贴片机抛料的详细介绍

贴片机抛料的详细介绍

贴片机抛料的主要原因分析及解决，效率的提高贴片机抛料的主要原因分析

在SMT生产过程中，怎么控制生产成本，提高生产效率，是企业老板及工程师们很关心的事情，而这些跟贴片机的抛料率有很大的联系，以下就谈谈贴片机的抛料问题。所谓抛料就是指贴片机在生产过种中，吸到料之后不贴，而是将料抛到抛料盒里或其他地方，或者是没有吸到料而执行以上的一个抛料动作。抛料造成材料的损耗，延长了生产时间，降抵了生产效率，抬高了生产成本，为了优化生产效率，降低成本，必须解决抛料率高的问题。

抛料的主要原因及对策：

原因1：吸嘴问题，吸嘴变形，堵塞，破损造成气压不足，漏气，造成吸料不起，取料不正，识别通不过而抛料。对策：清洁更换吸嘴;

原因2：识别系统问题，视觉不良，视觉或雷射镜头不清洁，有杂物干扰识别，识别光源选择不当和强度、灰度不够，还有可能识别系统已坏。对策：清洁擦拭识别系统表面，保持干净无杂物沾污等，调整光源强度、灰度，更换识别系统部件;

原因3：位置问题，取料不在料的中心位置，取料高度不正确(一般以碰到零件后下压0.05MM为准)而造成偏位，取料不正，有偏移，识别时跟对应的数据参数不符而被识别系统当做无效料抛弃。对策：调整取料位置;

原因4：真空问题，气压不足，真空气管通道不顺畅，有导物堵塞真空通道，或是真空有泄漏造成气压不足而取料不起或取起之后在去贴的途中掉落。对策：调气压陡坡到设备要求气压值(比如

0.5~~0.6Mpa--YAMAHA贴片机)，清洁气压管道，修复泄漏气路;

原因5：程序问题，所编辑的程序中元件参数设置不对，跟来料实物尺寸，亮度等参数不符造成识别通不过而被丢弃。对策：修改元件参数，搜寻元件最佳参数设定;

原因6：来料的问题，来料不规则，为引脚氧化等不合格产品。对策：IQC做好来料检测，跟元件供应商联系;

原因7：供料器问题，供料器位置变形，供料器进料不良(供料器棘齿轮损坏，料带孔没有卡在供料器的棘齿轮上，供料器下方有异物，弹簧老化，或电气不良)，造成取料不到或取料不良而抛料，还有供料器损坏。对策：供料器调整，清扫供料器平台，更换已坏部件或供料器; 有抛料现象出现要解决时，可

以先询问现场人员，通过描述，再根据观察分析直接找到问题所在，这样更能有效的找出问题，加以解决，同时提高生产效率，不过多的占用机器生产时间。

贴片机常见故障与排除方法

为了能够在现如今激烈的市场竞争中赢得一席之地，电子产品制造厂商必须不断地寻找一条能够降低产品成本和产品导入市场的时间，与此同时又能够不断提升新产品质量的新路。此外还必须改善生产制造工艺和规程，电子产品制造厂商同样也要促使半导体器件制造厂商将更多的功能溶入微型化尺寸的可编程集成电路(programmable integrated circuits 简称PIC)中去。于是，对于高端电子产品的设计和制造，走一条尺寸更小、功能更强和价格更低的道路在我们面前清晰地展示了出来。在此背景下，现如今的可编程集成电路拥有很多的引脚、具有很强的功能，并且采用了具有创新意义的组装形式。但是希望采用最新PIC器件的电子产品制造厂商必须克服在进行编程过程中所遇到的一些问题。简单地说，为了能够顺利地对PCI器件进行编程，需要学习一些新的方法。

行业的背景

对于PIC器件来说，以往普遍采用DIP、PLCC或者SOIC的封装形式。然而，随着人们对紧凑型、高性能产品的需求增加，要求引入更为先进的PIC器件。现如今的闪存器件可以采用SOP、TSOP、VSOP、BGA和微小型BGA封装形式。高性能的微型控制器、CPLD器件和FPGA器件一直到可以采用QFP、BGA和微型BGA 封装形式，其所拥有的引脚数量范围从44条一直可以达到超过800条以上。

由于非常多的引脚数量和很小的外形尺寸，这些元器件中的大部分仅能够采用微细间距的封装形式。微细间距的元器件所拥有的引脚非常脆弱，间距只有0.508mm(20 mils)或者说间隙几乎没有。这样人们就将目光瞄向了使用PIC器件来应对这一挑战。具有高密度和高性能的PIC器件价格是很昂贵的，要求采用高质量的编程设备，需要拥有非常优异的过程控制，以求将元器件的废弃程度降低到最小的程度。

在采用手工编制程序的操作过程中，微细间距元器件实际上肯定会遭遇到来自共面性和其它形式的引脚损伤因素的威胁。如果说引脚受到了损伤的话，那么将可能导致焊接点可靠性出现问题，会提升生产制造过程中的缺陷率。同样，高密度的元器件实际上将化费较长的编程时间，这样就会降低生产的效率。

在电路板上的编程

先进的PIC器件的使用者会面临一项困难的选择：是冒遭受质量问题的风险，采用手工编制程序呢?还是另外寻找一种可以替代的编程方法，从而消除掉手工触摸的方法呢?

为了能够实现后者，制造厂商们最初开始采用板上编程(on-board programming 简称OBP)的方式。OBP 是一种简单的方法，它是将PIC贴装到印刷电路板(printed circuit board 简称PCB)上以后再进行编程的。一般情况下在电路板上进行测试或者说进行功能测试。闪存、电子式可清除程序化唯读内存(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory简称EEprom)、基于EEprom的CPLD器件、基于EEprom的FPGA器件，以及内置闪存或者EEprom的微型控制器，所有这些元器件均采用OBP形式进行编程。

为了能够满足闪存和微型控制器的使用要求，在实施OBP的时候最常用的方法就是借助于针盘式夹具(bed-of-nails fixture)，使用自动测试设备(automatic test equipment 简称ATE)编程。对于逻辑器件来说进行编程颇为复杂，不太适合利用ATE针盘式夹具来进行编程。

一项基于IEEE规范原创开发的新型OBP技术可以支持测试，展现出充满希望的前程。这项规范称为IEEE 1149.1，它详细规定了边界扫描的一系列协议，目前用于许多PIC编程方法中。

如果电子产品制造商要使用IEEE 1149.1的编程方法时，他们所依赖的具有知识产权保护的工具主要是由各种各样的半导体制造厂商所提供。但是使用他们的工具进行编程非常慢。同样，因为他们出于保护知识产权的本能，每个工具仅限于单个用户所使用的器件。如果说在一块电路板上的PIC器件是由多个用户所使用的话，这将是一个很大的缺陷。

总而言之，使用OBP方法可以消除掉手工操作器件和将编程溶入测试中去，以及制造生产缓慢的现象。然而，编程所需的时间可能也是缓慢的。

ATE针盘式编程

ATE设备最初的使用是用于对PCB组件进行在线测试，以求发现诸如走线开路、短路，元器件缺失和元器件排列不准等制造过程中所产生的缺陷。针盘式夹具是一种阵列配置，具有弹性荷载的测试端点，它可以在PCB和ATE测试设备的信号策动电路之间形成一种机械和电气的连接界面。

一旦PCB可靠地与针盘式夹具连接好了以后，ATE测试设备的信号策动电路将会通过针盘式夹具和PCB，发送编程信号到目标器件PIC上面。除了对机械缺陷进行测试以外，ATE设备也能够用于对PIC器件的编程操作。对元器件的编程和消除程序被嵌入到电路板测试程序中去，从而用来对目标器件进行编程。

IEEE 1149.1边界扫描编程

为了提升PCB组件的密度和复杂性，使电路板和元器件的测试工作面临着非常大的困难，尤其是对付空间受到限制的PCB组件。为了能够有效的解决这一问题，一种边界扫描测试协议(IEEE 1149.1)应运而生。

IEEE 1149.1测试标准能够通过一台智能化外部设备，对在组装的电路板上的逻辑器件或者闪存器件进行编程。这种编程设备通过标准的测试访问口(Test Access Port 简称TAP)与电路板形成连接界面。所有这些需要采用JTAG硬件控制装置、JTAG软件系统、与JTAG兼容的PCB电路板，和一个四线测试访问口。

实现边界扫描工作可以采用一种专业化的专用电路板上编程设备，或者采用另外一种选择方案，利用由美国GenRad、Hewlett-Packard和Teradyne ATE testers等公司提供的一些工具，于是可以在ATE测试设备上实现IEEE 1149.1边界扫描编程工作。

采用IEEE标准的最大优点之一就在于，它可以对在同一块PCB上由不同供应商提供的各种各样的元器件进行编程。这样就可以降低整个编程时间，简化生产制造流程。

自动化编程(AP)设备

PIC技术不断地向前发展，所以新的自动化编程设备和技术也保持着相同的发展步伐。举例来说，Data I/O''s ProMaster 970自动化微细间距编程设备能够对采用先进封装形式的PIC器件进行编程，其中包括BGA、微型BGA、SOP、VSOP、TSOP、PLCC、SON和CSP。双重贴装(Dual pick-and-place简称PNP) 端头和可供选择的可插8、10或者12的插座可以最大程度的提高设备的工作效率。该编程设备也可以进一步涉及有关器件的质量控制。举例来说，共平面性问题和引脚的损伤实际上是不会存在的，因为集成了激光视觉系统，所以能够确保非常精确的器件贴装。

因为有着多种编程接口和PNP器件的配置，自动集群编程一般可以做到比ATE编程的速度快上5倍到10倍。同样，这些编程工具是专门为了编程而设计的，不是为了对电路板或者说功能进行测试的，所以它们可以提供非常好的编程质量。

微细间距的PIC器件可能是非常贵的，所以如果能降低其在生产制造过程中的损伤率，将极大的提升制造商的盈亏平衡点。能够适用于大多数元器的自动编程系统也是非常灵活的，可以适应于先进封装器件形式。由于能够将高生产率、高质量和灵活性综合在一起，导致了每个器件最低可得到的编程价格常常低于ATE编程价格的20%。

回流焊

回流焊技术在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的，这种设备的内部有一个加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。

由于电子产品PCB板不断小型化的需要，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。首先在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)的出现，作为贴装技术一部分的回流焊工艺技术及设备也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用，而回流焊技术，围绕着设备的改进也经历以下发展阶段。

回流焊接设备进化的原因: 热传递效率和焊接的可靠性的不断提升!

第一代回流焊:热板传导回流焊设备

深力拓科技HN-835回流焊

(热传递效率最慢:5-30 W/m2K(不同材质的加热效率不一样),有阴影效应,.)

第二代回流焊:红外热辐射回流焊设备

(热传递效率慢:5-30W/m2K(不同材质的红外辐射效率不一样),有阴影效应,元器件的颜色对吸热量有大的影响.)

第三代回流焊:热风回流焊设备

(热传递效率比较高:10-50 W/m2K,无阴影效应,颜色对吸热量没有影响.)

第四代回流焊:(气相回流焊接)系统

(热传递效率高:200-300 W/m2K,无阴影效应,焊接过程需要上下运动.冷却效果差.)

第五代回流焊:真空蒸汽冷凝焊接(真空汽相焊)系统

(密闭空间的无空洞焊接,热传递效率最高:300 W-500W/m2K,焊接过程保持静止无震动.冷却效果优秀.颜色对吸热量没有影响.) 目前最完美的焊接系统!

热板传导回流焊

这类回流焊炉依靠传送带或推板下的热源加热，通过热传导的方式加热基板上的元件，用于采用陶瓷(Al2O3)基板厚膜电路的单面组装，陶瓷基板上只有贴放在传送带上才能得到足够的热量，其结构简单，价格便宜。我国的一些厚膜电路厂在80年代初曾引进过此类设备。

红外线辐射回流焊

此类回流焊炉也多为传送带式，但传送带仅起支托、传送基板的作用，其加热方式主要依红外线热源以辐射方式加热，炉膛内的温度比前一种方式均匀，网孔较大，适于对双面组装的基板进行回流焊接加热。这类回流焊炉可以说是回流焊炉的基本型。在我国使用的很多，价格也比较便宜。

红外加热风(Hot air)回流焊

类回流焊炉是在IR炉的基础上加上热风使炉内温度更均匀，单纯使用红外辐射加热时，人们发现在同样的加热环境内，不同材料及颜色吸收热量是不同的，即(1)式中Q值是不同的，因而引起的温升ΔT也不同，例如IC等SMD的封装是黑色的酚醛或环氧，而引线是白色的金属，单纯加热时，引线的温度低于其黑色的SMD本体。加上热风后可使温度更均匀，而克服吸热差异及阴影不良情况，IR + Hot air的回流焊炉在国际上曾使用得很普遍。

充氮(N2)回流焊：

随着组装密度的提高，精细间距(Fine pitch)组装技术的出现，产生了充氮回流焊工艺和设备，改善了回流焊的质量和成品率，已成为回流焊的发展方向。氮气回流焊有以下优点：

(1) 防止减少氧化

(2) 提高焊接润湿力，加快润湿速度

(3) 减少锡球的产生，避免桥接，得到较好的焊接质量

得到更好的焊接质量特别重要的是，可以使用更低活性助焊剂的锡膏，同时也能提高焊点的性能，减少基材的变色，但是它的缺点是成本明显的增加，这个增加的成本随氮气的用量而增加，当你需要炉内达到1000ppm含氧量与50ppm含氧量，对氮气的需求是有天壤之别的。现在的锡膏制造厂商都在致力于开发在较高含氧量的气氛中就能进行良好的焊接的免洗焊膏，这样就可以减少氮气的消耗。

对于回流焊中引入氮气，必须进行成本收益分析，它的收益包括产品的良率，品质的改善，返工或维修费的降低等等，完整无误的分析往往会揭示氮气引入并没有增加最终成本，相反，我们却能从中收益。

在目前所使用的大多数炉子都是强制热风循环型的，在这种炉子中控制氮气的消耗不是容易的事。有几种方法来减少氮气的消耗量，减少炉子进出口的开口面积，很重要的一点就是要用隔板，卷帘或类似的装置来阻挡没有用到的那部分进出口的空间，另外一种方式是利用热的氮气层比空气轻且不易混合的原理，在设计炉的时候就使得加热腔比进出口都高，这样加热腔内形成自然氮气层，减少了氮气的补偿量并维护在要求的纯度上。

内容来源：https://www.360docs.net/doc/6f4733180.html, 欢迎多多交流！！！