精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)上海歐華職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告SMT工藝流程綜述學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：系、專業(yè)：電子信息系、微電子專業(yè)指導(dǎo)老師：日期：200年月至2008年月止

目錄內(nèi)容提要………… Ⅲ關(guān)鍵詞…………… Ⅲ1印刷（printing）…………… 11.1印刷機(jī)介紹……………… 11.2印刷錫膏的工藝過程…………………… 11.3印刷前的準(zhǔn)備…………… 21.4影響印刷品質(zhì)的關(guān)鍵…………………… 31.5印刷機(jī)工作過程………… 51.6印刷的工藝參數(shù)的控制………………… 61.7印刷機(jī)發(fā)展趨勢(shì)………… 72錫膏檢測(cè)（SPI）…………… 82.1錫膏檢測(cè)機(jī)介紹………… 82.2錫膏檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)…………………… 83貼裝（pickandplace）……… 103.1貼片機(jī)介紹……………… 103.2SMC／SMD（片式電子組件／器件）發(fā)展趨勢(shì)………… 113.3貼裝前的準(zhǔn)備…………… 153.4貼片機(jī)的工作原理……… 153.5貼裝工作過程…………… 163.6貼片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)………… 174回流焊（reflow）…………… 184.1回流焊工藝介紹………… 184.2理想的溫度曲線………… 184.3無鉛焊接………………… 205自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）……… 215.1AOI工作原理…………… 215.2AOI的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)………………… 21總結(jié)……………… 23參考文獻(xiàn)………… 24SMT工藝流程綜述內(nèi)容摘要表面貼裝技術(shù)(SurfaceMountTechnology簡(jiǎn)稱SMT)作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)已經(jīng)滲透到電子產(chǎn)品的各個(gè)領(lǐng)域，SMT產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動(dòng)、抗沖擊，高頻特性好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。SMT在電路板裝聯(lián)工藝中已占據(jù)了領(lǐng)先地位。將組件裝配到基板上的工藝方法稱為表面貼裝工藝。典型的表面貼裝工藝分為三步：施加焊錫膏（印刷Printing）—貼裝元器件（貼裝Pickandplace）—回流焊接（回流焊Reflow）本文將按工藝流程介紹SMT生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，在對(duì)SMT工藝有了一定的認(rèn)識(shí)之后，作者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)歷和所學(xué)知識(shí)提出以下觀點(diǎn)：今后SMT的主要發(fā)展趨勢(shì)是：印刷、貼裝精度要求將更高，貼裝元件的尺寸將更小，貼片機(jī)向模塊化、多功能、高速度方向發(fā)展、AOI在SMT中的應(yīng)用將更普遍、無鉛焊接將進(jìn)一步推廣。關(guān)鍵詞印制電路板印刷機(jī)錫膏封裝貼片機(jī)表面貼裝回流焊1印刷（Printing）將錫膏按照基板焊盤位置，通過印刷模板的開孔印制到基板上，這一過程稱為印刷。1.1印刷機(jī)介紹圖1DEK全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)錫膏印刷機(jī)（圖1）裝有光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，通過相機(jī)（Camera）對(duì)PCB和模板上對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志（Mark/Fiducial）進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)模板開孔與PCB焊盤的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，印刷機(jī)重復(fù)精度高，在配有PCB自動(dòng)裝載系統(tǒng)后，能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。作業(yè)人員只需適時(shí)添加錫膏和更換擦拭紙。印刷錫膏的工藝過程印刷前的準(zhǔn)備—調(diào)整印刷機(jī)工作參數(shù)—印刷—印刷品質(zhì)檢測(cè)（圖2）。圖2印刷過程示意圖印刷前的準(zhǔn)備1.程式的制作印刷機(jī)正常工作需要載入該產(chǎn)品的程式，其中包括基板的基本信息和工藝參數(shù)。制作程式就是將基板的信息如長(zhǎng)、寬、厚度、Mark點(diǎn)坐標(biāo)等寫入程式，這樣印刷機(jī)才能“認(rèn)識(shí)”基板，并區(qū)分于其他產(chǎn)品。在機(jī)器內(nèi)沒有當(dāng)前產(chǎn)品程式的情況下需制作相應(yīng)的程式。2.PCB板的識(shí)別根據(jù)PCB板和鋼板上Mark點(diǎn)的形狀選擇相應(yīng)的Mark點(diǎn)類型（圖3），并給出相應(yīng)識(shí)別點(diǎn)種類參數(shù)。當(dāng)PCB上識(shí)別點(diǎn)質(zhì)量差或無識(shí)別點(diǎn)而用焊盤作為識(shí)別點(diǎn)時(shí)，需要選用VideoModel模式，但是采用這種模式時(shí)容易出現(xiàn)印刷偏位。圖3MARK點(diǎn)樣式：依次為circle(圓）、cross（十字形）、diamond（菱形）、triangle（三角形）、rectangle（矩形）、doublesquare（雙正方形）在Edit菜單中通過測(cè)量直接輸入MARK點(diǎn)的坐標(biāo)，越準(zhǔn)確越好。在Step模式下，使用Adjust調(diào)節(jié)，使Mark點(diǎn)的設(shè)定位置和實(shí)際位置重合，并給出正確的MARK點(diǎn)尺寸。在LearnFiducial菜單下調(diào)整Mark點(diǎn)坐標(biāo)，以形、實(shí)重合為標(biāo)準(zhǔn)。光度（Light）的調(diào)節(jié)根據(jù)Mark點(diǎn)本身及周圍背景進(jìn)行選擇Dark/Light。AcceptanceScore：機(jī)器設(shè)定的對(duì)每一類型的MARK能夠接受的最低分值（設(shè)定與實(shí)際照相的質(zhì)量對(duì)比）。在一般情況下，AcceptanceScore分值設(shè)置為500，TargetScore分值設(shè)置為700。如果目標(biāo)分?jǐn)?shù)太小，在找識(shí)別點(diǎn)時(shí)如果機(jī)器首先找到的滿足得分要求。當(dāng)在顯示屏幕上完全看不到Mark點(diǎn)圖形時(shí),查看鋼板名稱正確與否；查看進(jìn)板方向是否與鋼板一致。4.正確設(shè)置頂針在菜單中Setup—ChangeTooling—Adjust—ChangeAutoflex,人工更改頂針的數(shù)量和排列。使用MagneticSupportPillars,人工設(shè)置磁性頂針，如為雙面板，則需注意頂針不能頂?shù)接辛慵奈恢?。Continue頂板上升，頂針接觸基板，仔細(xì)觀察基板是否有隆起，用手施壓，看是否會(huì)下凹。如有隆起或下凹則說明頂針位置不當(dāng)。有些產(chǎn)品是有屏蔽框、USB接口等的雙面板，在印刷前都要嵌入載具。生產(chǎn)這些產(chǎn)品時(shí)不需要置放頂針。1.4影響印刷品質(zhì)的關(guān)鍵在印刷過程中，錫膏是自動(dòng)分配的，刮刀向下對(duì)模板施壓，使模板底面接觸到PCB板頂面。當(dāng)刮刀走過模板開孔的整個(gè)圖形區(qū)域長(zhǎng)度時(shí)，錫膏通過模板上的開孔印制到焊盤上。在錫膏已經(jīng)沉積之后，模板在刮刀脫離之后馬上脫開（snapoff），回到原位。在錫膏印刷中有三個(gè)關(guān)鍵的要素，我們叫做三個(gè)S：Solderpaste（錫膏），Stencils（模板），和Squeegees（刮刀）。三個(gè)要素的正確結(jié)合是持續(xù)的印刷品質(zhì)的關(guān)鍵所在。1.錫膏（Solderpaste）圖4錫膏罐實(shí)物圖錫膏(圖4)是錫粉和松香（Resin）的結(jié)合物，松香的功能是在回流（Reflowing）焊爐的第一階段，除去組件引腳、焊盤和錫珠上的氧化物。而焊錫是鉛、錫和銀的合金。無鉛錫膏主要成分為錫、銀和銅，比例為：95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu。目前大多數(shù)產(chǎn)品都采用無鉛制程。粘度是錫膏的一個(gè)重要特性，我們要求其在印刷行程中，其粘性越低，則流動(dòng)性越好，易于流入模板孔內(nèi)，印到PCB的焊盤上。錫膏標(biāo)準(zhǔn)的粘度是在大約500kcps～1200kcps范圍內(nèi)，較為典型的800kcps用于模板印刷是理想的。判斷錫膏是否具有正確的粘度有一種實(shí)際和經(jīng)濟(jì)的方法：用刮勺在容器罐內(nèi)均勻攪拌錫膏約30秒鐘，然后挑起一些錫膏，高出容器罐三、四英寸，讓錫膏自行往下滴，開始時(shí)應(yīng)該如同粘稠的糖漿一樣滑落而下，然后分段斷裂落下到容器罐內(nèi)。如果錫膏不能滑落，則太稠，如果一直落下而沒有斷裂，則太稀，粘度太低。2.刮刀（Squeegee）圖5印刷刮刀在理想情況下，刮刀（圖5）推動(dòng)錫膏在前面滾動(dòng)，并使其填入模板開孔內(nèi)，然后刮去多余錫膏，在PCB焊盤上留下與模板一樣厚的錫膏。所以刮刀邊緣應(yīng)該盡量鋒利、平直、無缺口和變形。常見有兩種刮刀類型：橡膠或聚氨酯（Polyurethane）刮刀和金屬刮刀。在這里所介紹的是金屬刮刀。3.模板(Stencil)圖6模板目前使用的模板主要有不銹鋼模板，簡(jiǎn)稱鋼板（圖6）。其的制作主要有三種工藝：化學(xué)腐蝕、激光切割和電鑄成型。由于采用的接觸式印刷，刮刀、模板、基板之間都是接觸的，所以這三者的平整度也將直接影響到印刷品質(zhì)。1.5印刷機(jī)工作過程相機(jī)移動(dòng)到停板位置、印刷頭運(yùn)動(dòng)到印刷位置，刮刀運(yùn)動(dòng)到Dwell高度、基板進(jìn)入并停板、兩側(cè)夾板夾緊基板、相機(jī)運(yùn)動(dòng)到第一Mark點(diǎn)處、接著運(yùn)動(dòng)到第二Mark點(diǎn)處、相機(jī)回原點(diǎn)、RisingTable上升、刮刀下降、鋼板校正、基板上升至印刷高度、刮刀根據(jù)壓力的設(shè)定下降到計(jì)算處、印刷頭按照設(shè)定速度運(yùn)動(dòng)、壓力感應(yīng)器開始讀數(shù)，為下次印刷壓力進(jìn)行調(diào)整、RisingTable下降、夾板松開、基板送出。印刷的工藝參數(shù)的控制1.模板與PCB的分離速度與分離距離（Snap-off）印刷完后，PCB與模板分開，將錫膏留在PCB上而不是模板開孔內(nèi)。對(duì)于最細(xì)密模板開孔來說，錫膏可能會(huì)更容易粘附在孔壁上而不是焊盤上。為最大限度避免這種情況，可將分離延時(shí)。2.印刷速度印刷過程中，刮刀在印刷模板上的行進(jìn)速度是很重要的，因?yàn)殄a膏需要時(shí)間來滾動(dòng)和流入孔內(nèi)。如果時(shí)間不夠，錫膏則無法充分填入模板開孔內(nèi)。當(dāng)速度高于每秒30mm時(shí)，3.前后刮刀壓力印刷過程中，如果壓力太小，刮刀將刮不干凈模板上的錫膏，如果壓力太大，那么刮刀將沉入模板上較大的孔內(nèi)將錫膏挖出，并且非常容易使模板磨損。在金屬模板上使用刮板，為了得到正確的壓力，開始時(shí)在每50mm的刮板長(zhǎng)度上施加1kg壓力，例如300mm的刮板施加6kg的壓力，逐步減少壓力直到錫膏開始留在模板上刮不干凈，然后再增加1kg壓力。在錫膏刮不干凈開始到刮板沉入絲孔內(nèi)挖出錫膏之間，應(yīng)該有1～2kg的可接受范圍都可以到達(dá)好的印刷效果。4.其它參數(shù)DwellHeight刮刀停留高度（主要用于觀察滾動(dòng)條的情況）,最小5mm最大40mm增量1mm缺省30mm。DwellSpeed刮刀運(yùn)動(dòng)到Dwell高度的速度,最小10mm/sec最大30mm/sec增量1mm/sec缺省24mm/sec。BoardWidth板寬，40～508mm,增量0.1mm。BoardLength板長(zhǎng)，50～510mm,增量0.1mm。ScreenCleanMode1鋼網(wǎng)清洗模式1,WET,DRY,VAC,NONE。ScreenCleanRate1鋼網(wǎng)清洗頻率，0-200，增量1。綜上所述，為了達(dá)到良好的印刷結(jié)果，必須有正確的錫膏材料(黏度、金屬含量、最大粉末尺寸和盡可能最低的助焊劑活性)、正確的工具(印刷機(jī)、模板和刮刀)和正確的工藝過程(良好的定位、清潔拭擦)的結(jié)合。根據(jù)不同的產(chǎn)品，在印刷程序中設(shè)置相應(yīng)的印刷工藝參數(shù)，如刮刀壓力、印刷速度、模板自動(dòng)清潔周期等。1.7印刷機(jī)發(fā)展趨勢(shì)新型元器件的發(fā)展和應(yīng)用必然對(duì)印刷工藝帶來新的沖擊。除印刷模板的制作工藝，模板的精度、厚度、開口形狀和尺寸，以及焊膏的選擇等外部參量需進(jìn)一步優(yōu)化外，印刷設(shè)備同樣面臨新的考驗(yàn)：首先，CycleTime（循環(huán)時(shí)間）的要求。隨著SMT行業(yè)的發(fā)展，對(duì)SMT電子產(chǎn)品的要求越來越高，隨著模組化高速貼片機(jī)的出現(xiàn)，對(duì)印刷機(jī)CycleTime來說提出了更高的要求。其次，精度的要求。隨著0201、01005的Chip件的大量使用，PCB焊盤尺寸、間距越來越小，不但要求印刷機(jī)能夠高精度對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)，對(duì)模板的刻蝕、基板的設(shè)計(jì)也提出了相當(dāng)高的要求。最后，清洗效果的要求。隨SMT的發(fā)展，清洗功能的完善可實(shí)現(xiàn)速度即生產(chǎn)的高效率。仿人工清洗將是研究的方向。

2錫膏檢測(cè)（SPI）錫膏檢測(cè)是對(duì)錫膏印刷品質(zhì)的檢驗(yàn)，主要對(duì)錫膏的高度、體積、面積、橋接（錫橋）及偏移進(jìn)行檢測(cè)。2.1錫膏檢測(cè)機(jī)介紹圖7德律TR7006錫膏檢測(cè)機(jī)德律TR7006錫膏檢測(cè)機(jī)如圖7所示。SPI即錫膏的檢測(cè)，是利用三角量測(cè)原理（圖8）檢測(cè)錫膏的高度、體積、面積、橋接及偏移。根據(jù)測(cè)量的結(jié)果來分析、反饋，然后調(diào)整印刷參數(shù)，提高印錫質(zhì)量。圖8三角量測(cè)原理示意圖2.2錫膏檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)SMT生產(chǎn)過程中很大程度上有缺陷的焊接均來源于有缺陷的錫膏印刷。SPI實(shí)際就是AOI在錫膏檢測(cè)方面的應(yīng)用。在這個(gè)階段，可以很容易地發(fā)現(xiàn)印刷缺陷，從而最大限度地避免過爐后造成的焊接缺陷。大多數(shù)2-D檢測(cè)系統(tǒng)都能監(jiān)測(cè)錫膏的偏移、不足或過多的錫膏區(qū)域以及濺錫和橋連。3-D系統(tǒng)還可以測(cè)量焊錫的量。在PCB、焊盤尺寸及焊盤間距越來越小的情況下，合理有效地利用SPI對(duì)印刷品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)將會(huì)是今后的趨勢(shì)。

3貼裝（pickandplace）錫膏板待貼裝元器件的焊盤上布滿符合要求的焊錫膏后,就要將元器件貼裝到相應(yīng)位置，這一過程稱為貼裝。貼片機(jī)介紹圖9松下CM402貼片機(jī)及其使用的吸嘴松下CM402貼片機(jī)（圖9）特征：支持大范圍的chip組件貼裝，高速機(jī)模式的貼裝范圍為從0201chip到24mm*24mm的組件，多功能機(jī)模式的貼裝范圍為0201chip到90mm*100mm的組件。根據(jù)生產(chǎn)對(duì)象的變化,用戶可以在現(xiàn)場(chǎng)自由切換A,B,C三種生產(chǎn)模式（圖10）：TypeA高速Head＋高速Head。TypeB多功能Head＋多功能Head(可加掛托盤送料器)。TypeC高速Head＋多功能Head(可加掛托盤送料器)。圖10CM402高速頭與多功能頭（泛用頭）圖11環(huán)球GSM貼片機(jī)及其使用的吸嘴環(huán)球GSM（圖11）是一種高速、高精度的SMT精密貼片機(jī)。它有2個(gè)工作頭（head）分別有4個(gè)吸嘴（spindle）。吸嘴吸取零件，經(jīng)過視覺檢查，然后放零件貼裝到PCB上?？梢杂萌N方法送料上機(jī)器:方格盤式進(jìn)料RAMTF(RandomAccessMatrixTrayFeeder)。平盤式進(jìn)料PTF(PlatformTrayFeeder)。帶裝進(jìn)料Tape&ReelFeeder。SMC／SMD（片式電子組件／器件）發(fā)展趨勢(shì)SMT是第四代電子裝聯(lián)技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是元器件安裝密度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和提高生產(chǎn)效率，降低成本。SMC／SMD(surfacemountcomponent／Surfacemountdevice，片式電子組件／器件)的貼裝【1】是整個(gè)表面貼裝工藝的重要組成部分，它所涉及到的問題較其它工序更復(fù)雜、難度大、不確定因素多（圖12）。目前隨著電子產(chǎn)品向便攜式、小型化方向發(fā)展，相應(yīng)的SMC／SMD也向小型化發(fā)展，但同時(shí)為滿足IC芯片多功能的要求，而采用了多引線和細(xì)間距。小型化指的是貼裝組件的外形尺寸小型化，它所經(jīng)歷的進(jìn)程：3225→3216→2520→2125→1608→1003→0603→0402→0201→01005由于減小板尺寸的市場(chǎng)需要，人們對(duì)0201元件十分關(guān)注。0201(0.6mm*0.3mm)元件在體積和重量上比0402（1.0mm*0.5mm）小75%，占用板面空間小66%，（01005則更小，0.4mm*0.2mm）用這種零件可以大大降低手持式或便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品的尺寸、重量和體積。自從1999年中期0201元件推出，蜂窩電話制造商就把它們與CSP一起組裝到電話中，基板尺寸由此至少減小一半。這類封裝對(duì)工藝要求相當(dāng)高，要減少工藝缺陷（如橋接和直立）的出現(xiàn)，對(duì)貼裝精度、印刷質(zhì)量以及PCB焊盤的設(shè)計(jì)都有較高的要求。在高頻應(yīng)用場(chǎng)合，0201電容的等效串聯(lián)電阻(ESR)和阻抗較低，所以比0402性能更優(yōu)。電介質(zhì)層的厚度減小及層數(shù)增多使0201電容的容值范圍和0402電容相同，其容值范圍能滿足大約百分之八十高頻模組的要求【3】。貼裝QFP的引腳間距從1.27→0.635→0.5→0.4→0.3mm將向更細(xì)間距發(fā)展，但由于受組件引線框架加工速度的限制，QFP間距極限為0.3mm，因此為了滿足高密度封裝的需求，出現(xiàn)了比QFP性能優(yōu)越的BGA(BallGridArray)、CSP(ChipSizePackage)、COB(ChipOnBoard)裸芯片及FlipChip。圖12SMT產(chǎn)品圖13SMT貼裝組件常見封裝形式【1】1.SMT電阻Chip封裝為長(zhǎng)方形，兩端有焊接端。通常反面為白色，正面為黑色。常用的封裝形式：1206、1005、0603、0402、0201。MELF封裝為圓柱形。組件參數(shù)采用色環(huán)標(biāo)記。有三色、四色、五色環(huán)幾種。2.SMT電容：SMT電容有兩種封裝形式：chip電容和鉭電容。Chip電容:常見的封裝是1206。電容通體一色，兩端是金屬，片式電容無極性。鉭電容：較CHIP電容大，有+/-極之分。電容值標(biāo)在電容體上。3.SMTIC的封裝形式常見的有SOL、SOJ、QFP、PLCC。⑴SOL、SOJ都屬于兩邊有引腳的小外形集成電路，簡(jiǎn)稱SOIC（smalloutlineintegratedcircuit）SOL是兩邊“鷗翼”引腳，特點(diǎn)是焊接容易，工藝檢測(cè)方便，但占用面積較大。SOJ是兩邊“J”形引腳，特點(diǎn)是節(jié)省PCB面積，因此目前集成電路采用SOJ的較多。引腳1的標(biāo)記同小黑點(diǎn)在組件體上標(biāo)出。⑵QFP是四邊引腳的小外形IC。QFP是四邊“鷗翼”形引腳，QFP由于引線多，接觸面積大，具有較高的焊接強(qiáng)度，但在運(yùn)輸、貯存和安裝中引線易折彎和損壞，使引線的共面度發(fā)生改變，影響器件的共面焊接，因此在運(yùn)輸、貯存和安裝中，要特別細(xì)心對(duì)引線進(jìn)行保護(hù)。QFP有正方形和長(zhǎng)方形兩種，引線距有0.5、0.4和0.3幾種。引線數(shù)為44～160。⑶PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）是塑封有引線芯片載體，這種封裝比SOP更節(jié)省PCB面積，“J”形引線具有一定的彈性，可緩解安裝和焊接的應(yīng)力，防止焊點(diǎn)斷裂，但這種封裝焊在PCB上，檢測(cè)焊點(diǎn)較困難。正方形的引線數(shù)有20－84,矩形的引線數(shù)有18～32。⑷BGA是90年代出現(xiàn)的一種新型封裝形式。BGA（圖14）的引腳成球形陣列分布在封裝的底面，因此它可以有較多的引腳數(shù)量且間距較大。通常BGA的安裝高度低，引腳間距大，引腳的共面性好，這些都極大的改善了組裝的工藝性。由于它的引腳更短，組裝密度更高，特別適合在高頻電路中使用。圖14BGA（BALLGRIDARRAY）存在的問題：焊后檢查和維修比較困難，必須使用X射線檢測(cè)，才能確保焊接的可靠性。易吸潮，使用前應(yīng)經(jīng)過烘干處理。焊球的尺寸：0.75～0.89左右。焊球間距：有40mil50mil60mil幾種。引腳數(shù)目：169～313。3.3貼裝前的準(zhǔn)備貼裝前應(yīng)檢查元器件的可焊性、引線共面性、包裝形式；PCB的尺寸、外觀、翹曲、可焊性、阻焊膜；料站的組件規(guī)格核對(duì)；是否有手補(bǔ)件或臨時(shí)不貼件、加貼件；Feeder與組件包裝規(guī)格是否一致。貼裝時(shí)應(yīng)根據(jù)貼裝實(shí)際情況檢查所貼裝組件是否有偏移等缺陷，結(jié)合貼裝程式對(duì)偏移組件進(jìn)行調(diào)校；檢查貼裝率。3.4貼片機(jī)的工作原理片式電子組件貼裝設(shè)備（通稱貼片機(jī)）作為電子產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一，采用全自動(dòng)貼片技術(shù)，能有效提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。隨著電子組件日益小型化以及電子器件多引腳、細(xì)間距的趨勢(shì)，對(duì)貼片機(jī)的精度與速度要求越來越高。貼片機(jī)實(shí)際上是一種精密的工業(yè)機(jī)器人，是機(jī)—電—光以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的綜合體。它通過吸取—位移—定位—放置等功能，在不損傷組件和印制電路板的情況下，實(shí)現(xiàn)了將SMC／SMD組件快速而準(zhǔn)確地貼裝到PCB板所指定的焊盤位置【1】。貼片機(jī)由機(jī)架、x-y運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)電機(jī)）、貼裝頭、元器件供料器、PCB承載機(jī)構(gòu)、器件對(duì)中檢測(cè)裝置、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，整機(jī)的運(yùn)動(dòng)主要由x-y運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，通過滾珠絲桿傳遞動(dòng)力、由滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)定向的運(yùn)動(dòng)，這樣的傳動(dòng)形式不僅其自身的運(yùn)動(dòng)阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊，而且較高的運(yùn)動(dòng)精度有力地保證了各組件的貼裝位置精度。貼片機(jī)在重要部件如貼裝主軸、動(dòng)／靜鏡頭、吸嘴座、送料器（圖16）上進(jìn)行了Mark標(biāo)識(shí)。機(jī)器視覺能自動(dòng)求出這些Mark中心系統(tǒng)坐標(biāo)，建立貼片機(jī)系統(tǒng)坐標(biāo)系和PCB、貼裝組件坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算得出貼片機(jī)的運(yùn)動(dòng)精確坐標(biāo)；貼裝頭根據(jù)導(dǎo)入的貼裝組件的封裝類型、組件編號(hào)等參數(shù)到相應(yīng)的位置抓取吸嘴、吸取組件；靜鏡頭依照視覺處理程序?qū)ξ〔科愤M(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別與對(duì)中；對(duì)中完成后貼裝頭將組件貼裝到PCB上預(yù)定的位置。這一系列組件識(shí)別、對(duì)中、檢測(cè)和貼裝的動(dòng)作都是工控機(jī)根據(jù)相應(yīng)指令獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)后指令控制系統(tǒng)自動(dòng)完成（圖15）。圖15貼片機(jī)的工作流程框圖[1]圖16模組型貼片機(jī)構(gòu)造3.5貼裝工作過程貼片機(jī)基本遵循進(jìn)板、停板裝置（Stop）升起、基板傳送至工作區(qū)域、Stop復(fù)位、供料器（Feeder）送料、工作頭至PCB上方、識(shí)別裝置對(duì)PCBMark進(jìn)行定位、計(jì)算機(jī)計(jì)算PCB偏差并補(bǔ)償、工作頭移動(dòng)至供料器上方、Z軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)吸嘴下降、吸嘴吸料、工作頭移動(dòng)至相機(jī)上方進(jìn)行檢測(cè)、θ軸馬達(dá)校正貼裝元件角度、工作頭移動(dòng)至貼裝位置、吸嘴下降、吸嘴吹氣完成貼裝、繼續(xù)貼裝其余部分直至貼裝完成、送板的工作過程。3.6貼片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)作為SMT設(shè)備的龍頭，貼裝設(shè)備的發(fā)展歷來備受設(shè)備廠家的重視。從最初的以機(jī)械定位到圖像識(shí)別位置補(bǔ)償，從爪式定心到飛行對(duì)中檢測(cè)，貼裝設(shè)備的發(fā)展經(jīng)歷了質(zhì)的飛躍[5]。隨著片式元件尺寸的逐步縮小，目前片式器件從0402已發(fā)展到0201、01005，以及BGA、CSP/BGA、FC、MCM等封裝形式的元器件的大量涌現(xiàn)和推廣應(yīng)用，客觀上對(duì)貼裝設(shè)備提出了更高的要求。如0402規(guī)格的片式元件貼裝時(shí)，其貼裝精度為±100μm;0201規(guī)格的片式元件貼裝時(shí)，其貼裝精度為±50μm。此外，對(duì)BGA、CSP/BGA這類封裝器件，精確貼裝必要條件就是貼裝設(shè)備視覺系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)算法的完善，使貼裝設(shè)備能夠檢測(cè)BGA的焊錫球和間距，甚至能檢測(cè)出焊錫球變形狀態(tài)。可以說新一代的貼裝設(shè)備在高精度、高速度、多功能、智能化方向?qū)⑦M(jìn)一步發(fā)展和完善。

4回流焊（reflow）熔化預(yù)先分配到PCB焊盤上的錫膏，實(shí)現(xiàn)表面貼裝元器件與PCB焊盤的焊接的過程稱為回流焊。4.1回流焊工藝介紹圖17無鉛氮?dú)饣亓骱笭t回流焊技術(shù)在電子制造領(lǐng)域并不陌生，我們電腦內(nèi)使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的，這種設(shè)備的內(nèi)部有一個(gè)加熱電路，將氮?dú)饧訜岬阶銐蚋叩臏囟群蟠迪蛞呀?jīng)貼好元件的線路板，讓元件兩側(cè)的焊料熔化后與主板粘結(jié)。這種工藝的優(yōu)勢(shì)是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。在回流焊爐（圖17）內(nèi)，可以近似的看作一個(gè)箱子，我們不清楚其內(nèi)部發(fā)生的事情，這樣為定制工藝帶來重重困難。所以我們采用測(cè)溫度曲線的方法克服這個(gè)困難。溫度曲線是施加于電路裝配上的溫度對(duì)時(shí)間的函數(shù)，當(dāng)在笛卡爾平面作圖時(shí)，回流過程中在任何給定的時(shí)間上，代表PCB上一個(gè)特定點(diǎn)上的溫度形成一條曲線。4.2理想的溫度曲線理論上理想的曲線（圖18）由四個(gè)部分或區(qū)間組成，前面三個(gè)區(qū)加熱、最后一個(gè)區(qū)冷卻。爐的溫區(qū)越多，越能使溫度曲線的輪廓達(dá)到更準(zhǔn)確和接近設(shè)定。圖18理想的回流曲線1．預(yù)熱區(qū)用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。其溫度以不超過每秒2～5℃速度連續(xù)上升，溫度升得太快會(huì)引起某些缺陷，而溫度上升太慢，錫膏會(huì)感溫過度，沒有足夠的時(shí)間使PCB達(dá)到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱通道長(zhǎng)度的25～33%。2．活性區(qū)有時(shí)叫做干燥或浸濕區(qū)，這個(gè)區(qū)一般占加熱通道的33～50%，有兩個(gè)功用，第一是，將PCB在相當(dāng)穩(wěn)定的溫度下感溫，使不同質(zhì)量的元件具有相同溫度，減少它們的相當(dāng)溫差。第二個(gè)功能是，允許助焊劑活性化，揮發(fā)性的物質(zhì)從錫膏中揮發(fā)。一般普遍的活性溫度范圍是120～150℃，如果活性區(qū)的溫度設(shè)定太高，助焊劑沒有足夠的時(shí)間活性化。因此理想的曲線要求相當(dāng)平穩(wěn)的溫度，這樣使得PCB的溫度在活性區(qū)開始和結(jié)束時(shí)是相等的。3．回流區(qū)其作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度。典型的峰值溫度范圍是205～230℃理想的冷卻區(qū)曲線應(yīng)該是和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系。越是靠近這種鏡像關(guān)系，焊點(diǎn)達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點(diǎn)的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。4.3無鉛焊接無鉛焊接是SMT的一大趨勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)始于歐盟和工業(yè)界，起初是為了在進(jìn)行PCB組裝時(shí)從焊料中取消鉛成份。實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的日期一直在變化，起初提出在2004年實(shí)現(xiàn)，而后提出的日期是在2006年實(shí)現(xiàn)[6]?，F(xiàn)在市場(chǎng)上已有許多無鉛焊料合金，而美國(guó)和歐洲最通用的一種合金成份是95.6Sn∕3.7Ag∕0.7Cu。處理這些焊料合金與處理標(biāo)準(zhǔn)Sn/Pb焊料相比較并無多大差別。其中的印刷和貼裝工藝是相同的，主要差別在于再流工藝，也就是說，對(duì)于大多數(shù)無鉛焊料必須采用較高的液相溫度。Sn∕Ag∕Cu合金一般要求峰值溫度比Sn/Pb焊料高大約30℃。另外，初步研究已經(jīng)表明，其再流工藝窗口比標(biāo)準(zhǔn)Sn/Pb合金要嚴(yán)格得多。貼裝行業(yè)對(duì)環(huán)境的污染主要是由廢棄造成的。符合環(huán)保要求的“綠色”生產(chǎn)線將是21世紀(jì)SMT發(fā)展趨勢(shì)。從這個(gè)意義上看，無鉛化是減少表面貼裝業(yè)對(duì)環(huán)境污染的趨勢(shì)。

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)機(jī)如圖19所示。圖19德律TR7100自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)機(jī)/r/