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1、目 录第一章 绪 论11.1 简介11.2 SMT工艺的发展1第二章 贴片工艺要求22.1 工艺目的22.2 贴片工艺要求2第三章 贴片工艺流程43.1 全自动贴片机贴片工艺流程43.2 离线编程43.3 在线编程73.4 安装供料器93.5 做基准标志(Mark)和元器件的视觉图像93.6 制作生产程序11第4章 首板试贴及检验154.1 首件试贴并检验154.2 根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像154.3 连续贴装生产164.4 SMT在生产中的质检和故障处理16第五章 贴片故障及排除225.1 贴片故障分析225.2 贴片故障排除22第六章 手工贴装工艺256.1 手工贴装的
2、要求256.2 手工贴装的应用范围256.3 手工贴装工艺流程25后 记28参考文献29附录30SMT贴片工艺(双面)第一章 绪 论 1.1 简介随着我国电子工艺水平的不断提高，我国已成为世界电子产业的加工厂。表面贴装技术(SMT)是电子先进制造技术的重要组成部分。SMT的迅速发展和普及，对于推动当代信息产业的发展起到了独特的作用。目前，SMT已广泛应用于各行各业的电子产品组件和器件的组装中。与SMT的这种发展现状和趋势相应，与信息产业和电子产品的飞速发展带来的对SMT的技术需求相应，我国电子制造业急需大量掌握SMT知识的专业技术人才。1.2 SMT工艺的发展SMT工艺技术的发展和进步主要朝着
3、4个方向。一是与新型表面组装元器件的组装要求相适应；二是与新型组装材料的发展相适应；三是与现代电子产品的品种多，更新快特征相适应；四是与高密度组装、三维立体组装、微机电系统组装等新型组装形式的组装要求相适应。主要体现在： 啊1. 随着元器件引脚细间距化，0.3mm引脚间距的微组装技术已趋向成熟，并正在向着提高组装质量和提高一次组装通过率方向发展；2. 随着器件底部阵列化球型引脚形式的普及，与之相应的组装工艺及检测，返修技术已趋向成熟，同时仍在不断完善之中；3. 为适应绿色组装的发展和无铅焊等新型组装材料投入使用后的组装工艺要求，相关工艺技术研究正在进行当中；4. 为适应多品种，小批量生产和产品
4、快速更新的组装要求，组装工序快速重组技术，组装工艺优化技术，组装设计制造一体化技术正在不断提出和正在进行研究当中；5. 为适应高密度组装，三维立体组装的组装工艺技术，是今后一个时期内需要研究的主要内容；6. 要严格安装方位，精度要求等特殊组装要求的表面组装工艺技术，也是今后一个时期内需要研究的内容，如机电系统的表面组装等。第二章 贴片工艺要求2.1 工艺目的本工序是用贴片机将片式元器件准确地贴放到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相对应的位置上。2.2 贴片工艺要求一、贴装元器件的工艺要求1. 各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求。2. 贴装好的元器件要
5、完好无损。3. 贴装元器件焊端或引脚不小于1/2厚度要浸入焊膏。对于一般元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于0.2mm，对于窄间距元器件贴片时的焊膏挤出量(长度)应小于0.1mm。4. 元器件的端头或引脚均和焊盘图形对齐、居中。由于再流焊时有自定位效应,因此元器件贴装位置允许有一定的偏差。允许偏差范围要求如下:(1)矩型元件：在PCB焊盘设计正确的条件下，元件的宽度方向焊端宽度3/4以上在焊盘上，在元件的长度方向元件的焊端与焊盘交叠后,焊盘伸出部分要大于焊端高度的1/3；有旋转偏差时，元件焊端宽度的3/4以上必须在焊盘上。贴装时要特别注意：元件焊端必须接触焊膏图形。(2)小外形晶体管(SOT
6、)：允许X、Y、T(旋转角度)有偏差,但引脚(含趾部和跟部)必须全部处于焊盘上。(3)小外形集成电路(SOIC)：允许X、Y、T(旋转角度)有贴装偏差,但必须保证器件引脚宽度的3/4(含趾部和跟部)处于焊盘上。(4)四边扁平封装器件和超小形封装器件(QFP):要保证引脚宽度3/4处于焊盘上,允许X、Y、T(旋转角度)有较小的贴装偏差。允许引脚的趾部少量伸出焊盘，但必须有3/4引脚长度在焊盘上、引脚的跟部也必须在焊盘上。二、保证贴装质量的三要素1.元件正确要求各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求，不能贴错位置。2.位置准确(1)元器件的端头或引脚均和
7、焊盘图形要尽量对齐、居中，还要确保元件焊端接触焊膏图形。(2)元器件贴装位置要满足工艺要求。两个端头的Chip元件自定位效应的作用比较大,贴装时元件宽度方向有1/23/4以上搭接在焊盘上,长度方向两个端头只要搭接到相应的焊盘上并接触焊膏图形(见图2-2)，再流焊时就能够自定位,但如果其中一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形,再流焊时就会产生移位或吊桥；正确不正确图2-l对于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的自定位作用比较小,贴装偏移是不能通过再流焊纠正的。如果贴装位置超出允许偏差范围,必须进行人工拨正后再进入再流焊炉焊接。否则再流焊后必须返修,会造成工时、材料浪费,甚至会影响产品可
8、靠性。生产过程中发现贴装位置超出允许偏差范围时应及时修正贴装坐标。手工贴装或手工拨正时要求贴装位置准确,引脚与焊盘对齐,居中,切勿贴放不准.在焊膏上拖动找正,以免焊膏图形粘连,造成桥接。3.压力(贴片高度)合适贴片压力(Z轴高度)要恰当合适,见图2-2。贴片压力过小,元器件焊端或引脚浮在焊膏表面,焊膏粘不住元器件,在传递和再流焊时容易产生位置移动,另外由于Z轴高度过高,贴片时元件从高处扔下,会造成贴片位置偏移;贴片压力过大,焊膏挤出量过多,容易造成焊膏粘连,再流焊时容易产生桥接,同时也会由于滑动造成贴片位置偏移,严重时还会损坏元器件。 吸嘴高度过低贴片压力过大焊膏被挤出造成粘连、元件移位、损坏
9、元件图2-2第三章 贴片工艺流程3.1 全自动贴片机贴片工艺流程 见图3-1： 图3-13.2 离线编程贴装机是计算机控制的自动化生产设备。贴片之前必须编制贴片程序。 一、贴片程序由拾片程序和贴片程序两部分组成。1.拾片程序就是告诉机器到哪里去拾片、拾什么样的元件、元件的包装是什么样的等拾片信息。其内容包括：每一步的元件名、每一步拾片的X、Y和转角T的偏移量、供料器的类型、拾片高度、抛料位置、是否跳步等。2.贴片程序就是告诉机器把元件贴到哪里、贴片的角度、贴片的高度等信息。其内容包括：每一步的元件名、说明、每一步的X、Y坐标和转角T、贴片的高度是否需要修正、用第几号贴片头贴片、是否同时贴片、是
10、否跳步等,贴片程序中还包括PCB和局部Mark的X、Y坐标信息等。二、编程的方法有离线编程和在线编程两种方法。对于在CAD坐标文件的产品可采用离线编程,对于没有CAD坐标文件的产品,可采用在线编程。离线编程是指利用离线编程软件和PCB的CAD设计文件在计算机上进行编制程序的工作。离线编程可以节省在线编程时间，从而可以减少贴装机的停机时间，提高设备的利用率，离线编程对多品种小批量生产特别有意义。离线编程软件一般由两部分组成：CAD转换软件和自动编程并优化软件。离线编程的步骤：将数据输入设备自动编程优化并编辑PCB程序数据编辑校对检查并备份贴片程序在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑1PCB程序数
11、据编辑PCB程序数据编辑有三种方法：CAD转换;利用贴装机自学编程产生的坐标文件;利用扫描仪产生元件的坐标数据。其中CAD转换最简便、最准确。（1）CAD数据转换CAD转换项目：a.每一步的元件名；b.说明；c.每一步的X、Y坐标和转角T；d.mm/inch转换；e.坐标方向转换；f.角度T的转换；g.比率；h.源点修正值。CAD转换操作步骤a.调出表面组装元器件坐标的文本文件当文件的格式不符合要求时,需从EXCEL调出文本文件;在弹出的文本导人向导中选分隔符,单击“下一步” ,选“空格”，单击“下一步”,选“文本”，单击“完成”后在EXCEL中显示该文件：通过删除、剪切、和粘贴工具,将文件调
12、整到需要的格式。b.打开CAD转换软件c.选择CAD数据格式如果建立新文件,会弹出一个空白Format Edit窗口;如果编辑现有文件,则弹出一个有数据的格式编辑窗口,然后可以对弹出的格式进行修改和编辑。d.对照文本文件,输入需要转换的各项数据e.存盘后即可执行转换（2）利用贴装机自学编程产生的坐标程序通过软件进行转换和编辑当没有表面组装元器件坐标的CAD文本文件时,可利用贴装机自学编程产生的贴片坐标,再通过软件进行转换和编辑(软件需要具备文本转换功能)转换和编辑条件：a.需要一块没有印刷焊膏的PCB；b.需要表面组装元器件明细表和装配图；c.一张3.5英寸2HD的格式化软盘操作步骤 a.利用
13、贴装机自学编程输入元器件的名称、X、Y坐标和转角T,其余参数都可以在自动编程和优化时产生。(如果贴装机自身就装有优化软件,则可直接在贴装机上优化,否则按照以下步骤进行)b.将贴装机自学编程产生的坐标程序备份到软盘c.将贴装机自学编程产生的坐标程序复制到CAD转换软件中ld.将贴装机自学编程产生的坐标程序转换成文本文件e.对文本文件进行格式编辑f.转换（3）利用扫描仪产生元器件的坐标数据(必须具备坐标转换软件)把PCB放在扫描仪的适当位置上进行扫描；通过坐标转换软件产生PCB坐标文件；2自动编程优化并编辑操作步骤:打开程序文件输入PCB数据建立元件库自动编程优化并编辑。打开程序文件按照自动编程优
14、化软件的操作方法,打开已完成CAD数据转换的PCB坐标文件。 输入PCB数据a.输入PCB尺寸:长度X(沿贴装机的X方向)、宽度Y(沿贴装机的Y方向)、厚度T。b.输入PCB源点坐标:一般X、Y的源点都为0。当PCB有工艺边或贴装机对源点有规定等情况时,应输入源点坐标。c.输入拼板信息:分别输入X和Y方向的拼板数量、相邻拼板之间的距离；无拼板时,X和Y方向的拼板数量均为1,相邻拼板之间的距离为0。对凡是元件库中没有的新元件逐个建立元件库输入叫元时包装类型所需要的料架类型供料器类型、元器件供料的角度、采 用几号吸嘴等参数,并在元件库中保存。自动编程优化并编辑完成了以上工作后即可按照自动编程优化软件的操作方法进行自动编程优化,然后还要对程序中某些不合理处进行适当的编辑。3将数据输入设备将优化好的程序复制到软盘再将软盘上的程序输入到贴装机4在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑调出优化好的程序。做PCB Mark和局部Mark的image图像。对没有做图像的元器件做图像,并在图像库中登记。对未登记过的元器件在元件库中进行登记。对排放不合理的多管式振动供料器根据器件体的长度进行重新分配,尽量把器件体长度比较接近的器件安排在同一个料架上。并将料站排放得紧凑一点,中间尽量不要有空闲的料站,这样可缩短拾元件的路程。把程序中外形尺寸较大的多引脚窄间距器件例如160条引
