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1、 第五章 自动贴装机贴片通用工艺5.1 工艺目的 本工序是用贴装机将片式元器件准确地贴放到印好焊膏或贴片胶的PCB外表相对应的位置上。5.2 贴片工艺要求5.2.1 贴装元器件的工艺要求a. 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。b. 贴装好的元器件要完好无损。c. 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。d. 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。允许偏差围要求如下
2、：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焊端与焊盘交叠后，焊盘伸出局部要大于焊端高度的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。小外形晶体管SOT：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。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。四边扁平封装器件和超小形封装器件QFP：要保证引脚宽度的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
3、须有3/4引脚长度在焊盘上、引脚的跟部也必须在焊盘上。5.2.2 保证贴装质量的三要素a 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；b 位置准确 元器件的端头或引脚均和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。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拟大，贴装时元件宽度方向有3/4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，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5-1 Chip
4、元件贴装位置要求示意图 对于SOP、SOJ、QFP、PLCC等器件的自定位作用比拟小，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围，必须进展人工拨正后再进入再流焊炉焊接。否那么再流焊后必须返修，会造成工时、材料浪费，甚至会影响产品可靠性。生产过程中发现贴装位置超出允许偏差围时应与时修正贴装坐标。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。c 压力贴片高度适宜。贴片压力Z轴高度要恰当适宜贴片压力过小，元器件焊端或引脚浮在焊膏外表，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
5、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。 吸嘴高度适宜 吸嘴高度过高 吸嘴高度过低 等于最大焊球直径 吸嘴元件 焊料颗粒 吸嘴高度适宜 元件从高处扔下 贴片压力过大 贴片压力适当 元件移位 焊膏被挤出造成粘连、 元件移位、损坏元件 图5-2 元件贴装高度要求示意图5.3 全自动贴装机贴片工艺流程 新产品贴装 老产品贴装文件准备文件准备 Yes 离线编程吗? No离线编程贴装前准备贴装前准备 开机 开机 安装供料器在线编程 Yes 安装供料器了吗？ No 上PCB 安装供料
6、器 做视觉 核查程序 首件试贴 调整程序首件试贴 YES NO No Yes 贴装 检验 转再流焊 关机5.4 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。贴片程序由拾片程序和贴片程序两局部组成。 拾片程序就是告诉机器到哪里去拾片、拾什么样的元件、元件的包装是包装是什么样的等拾片信息。其容包括：每一步的元件名、每一步拾片的X、Y和转角T的偏移量、供料器料站位置、供料器的类型、拾片高度、抛料位置、是否跳步。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
7、片、是否同时贴片、是否跳步等，贴片程序中还包括PCB和局部Mark的X、Y坐标信息等。编程的方法有离线编程和在线编程两种方法。对于有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展编制贴片程序的工作。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局部组成：CAD转换软件和自动编程并优化软件。 离线编程的步骤：PCB程序数据编辑 自动编程优化并编辑 将数据输入设备在贴装机上对优化好的产品程序进展编辑 校对检查
8、并备份贴片程序。5.4.1 PCB程序数据编辑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。5.4.1.1 CAD数据转换 a CAD转换项目：每一步的元件名说明每一步的X、Y坐标和转角T mm/inch转换坐标方向转换角度T的转换比率源点修正值 b CAD转换操作步骤 调出外表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；在弹出的文本导入向导中选分隔符，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，将文件调整到需
9、要的格式。 翻开CAD转换软件 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，那么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展修改和编辑。 对照文本文件，输入需要转换的各项数据 存盘后即可执行转换5.4.1.2利用贴装机自学编程产生的坐标程序通过软件进展转换和编辑 当没有外表组装元器件坐标的CAD文本文件时，可利用贴装机自学编程产生的贴片坐标，再通过软件进展转换和编辑软件需要具备文本转换功能 a 转换和编辑条件 需要一块没有印刷焊膏的PCB 需要外表组装元器件明细表和装配图 一3.5英寸2HD的格式化软盘b 操作步骤 利用贴装机自学编
10、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，那么可直接在贴装机上优化，否那么按照以下步骤进展 将贴装机自学编程产生的坐标程序备份到软盘 将贴装机自学编程产生的坐标程序复制到CAD转换软件中 将贴装机自学编程产生的坐标程序转换成文本文件 对文本文件进展格式编辑 转换5.4.1.3 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a 把PCB放在扫描仪的适当位置上进展扫描； b 通过坐标转换软件产生PCB坐标文件；c 按照5.4.1.1进展CAD转换。5.4.2 自动编程优化并编辑操作步骤：翻开程序文件 输入PCB数据建立元件库自动
11、编程优化并编辑。 a 翻开程序文件 按照自动编程优化软件的操作方法，翻开已完成CAD数据转换的PCB坐标文件。b 输入PCB数据输入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。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。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。c 对但凡元件库中没有的新元件逐个建立元件库 输入该元件的元件名称、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
12、存。d 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展自动编程优化，然后还要对程序中某些不合理处进展适当的编辑。5.4.3将数据输入设备a 将优化好的程序复制到软盘。 b 再将软盘上的程序输入到贴装机5.4.4在贴装机上对优化好的产品程序进展编辑a 调出优化好的程序。 b 做PCB Mark和局部Mark的Image图像。 c 对没有做图像的元器件做图像，并在图像库中登记。 d 对未登记过的元器件在元件库中进展登记。 e 对排放不合理的多管式振动供料器根据器件体的长度进展重新分配，尽量把器件体长度比拟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
13、空闲的料站，这样可缩短拾元件的路程。f 把程序中外形尺寸较大的多引脚窄间距器件例如160条引脚以上的QFP，大尺寸的PLCC、BGA以与长插座等改为SinglePickup单个拾片方式,这样可提高贴装精度。g 存盘检查是否有错误信息，根据错误信息修改程序。直至存盘后没有错误信息为止。5.4.5校对检查并备份贴片程序 a 按工艺文件中元器件明细表，校对程序中每一步的元件名称、位号、型号规格是否正确。对不正确处按工艺文件进展修正。 b 检查贴装机每个供料器站上的元器件与拾片程序表是否一致。 c 在贴装机上用主摄像头校对每一步元器件的X、Y坐标是否与PCB上的元件中心一致，对照工艺文件中元件位置示意图检查转角T是否正确，对不正确处进展修正。如果不执行本步骤，可在首件贴装后按照实际贴装偏差进展修正 d 将完全正确的产品程序拷贝到备份软盘中保存。 e 校对检查完全正确后才能进展生产。5.5 贴装前准备5.5.1 准备相关产品工艺文件5.5.2 根据产品工艺文件的贴装明细表领料PCB、元器件并进展核对5.5.3 对已经开启包装的PCB，根据时间的长短与是否受潮或污染等具体情况，进展清洗和烘烤处理5.5.4 对于有防潮要求
