXX文件編號(hào)：XXXXXXXXXXX編制：XXX來料檢驗(yàn)版本號(hào)：XX頁碼：XX本頁修改序號(hào)：XX名稱：集成電路(IC)檢驗(yàn)項(xiàng)目 檢驗(yàn)方法 檢驗(yàn)內(nèi)容 判定等級(jí)1型號(hào)規(guī)格 目檢檢查型號(hào)規(guī)格是否符合規(guī)定要求A2包裝、數(shù)量目檢檢查包裝是否為防靜電密封包裝A清點(diǎn)數(shù)量是否符合A3封裝、標(biāo)志目檢檢查封裝是否符合要求，表面有無破損、引腳是否平整且無氧化現(xiàn)象A檢查標(biāo)志是否正確、清晰A4功能測(cè)試替代法測(cè)試將需測(cè)試的IC與車臺(tái)板(振動(dòng)傳感器)上相同型號(hào)的IC替換，再進(jìn)行功能測(cè)試，功能正常的則判合格

33、A測(cè)試用儀器、儀表、工具： 1放大鏡(5倍) 2模擬板 3車臺(tái)控制板工裝、振動(dòng)傳感器注意事項(xiàng)： 1檢驗(yàn)時(shí)需戴手套，不能直接用手接觸集成電路 2要有防靜電措施 注：車臺(tái)CPU與遙控器CPU不作第3項(xiàng)功能測(cè)試ICT測(cè)試儀 ICT是In Circuit Tester英文簡(jiǎn)稱，中文含義是在線測(cè)試儀，是現(xiàn)代電子企業(yè)必備的PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷電路板組件)生產(chǎn)的測(cè)試設(shè)備，ICT使用范圍，測(cè)量準(zhǔn)確性高，對(duì)檢測(cè)出的問題指示明確，即使電子技術(shù)水準(zhǔn)一般的工人處理有問題的PCBA也非常容易。使用ICT能極大地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，在線測(cè)試儀檢出故障覆蓋率可

34、達(dá)95，其在生產(chǎn)線上的合理配置能夠盡早發(fā)現(xiàn)制造故障并及時(shí)維修，或?qū)ιa(chǎn)工藝進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，有效降低因制造帶有故障的產(chǎn)品及返修所需的費(fèi)用。 先進(jìn)的測(cè)試技術(shù) 先進(jìn)的電解電容極性測(cè)試技術(shù)可測(cè)率高達(dá)100。開短路及IC保護(hù)二極體之測(cè)試程式自動(dòng)學(xué)習(xí)生成。電腦自動(dòng)隔離點(diǎn)選擇功能，最高可達(dá)10個(gè)點(diǎn)。多連板程式自動(dòng)生成功能。CMOS+RELAY結(jié)合的開關(guān)板設(shè)計(jì)，使測(cè)試既快又穩(wěn)定R.L.C相位分離技術(shù)雜散電容OFFSET功能 系統(tǒng)自我診斷功能。 完整的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，資料可自動(dòng)存儲(chǔ)，不因斷電而丟失數(shù)據(jù)。對(duì)小電阻使用特殊四線式測(cè)試模式，可排除探針與電路板之間不穩(wěn)定接觸電阻。應(yīng)用IC Clamping Diode特性，

35、檢測(cè)IC腳位故障及焊接不良。 體積小，重量輕，使用靈活，符合高科科技產(chǎn)品輕，薄，短，小的要求 ICT單面治具 ICT雙面治具FCT夾具 FCT功能治具 FCT氣動(dòng)治具ICT的工作原理及分類的工作原理及分類 電氣測(cè)試使用的最基本儀器是在線測(cè)試儀(ICT)，采用一種元器件級(jí)的測(cè)試方法用來測(cè)試裝配后的電路板上的每個(gè)元器件。ICT可分為針床ICT和飛針I(yè)CT，飛針HCT基本只進(jìn)行靜態(tài)的測(cè)試，優(yōu)點(diǎn)是不需制作夾具，程序開發(fā)時(shí)間短。針床式ICT可進(jìn)行模擬器什功能和數(shù)字器件邏輯功能測(cè)試，故障覆蒜率高，但對(duì)每種單板需制作專用的針床夾具，夾具制作和程序開發(fā)周期長(zhǎng)。 檢測(cè)設(shè)備 目視檢查：放大鏡、雙面顯微鏡、三維旋轉(zhuǎn)

36、顯微鏡、投影儀 自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備： 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)Auto optical Inspect， AOI） 在線檢測(cè)In-Circuit Tester，ICT） X光檢測(cè)X-Ray） 功能檢測(cè)Functional tester，F(xiàn)T） 超聲波檢測(cè)AOI設(shè)備 AOI 的關(guān)鍵技術(shù)就是軟件，而軟件中的 檢測(cè)能力就在于你對(duì)算法的運(yùn)用。 AOI 的算法分為兩種：學(xué)習(xí)型和調(diào)試型，學(xué)習(xí)型的算法主要采用了圖像對(duì)比;AOI 基本原理 AOIAutomated Optical Inspection自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，利用光學(xué)和數(shù)字成像技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)分析圖像而進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的一種新型技術(shù)。 AOI 的定義是廣泛的，運(yùn)用是

37、多領(lǐng)域的，如文字印刷檢測(cè)，金屬表面檢測(cè)，零件幾何測(cè)量二次元、三次元、影像量測(cè)儀），各種證件識(shí)別車牌違章拍照以及人的面容識(shí)別等等。但從本世紀(jì)起， SMT行業(yè)對(duì)此技術(shù)運(yùn)用得相對(duì)較早和更加廣泛，久而久之SMT 行業(yè)通常將AOI 誤認(rèn)為是SMT 行業(yè)中“專用名詞”。在此，為了尊重AOI 行業(yè)其他領(lǐng)域的工作人員，我們將SMT 行業(yè)的AOI 可定義為SMT-AOI， 另外一種僅檢測(cè)PCB 基板PCB 廠生產(chǎn)的PCB 基板，無元件的AOI，可定義為PCB-AOI。AOI 的組成SMT-AOI 的運(yùn)用及發(fā)展 SMT-AOI 可用于SMT 生產(chǎn)過程中對(duì)錫膏印刷、貼片機(jī)貼片、回流焊接、波峰焊接的相關(guān)工藝進(jìn)行品質(zhì)監(jiān)

38、控和檢測(cè)，相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目如下： 錫膏印刷檢測(cè)項(xiàng)目：少錫、多錫、連錫短路）、污染、偏位等 自動(dòng)貼片檢測(cè)項(xiàng)目：缺件、錯(cuò)件、錯(cuò)位、極性錯(cuò)誤、破損、污染等 回流焊接檢測(cè)項(xiàng)目：少錫、多錫、連錫短路）、虛焊等 波峰焊接檢測(cè)項(xiàng)目：少錫、多錫、連錫短路）、虛焊等AOI 發(fā)展歷史 上世紀(jì)末，在歐美和日本，一些多年從事SMT 檢測(cè)設(shè)備制造的廠商一直都在研發(fā)一種能夠代替人目測(cè)的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，基礎(chǔ)理論上各個(gè)廠商無一例外的選擇了光學(xué)原理，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，在成像上可借助數(shù)字相機(jī)和軟件處理來完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算，由此加速AOI 技術(shù)的發(fā)展和成熟。 在AOI 技術(shù)普及以前SMT 的主流測(cè)試技術(shù)是ICT 技術(shù)In-Circuit Test，在線測(cè)試）, ICT