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文檔簡介

第7章表面組裝印制電路板7.1印刷機及印刷工藝7.2貼片機及貼片工藝7.3再流焊爐及焊接工藝7.1

印刷機及印刷工藝用于印刷的設(shè)備稱為印刷機。印刷機由機架、夾持基板工作臺、印刷頭系統(tǒng)、絲網(wǎng)或木板的固定機構(gòu)等部分組成。按照自動化程度分,用于SMT的印刷機大致分成3種:手動印刷機、半自動印刷機和全自動印刷機。7.1.1常見印刷機介紹

1.手動印刷機手動印刷機是指手動裝卸PCB,圖形對準和所有印刷動作全部由手工完成.手動焊錫膏印刷機(1)技術(shù)指標

半自動印刷機是指手工裝卸PCB,印刷、鋼網(wǎng)分離的動作由印刷機自動完成。裝卸PCB是往返式的,完成印刷后裝卸PCB的工作臺會自動退出來,適合多品種、規(guī)模較小的生產(chǎn)。

2.

半自動印刷機半自動印刷機的外觀半自動錫膏印刷機的技術(shù)指標(2)操作流程

2.

半自動印刷機TPE-200SY型半自動錫膏印刷機的操作流程(3)操作要領(lǐng)

1)空氣壓力:0.4MPa。2)印制板固定:PCB放于臺板適中位置。3)絲印板定位:①絲印板與印制板對孔——先粗調(diào)定位,后左右、前后微調(diào)對孔。②絲印板與印制板上下間距——調(diào)頂部間距移動輪,可調(diào)絲印板與印制板上下間距,同時按兩邊綠色按鈕,絲印板上下動作。③絲印板固定——先氣壓固定(點動界面“網(wǎng)框壓緊”),再手動固定。

2.

半自動印刷機4)刮刀定位:①刮刀抬起——銷釘頂住。②刮刀前后位置——手動可調(diào)。③刮刀高低位置——手動調(diào)整刮刀旁的固定螺釘可調(diào)刮刀高低。④刮刀上下——點動界面“左刮刀”上下刀,“右刮刀”上下刀。⑤刮刀左右移動限位——調(diào)左右傳感器位置。5)觸摸屏操作:①點動——演示時用,在PCB數(shù)量少時使用按鍵說明:左刮刀——左刮刀上下移動;右刮刀——右刮刀上下移動;網(wǎng)框壓緊——氣缸預(yù)壓網(wǎng)板;速度——設(shè)定刮刀移動速度;點動狀態(tài)——印刷狀態(tài)切換為點動或自動;▲——返回主控畫面;印刷←——向左點動印刷;印刷→——向右點動印刷。

2.

半自動印刷機點動工作屏5)觸摸屏操作:②設(shè)定——設(shè)定參數(shù),在主控畫面按“設(shè)定”則出現(xiàn)第一設(shè)定工作屏。按鍵說明:左上?!O(shè)定左刮刀在左上停留時間。右上?!O(shè)定右刮刀在右上停留時間。左下停——設(shè)定左刮刀下降后停留時間。右下停——設(shè)定右刮刀下降后停留時間。全動停——設(shè)定自動工作時網(wǎng)板上停留時間。出廠值——設(shè)定出廠時各個默認參數(shù)。▼——至設(shè)定工作屏二。

2.

半自動印刷機設(shè)定工作屏一按鍵說明:計數(shù)控制——ON自動計數(shù),OFF不自動計數(shù)。報警控制——ON時,提示清洗網(wǎng)板達到設(shè)定數(shù)值,要清洗網(wǎng)板(必須設(shè)定有效數(shù)字,最大99,由“報警生產(chǎn)”鍵設(shè)定數(shù)字,否則蜂鳴器長鳴)。印刷次數(shù)——每一PCB的印刷次數(shù)(1或2)。生產(chǎn)設(shè)定——設(shè)定計劃生產(chǎn)數(shù)(數(shù)字鍵設(shè)定)。實際生產(chǎn)——顯示實際生產(chǎn)數(shù)。報警生產(chǎn)——設(shè)定清洗網(wǎng)板數(shù)量。▲——返回上一畫面。

▼——轉(zhuǎn)到主控界面。

2.

半自動印刷機設(shè)定工作屏二③自動——自動工作,在主控畫面按“全自動”則出現(xiàn)全自動工作屏,自動工作一般用于PCB數(shù)量較多的情況,在使用時必須先設(shè)定好參數(shù),否則不能工作或出現(xiàn)故障。按鍵說明:計數(shù)——生產(chǎn)數(shù)量顯示。

速度——刮刀移動速度顯示。復(fù)位——計數(shù)歸零。停止——退出全自動,返回主控界面。啟動——開始全自動印刷,此時應(yīng)保證刮刀在原點位置。S1/S2——印刷網(wǎng)板上下限顯示。S3/S4——刮刀左限右限顯示。

2.

半自動印刷機自動工作屏(1)技術(shù)指標

全自動印刷機是指裝卸PCB、視覺定位、印刷等所有動作全部自動按照事先編制的程序完成的印刷機,完成印刷機后,PCB通過導(dǎo)軌自動傳送到貼裝機的入口處,適合大批量生產(chǎn),目前市場上被廣泛采用的印刷機品牌有日立、MPM、EDK、BV等。

3.全自動印刷機日立NP-04LP印刷機日立NP-04LP全自動印刷機的技術(shù)指標(2)全自動印刷機基本結(jié)構(gòu)

自動印刷機基本上是由基板夾持機構(gòu)、印刷頭系統(tǒng)、模板固定機構(gòu)、PCB定位系統(tǒng)和為保證印刷精度而配置的其他選件組成。1)基板夾持機構(gòu)。基板夾持機構(gòu)包括工作臺面、真空夾持或板邊夾持機構(gòu)、工作臺傳輸控制機構(gòu),用來夾持PCB使之處于適當(dāng)?shù)挠∷⑽恢谩?)印刷頭系統(tǒng)。印刷頭系統(tǒng)包括刮刀、刮刀固定機構(gòu)、印刷頭的傳輸控制系統(tǒng)等。。用于焊錫膏印刷的刮刀,按形狀分類有平形、菱形和劍形,目前最常用的是平形刮刀,刮刀的結(jié)構(gòu)和形狀如圖7-8所示,從制作材料上可分為聚胺酯橡膠和金屬刮刀兩類。刮刀長度要比所加工的PCB邊長為13~38mm,以保證完整的印刷。

3.全自動印刷機刮刀的結(jié)構(gòu)和形狀3)模板固定機構(gòu)。模板的固定機構(gòu)可采用滑動式鋼網(wǎng)固定裝置。松開鎖緊桿,調(diào)整鋼網(wǎng)安裝框,可以安裝或取出不同尺寸的鋼網(wǎng)。安裝鋼網(wǎng)時,將鋼網(wǎng)放入安裝框,抬起一點,輕輕向前滑動,然后鎖緊。鋼網(wǎng)允許的最大尺寸是750mm×750mm。當(dāng)鋼網(wǎng)安裝架調(diào)整到650mm時,選擇合適的鎖緊孔鎖緊,這是極限位置,超出這個位置,印刷臺將發(fā)生沖撞。4)PCB定位系統(tǒng)。PCB視覺定位系統(tǒng)是修正PCB加工誤差用的。為了保證印刷質(zhì)量的一致性,使每一塊PCB的焊盤圖形都與模板開口相對應(yīng),每一塊PCB印刷前都要使用視覺定位系統(tǒng)定位。

3.全自動印刷機(3)印刷工藝流程

1)印刷前準備工作。在印刷前要進行印刷前的準備工作,主要包括檢查印刷工作電壓與氣壓、熟悉產(chǎn)品的工藝要求、確認軟件程序名稱是否為當(dāng)前生產(chǎn)機種、檢查焊錫膏、PCB的檢查及模板的檢查等。2)印刷工作參數(shù)的調(diào)整。接通電源、氣源后,印刷機進入開通狀態(tài)(初始化),對新生產(chǎn)的PCB,首先要輸入PCB長、寬、厚以及定位識別標志(MARK)的相關(guān)參數(shù),同時還應(yīng)輸入印刷機各工作參數(shù):印刷行程、刮刀壓力、刮刀運行速度、PCB高度、模板分離速度、模板清洗次數(shù)與方法等相關(guān)參數(shù)。相關(guān)參數(shù)設(shè)定好后,即可放入模板,使模板窗口位置與PCB焊盤圖形位置保持在一定范圍之內(nèi)(機器能自動識別),同時安裝刮刀,進行試運行,此時應(yīng)調(diào)節(jié)PCB與模板之間的間隙,通常應(yīng)保持在“零距離”。3)印刷焊錫膏。正式印刷焊錫膏時應(yīng)注意下列事項:焊錫膏的初次使用量不宜過多,一般按PCB尺寸來估計。

3.全自動印刷機(3)印刷工藝流程

4)印刷質(zhì)量檢驗。5)結(jié)束。當(dāng)一個產(chǎn)品完工或結(jié)束一天工作時,必須將模板、刮刀全部清洗干凈。工作結(jié)束應(yīng)讓機器退回關(guān)機狀態(tài),并關(guān)閉電源與氣源,同時應(yīng)填寫工作日志表和進行機器保養(yǎng)工作。

3.全自動印刷機印刷工藝流程圖7.1.2印刷質(zhì)量檢驗和實操

1.表面組裝印刷檢驗操作步驟對于模板印刷質(zhì)量的檢測,目前采用的方法主要有目測法、二維檢測/三維檢測,表面組裝印刷檢驗操作步驟如下:1)從印刷機上接出印刷完畢的PCB,檢查板面絲印情況,印刷錫膏與焊盤一致,無短路、涂污、塌陷等現(xiàn)象。2)錫尖高度不超過絲印高度或覆蓋面積不超過絲印面積的10%時可接受。3)錫孔深不超過絲印厚度的50%或錫孔面積不超過絲印面積的20%可接受。4)焊盤垂直方向和平行方向位移不超過焊盤寬的1/3。5)IC、排插等有腳部件的引腳焊盤,錫漿位移應(yīng)小于焊盤寬的1/4。

1.表面組裝印刷檢驗操作步驟6)IC、排插等有腳部件的錫漿不能出現(xiàn)短路、污染、塌陷的不良現(xiàn)象。7)板面要清潔,無殘余錫漿、雜物。8)接板時戴上靜電手腕,拿取板邊。9)重點檢查IC位置絲印效果。10)發(fā)現(xiàn)絲印不良,立即會同工程師解決,同種絲印不良3次以上時,生產(chǎn)部、產(chǎn)工程部采取改善行動。優(yōu)良的印刷圖形應(yīng)是縱橫方向均勻挺括、飽滿,四周清潔,焊錫膏沾滿焊盤。用這樣的印刷圖形貼放器件,經(jīng)過再流焊將得到優(yōu)良的焊接效果。如果印刷工藝出現(xiàn)問題,將產(chǎn)生不良的印刷效果。2.表面組裝印刷常見問題及解決措施表面組裝印刷常見問題、原因與解決措施表面組裝印刷常見問題、原因與解決措施7.2

貼片機及貼片工藝7.2.1貼片機簡介

1.貼片機分類貼片機又稱拾放機、貼裝機。貼片機相當(dāng)于機器人的手臂,把元器件按照事先編制好的程序從它的包裝中取出,并貼放到印制板相應(yīng)的位置上。SMT生產(chǎn)線的貼裝功能主要取決于貼片機的功能與速度。(1)根據(jù)貼片機的動作方式,可分成拱架型和轉(zhuǎn)塔型。拱架型貼片機也稱動臂式貼片機,也可以稱為平臺式結(jié)構(gòu)或者過頂懸梁式結(jié)構(gòu)。拱架型貼片機根據(jù)貼裝頭在拱架上的布置情況可以細分為動臂式、垂直旋轉(zhuǎn)式與轉(zhuǎn)塔式三種。動臂式拱架型貼片機垂直旋轉(zhuǎn)式拱架型貼片機轉(zhuǎn)塔式貼片機

1.貼片機分類(2)按照自動化程度,可分為手動式、半自動式、全自動(機電一體化)。(3)根據(jù)貼片機的功能和速度,可分為高精度多功能貼片機和高速貼片機。(4)根據(jù)貼片機送料器位置與貼裝頭數(shù)量的多少,可分為大型機,中、小型機,復(fù)合型機。(5)按照貼裝元器件的工作方式,貼片機有四種類型:順序式、同時式、流水作業(yè)式和順序—同時式。它們在組裝速度、精度和靈活性方面各有特色,要根據(jù)產(chǎn)品的品種、批量和生產(chǎn)規(guī)模進行選擇,目前使用最多的是順序式貼片機。

1.貼片機分類①流水作業(yè)式貼片機。所謂流水作業(yè)式貼片機,是指由多個貼裝頭組合而成的流水線式的機型,每個貼裝頭負責(zé)貼裝一種或在電路板上某一部位的元器件。這種機型適用于元器件數(shù)量較少的小型電路。②順序式貼片機。順序式貼片機由單個貼裝頭順序地拾取各種片狀元器件。固定在工作臺上的電路板由計算機控制在“X-Y”方向上的移動,使板上貼裝元器件的位置恰好位于貼裝頭的下面。③同時式貼片機。同時式貼片機也叫多貼裝頭貼片機,它有多個貼裝頭,分別從供料系統(tǒng)中拾取不同的元器件,同時把它們貼放到電路基板的不同位置上。④順序-同時式貼片機。順序-同時式貼片機是順序式和同時式兩種機型功能的組合。片狀元器件的放置位置,可以通過電路板在“X-Y”方向上的移動或貼裝頭在“X-Y”方向上的移動來實現(xiàn),也可以通過兩者同時移動實施控制。貼片機的類型

2.自動貼片機的基本結(jié)構(gòu)貼片機主要由設(shè)備本體、印制電路板傳輸定位裝置、貼裝頭的XY定位傳輸裝置、起動系統(tǒng)、電力驅(qū)動系統(tǒng)、貼裝頭、傳感器、送料器、吸嘴、視覺對中系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、報警燈、送料器預(yù)設(shè)器、顯示器、手持鍵盤等部件組成。自動貼片機外形

2.自動貼片機的基本結(jié)構(gòu)(1)設(shè)備本體

貼片機的設(shè)備本體是用來安裝和支撐貼片機的底座,一般采用質(zhì)量大、振動小、有利于保證設(shè)備精度的鑄鐵件制造。(2)貼裝頭

貼裝頭也叫吸-放頭,是貼片機上最復(fù)雜、最關(guān)鍵的部分,它相當(dāng)于機械手,它的動作由拾取—貼放和移動—定位兩種模式組成。貼裝頭通過程序控制,完成三維的往復(fù)運動,實現(xiàn)從供料系統(tǒng)取料后移動到電路基板的指定位置上的操作。貼裝頭的種類分為單頭和多頭兩大類,多頭貼裝頭又分為固定式和旋轉(zhuǎn)式,旋轉(zhuǎn)式包括水平旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)塔式和垂直旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)盤式兩種。固定式單頭和固定式多頭由于工作時只做X/Y方向的運動,因此均屬于平動式貼裝頭。

2.自動貼片機的基本結(jié)構(gòu)固定式多頭系統(tǒng)的外觀轉(zhuǎn)盤式貼裝頭工作示意圖水平旋轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)塔式貼裝頭結(jié)構(gòu)圖

2.自動貼片機的基本結(jié)構(gòu)(3)傳感器

為了使貼片機各種機構(gòu)能協(xié)同工作,貼片頭安裝有多種形式的傳感器,它們像貼片機的眼睛一樣,時刻監(jiān)督機器的運轉(zhuǎn)情況,并能有效地協(xié)調(diào)貼片機的工作狀態(tài)。貼片機中傳感器種類繁多,主要包括壓力傳感器、負壓傳感器、位置傳感器、圖像傳感器、激光傳感器、區(qū)域傳感器、貼片頭壓力傳感器等。貼片機中的傳感器應(yīng)用越多,表明貼片機的智能化水平越高。負壓的變化反映了吸嘴吸取元器件的情況

2.自動貼片機的基本結(jié)構(gòu)(4)送料器

送料器也稱送料器或喂料器,其作用是將片式的SMC/SMD按照一定的規(guī)律和順序提供給貼片頭,以方便貼片頭吸嘴準確拾取,為貼片機提供元器件進行貼片。(5)吸嘴

吸嘴是貼片頭上進行拾取和貼放的貼裝工具,它是貼片頭的心臟。吸嘴外形

2.自動貼片機的基本結(jié)構(gòu)(6)視覺對中系統(tǒng)

機器視覺對中系統(tǒng)在工作過程中首先是對PCB的位置進行確認,當(dāng)PCB輸送至貼片位置上時,安裝在貼片機頭部的CCD(電荷藕合器件圖像傳感器)首先通過對PCB上定位標志的識別,實現(xiàn)對PCB位置的確認,使貼裝頭能把元器件準確地釋放到一定的位置上。接著是對元器件的確認,包括元器件的外形是否與程序一致,元器件的中心是否居中,元器件引腳的共面性和形變,保證元器件引腳與PCB焊盤重合。(7)計算機控制系統(tǒng)

計算機控制系統(tǒng)是指揮貼片機進行準確有序操作的核心,目前大多數(shù)貼片機的計算機控制系統(tǒng)采用Windows界面。貼片視覺對中系統(tǒng)7.2.2典型貼片機應(yīng)用

1.

自動貼片機的操作方法以BV-TC1706貼片機為例,介紹自動貼片機操作方法。用戶可以通過BV-TC1706-3DSG系列全自動貼片機軟件操作界面的菜單、操作提示、導(dǎo)入PCB坐標或機械調(diào)整,便捷地設(shè)置與完成貼片操作,其基本操作步驟如下:(1)裝置檢查檢查電源是否接好;檢查氣源是否接好;檢查各機械模塊是否固定連接正常。(2)開機操作接電源線;接壓縮氣管,并確認氣壓值;打開總電源,工控機進入Windows系統(tǒng)。

1.

自動貼片機的操作方法雙擊桌面上的SMT606.exe,進入貼片機運行程序;鼠標單擊登錄按鍵和起動按鍵,機器進行初始化;機器設(shè)備初始化完成,設(shè)備起動完成。(3)生產(chǎn)調(diào)整軌道寬度,進行進板和出板測試;在生產(chǎn)主界面調(diào)入編寫的工程文件,直接進行生產(chǎn)。(4)退出生產(chǎn)單擊退出按鍵,退出運行程序;關(guān)閉工控機Windows系統(tǒng)。(5)關(guān)機關(guān)閉貼片機電源;關(guān)閉貼片機氣源。(2)送料器的使用方法

1)需要根據(jù)來料的寬度、元器件間距和類型等選擇合適的送料器。以最常見的編帶包裝元器件來說,一般根據(jù)料帶的寬度來選擇送料器,一般料帶的寬度為4的倍數(shù),如8mm、12mm、16mm、24mm等,不同品牌的送料器類型不一樣。2)必須佩帶防靜電手套進行操作,且在上料過程中,要輕拿輕放送料器。3)送料器上的送料間隔需要送料維修人員來進行調(diào)整。2.送料器的操作方法2)管狀送料器。管狀送料器又叫震動飛達,其作用是把管子內(nèi)裝有的元器件按照順序送到吸嘴位置,以供貼片機吸嘴。2.送料器的操作方法管狀送料器3)托盤送料器。托盤送料器又稱為華夫盤送料器,主要用于PLCC、QFP、BGA等集成電路器件。托盤可分為手動換盤式、半自動換盤式和自動換盤式三種類型。托盤送料器按照結(jié)構(gòu)形式可分為單盤式和多盤式兩種類型,其中單盤式續(xù)料的幾率比較大,影響生產(chǎn)效率,一般只適用于小批量生產(chǎn),而多盤式送料器克服了單盤式的上述缺點,目前被廣泛使用。4)散裝送料器。散裝送料器為一套線性振動軌道,隨著軌道振動,元器件在軌道上排列,進而實現(xiàn)送料器的送料。散裝送料器一般用在小批量的生產(chǎn)中,在大規(guī)模的生產(chǎn)中一般應(yīng)用很少,而且這種送料器只適用于矩形和圓柱形的片式元器件,不適用具有極性的片式元器件。2.送料器的操作方法現(xiàn)以BV-TC1706為例講解貼片機的編程步驟。

1.

軟件界面7.2.3典型貼片機編程貼片機編程軟件工作界面(1)主菜單區(qū)

軟件系統(tǒng)的一級菜單,供用戶設(shè)置基礎(chǔ)參數(shù)、機器參數(shù)、編輯程序。(2)圖像顯示區(qū)域

實時顯示MARK相機、高速相機、精密相機的圖像。(3)生產(chǎn)設(shè)置

設(shè)置各相機的容差值、貼片速度、起始位置、開啟安全門后的動作。(4)系統(tǒng)狀態(tài)

用于顯示貼片機正常工作或故障狀態(tài)。(5)生產(chǎn)模式

生產(chǎn)模式是貼片機正常運行時的工作模式。在生產(chǎn)模式下,“打開”表示:打開已經(jīng)編好的PCB程序。而“創(chuàng)建”表示:重新創(chuàng)建一個PCB程序。

1.

軟件界面要創(chuàng)建一個新工程,按照下述步驟進行:“生產(chǎn)”→“創(chuàng)建”→起一個名字,這個名字可以是PCB板的名稱,也可以是日期。

2.

創(chuàng)建一個新工程

新建工程界面單擊“保存”后,界面會自動跳轉(zhuǎn)到“工程”界面,“工程”界面分四個選項卡:基板、貼裝、導(dǎo)入和元器件。新工程創(chuàng)建完畢后,需要在“基板”界面下,填寫PCB基板的長度和寬度,填好后單擊“調(diào)整軌道”,然后在進板處放一塊PCB基板,然后單擊“進板”,使PCB板進入機器并且頂板固定好。至此,一個新工程創(chuàng)建完畢。

2.

創(chuàng)建一個新工程

工程界面1)單擊“元件”進入編輯、添加元件界面。2)單擊“新建元件”進入元件設(shè)置界面,需要設(shè)置元件名稱、站料類型、料位、視覺、飛達坐標、取料高度、取料速度、取料延時等參數(shù)。

3.

新建元器件

(1)元件編輯元件界面3)輸入完元件名稱,選擇完料站類型、料位、視覺后,單擊“MARK相機定位”,此時MARK相機會移動到所選料位附近。4)然后單擊“打開飛達”,移動XY軸,使紅色的十字刻度對準飛達出來的第一顆料,單擊“記錄當(dāng)前坐標”,如圖所示,此時1#至6#吸嘴對應(yīng)此飛達的坐標全部記錄保存完畢。

3.

新建元器件

(1)元件編輯飛達XY軸坐標記錄界面5)單擊“吸嘴定位”,此時1#吸嘴會移動到剛才紅色十字刻度所對的正上方,單擊“下降”按鈕使1#吸嘴下降到剛好接觸到料為準,如圖所示,單擊取料欄那里的“記錄當(dāng)前高度”,吸料高度保存后1#吸嘴自動上升回零點。

3.

新建元器件

(1)元件編輯吸嘴高度設(shè)置6)移動1#吸嘴到PCB板的上方,單擊“下降”按鈕,使1#吸嘴剛好接觸到PCB板。7)單擊貼裝欄那里的“記錄當(dāng)前高度”,貼裝高度保存后1#吸嘴自動上升回零點。8)取料/貼裝速度設(shè)定9)取料/貼裝延時設(shè)定。這時1#吸嘴對應(yīng)此飛達的參數(shù)已經(jīng)設(shè)置完畢,單擊“取料測試”測試是否能正常取料。10)繼續(xù)設(shè)置2#吸嘴對應(yīng)此飛達的參數(shù)(XY坐標不需要再次設(shè)置),單擊“Z2”,出現(xiàn)提示框,單擊“是(Y)”,設(shè)置方法與1#吸嘴相同。11)把需要吸取此飛達物料的吸嘴全部設(shè)置完畢后,單擊“正確”,然后新建下一種元器件,操作方法(1)~(9)。

3.

新建元器件

(1)元件編輯12)直至把這種PCB板所需的元器件種類全部創(chuàng)建完成,單擊界面右上角的“保存”按鈕。

3.

新建元器件

(1)元件編輯元件設(shè)置完畢元件參數(shù)可以在相應(yīng)界面分別進行修改,也可以在元件界面進行統(tǒng)一修改,修改方法如下。在元件界面,選中元件,右擊,可以彈出修改、MARK相機定位、刪除、統(tǒng)一參數(shù)四個選項。

3.

新建元器件

(2)元件參數(shù)的統(tǒng)一修改元件參數(shù)統(tǒng)一修改

4.新建貼裝信息

MARK點采集圖形在元件建立完畢之后,需要進行貼裝的編程。貼裝的編程主要是為了使得物料能準確的貼裝到PCB的相應(yīng)位置上。1)單擊“新建元件”,在MARK點信息欄通過移動XY軸,把紅色十字線移動到MARK點正中間,來設(shè)置PCB上的兩個MARK點(距離最遠的兩個MARK點)

4.新建貼裝信息

R1的貼裝信息建立步驟2)移動XY軸,移動到左上角的第一塊單板的第一個元器件(R1),這個元件焊盤的中間,填入元件位置、元件名、料架位置、元件角度、吸嘴選擇等各具體參數(shù),單擊“記錄當(dāng)前坐標”

4.新建貼裝信息

3)單擊“連續(xù)建立”,此時第一個點已經(jīng)記錄完畢。4)移動XY軸尋找下一個元器件。5)依次找完這塊小板上剩下的元器件(找點的順序并不唯一,只要不多件少件)。6)然后單擊“正確驗證”,查看是否有錯誤,有錯誤必須修改。7)正確驗證無誤后,全選所有元件,鼠標右鍵選擇“排序”。8)進入排序界面后,單擊“吸嘴順序”,然后“確定序列”,會彈出一個對話框,單擊“是(Y)”,排序完畢后,點“關(guān)閉”關(guān)閉吸嘴排序界面。單擊“保存”按鈕,至此一個完成的程序已經(jīng)編好。元件排序主界面電路板設(shè)計完以后需要上SMT貼片流水線貼上元器件,每個SMT的加工工廠都會根據(jù)流水線的加工要求,規(guī)定電路板的最合適的尺寸規(guī)定。假設(shè)現(xiàn)在生產(chǎn)的板子為4×3拼板,那么可以按照如下步驟進行設(shè)置。(1)按照之前的步驟,吸嘴排序之后,需要陣列余下的板子,陣列設(shè)置在“基板”界面里,首先輸入拼版的X、Y數(shù)量5.拼板拼板信息設(shè)置(2)然后單擊“設(shè)置陣列點”,進行陣列標志點的設(shè)置。通過移動XY軸,分別找到對應(yīng)的四個點,分別“記錄”。確認無誤后單擊“保存”按鍵進行保存。5.拼板設(shè)置陣列點(3)返回到“貼裝”界面,全選所有元件,單擊“添加陣列”。添加完畢后,單擊“保存”按鍵。5.拼板添加陣列當(dāng)編程完畢之后,進行生產(chǎn),具體操作步驟如下:在“生產(chǎn)”界面,單擊“出板”→“全自動”→“開始”。6.生產(chǎn)生產(chǎn)界面6.生產(chǎn)生產(chǎn)界面參數(shù)介紹由于很多情況下,生產(chǎn)的產(chǎn)品大多是規(guī)模化的,在編程時可直接使用PCB的坐標文件進行快速編程,而不需要單獨對各個元器件進行坐標位置的的定位。當(dāng)取得PCB的坐標文件后,相當(dāng)于貼片文件的X、Y參數(shù)已經(jīng)確定,只需要對文件進行Z軸參數(shù)的確定。具體步驟如下:1)從PCB做圖軟件里導(dǎo)出Generatespickandplacefiles文件,拷貝到貼片機工控機中。2)單擊“導(dǎo)入”→單擊“打開導(dǎo)入文件”,選擇已拷貝到工控機中的文件,單擊“打開”。7.貼片機快速編程快速編程元件參數(shù)設(shè)置樣例3)打開后,只需保留Designator、MidX、MidY、Rotation,并把四個名稱分別依次更改為位置、X坐標、Y坐標、角度。4)指定MARK1、MARK25)設(shè)置完MARK2后,會自動跳轉(zhuǎn)到“貼裝”界面,然后指定元件站位、吸嘴號,單擊鼠標右鍵→“搜索元件位置”,根據(jù)導(dǎo)出的BOM表格分別輸入元器件的位置號,單擊“確定”后,在出現(xiàn)的藍色元件上單擊鼠標右鍵→選“關(guān)聯(lián)元件”→選擇這些貼裝位置所對應(yīng)的元器件→再次單擊鼠標右鍵→選“吸嘴排序”→選擇這些元件需要用的吸嘴。6)全部設(shè)置好了以后,單擊“正確驗證”→“保存”。7)運行。7.貼片機快速編程

1.

對貼片質(zhì)量的要求7.2.4貼裝質(zhì)量檢驗和實操要保證貼片質(zhì)量,應(yīng)該考慮三個要素:貼裝元器件的正確性、貼裝位置的準確性和貼裝壓力(貼片高度)的適度性。(1)貼片工序?qū)N裝元器件的要求1)元器件的類型、型號、標稱值和極性等特征標記,都應(yīng)該符合產(chǎn)品裝配圖和明細表的要求。2)被貼裝元器件的焊端或引腳至少要有厚度的1/2浸入焊錫膏,一般元器件貼片時,焊錫膏擠出量應(yīng)小于0.2mm;窄間距元器件的焊錫膏擠出量應(yīng)小于0.1mm。3)元器件的焊端或引腳都應(yīng)該盡量和焊盤圖形對齊、居中?;亓骱笗r,熔融的焊料使元器件具有自定位效應(yīng),允許元器件的貼裝位置有一定的偏差。

1.

對貼片質(zhì)量的要求(2)元器件貼裝偏差及貼片壓力(貼裝高度)1)矩形元器件允許的貼裝偏差范圍。2)小外形晶體管(SOT)允許的貼裝偏差范圍。允許有旋轉(zhuǎn)偏差,但引腳必須全部在焊盤上。3)小外形集成電路允許的貼裝偏差范圍。允許有平移或旋轉(zhuǎn)偏差,必須保證引腳寬度的3/4在焊盤上。4)QFP、PLCC器件允許的貼裝偏差范圍要保證引腳寬度的3/4在焊盤上,允許有旋轉(zhuǎn)偏差,但必須保證引腳長度的3/4在焊盤上。5)BGA器件允許的貼裝偏差范圍。焊球中心與焊盤中心的最大偏移量小于焊球半徑。6)元器件貼片壓力(貼裝高度)。元器件貼片壓力要合適,如果壓力過小,元器件焊端或引腳就會浮放在焊錫膏表面,焊錫膏就不能粘住元器件。

2.

表面組裝貼裝檢驗操作步驟l)檢查板面是否有異物殘留,PCB刮傷等不良。2)檢驗方向按由左至右,由上至下方向移動PCB,逐一檢查。3)元器件不能漏裝、錯裝、空焊。4)組件極性不能貼反。5)IC、排阻、晶體管等引腳移位不能超出焊盤寬度的1/4。6)CHIP元件移位,平行方向和垂直方向不能超出焊盤寬度的1/3。7)拿住PCB的板邊,輕輕放在回流焊機的輸送帶上,不能從高處丟下,以防元件震落。8)檢測不良的PCB,貼上標志紙,及時修整、調(diào)整。9)注意事項:必須佩戴靜電帶作業(yè),操作時拿取PCBA板邊,不要用手觸摸到PCB表面,以防止破壞焊盤上印刷好的焊膏;在貼裝過程中補充元器件時一定要注意元器件的型號、規(guī)格、極性和方向。7.3

再流焊爐及焊接工藝7.3.1再流焊工藝概述

1.

再流焊工作原理(1)再流焊工藝的目的

再流焊,也稱為回流焊,是英文Re-flowSoldering的直譯,再流焊工藝是通過重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤上的膏裝軟釬焊料,實現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。再流焊爐外觀圖

1.

再流焊工作原理再流焊工藝主要有兩方面的目的。1)針對印錫板(工藝流程為焊錫膏-回流焊工藝),目的是加熱融化錫膏,將器件的引腳或焊端通過融化的錫膏與PCB的焊盤進行焊接,形成電氣連接點。2)針對點膠板(工藝流程為貼片-波峰焊工藝),目的是加熱固化SMT貼片膠,將器件本體底部的貼片膠與PCB向?qū)?yīng)的位置進行粘結(jié)固定。

1.

再流焊工作原理(2)再流焊工藝的特點1)元器件不直接浸漬在熔融的焊料中,所以元器件受到的熱沖擊小。2)能在前導(dǎo)工序里控制焊料的施加量,減少了虛焊、橋接等焊接缺陷,所以焊接質(zhì)量好,焊點的一致性好,可靠性高。3)假如前導(dǎo)工序在PCB上施放焊料的位置正確而貼放元器件的位置有一定偏離,在再流焊過程中,當(dāng)元器件的全部焊端、引腳及其相應(yīng)的焊盤同時潤濕時,由于熔融焊料表面張力的作用,產(chǎn)生自定位效應(yīng),能夠自動校正偏差,把元器件拉回到近似準確的位置。4)再流焊的焊料是商品化的焊錫膏,能夠保證正確的組分,一般不會混入雜質(zhì)。5)可以采用局部加熱的熱源,因此能在同一基板上采用不同的焊接方法進行焊接。6)工藝簡單,返修的工作量很小。

1.

再流焊工作原理(3)再流焊工藝的基本過程一般地,一個完整的再流焊工藝基本流程需要經(jīng)過基板傳送、預(yù)熱、保溫、回流、冷卻等工序?;亓鞴ば驁D

1.

再流焊工作原理(3)再流焊工藝的基本過程控制與調(diào)整再流焊設(shè)備內(nèi)焊接對象在加熱過程中的時間—溫度參數(shù)關(guān)系(簡稱為焊接溫度曲線),是決定再流焊效果與質(zhì)量的關(guān)鍵。再流焊的理想焊接溫度曲線

2.

再流焊爐結(jié)構(gòu)目前的再流焊設(shè)備大體分為紅外熱風(fēng)再流焊爐、氣相再流焊爐、激光再流焊爐三大類。無論是那種形式的再流焊爐,一般都由以下幾部分組成: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算機控制系統(tǒng)組成。再流焊爐的結(jié)構(gòu)

3.

再流焊爐種類按照加熱的方式,再流焊大致可以分成紅外線輻射再流焊、紅外熱風(fēng)再流焊、氣相再流焊、激光再流焊。(1)紅外線輻射再流焊

在設(shè)備內(nèi)部,通電的紅外加熱板(或石英發(fā)熱管)輻射出遠紅外線,電路板通過數(shù)個溫區(qū),接受輻射轉(zhuǎn)化為熱能,達到再流焊所需的溫度,焊料浸潤完成焊接,然后冷卻。紅外線輻射再流焊的原理示意圖

3.

再流焊爐種類(2)紅外熱風(fēng)再流焊

紅外線輻射加熱的效率高,而強制對流可以使加熱更均勻。先進的再流焊技術(shù)結(jié)合了熱風(fēng)對流與紅外線輻射兩者的優(yōu)點,用波長穩(wěn)定的紅外線(波長約8μm)發(fā)生器作為主要熱源,利用對流的均衡加熱特性以減少元器件與電路板之間的溫度差別。目前多數(shù)大批量SMT生產(chǎn)中的再流焊爐都是采用這種大容量循環(huán)強制對流加熱的工作方式。這種方法的特點是,各溫區(qū)獨立調(diào)節(jié)熱量,減小熱風(fēng)對流,還可以在電路板下面采取制冷措施,從而保證加熱溫度均勻穩(wěn)定,電路板表面和元器件之間的溫差小,溫度曲線容易控制。

3.

再流焊爐種類(3)氣相再流焊

氣相再流焊又稱氣相焊(VPS),由于VPS具有升溫速度快、溫度均勻恒定的優(yōu)點,被廣泛用于一些高難度電子產(chǎn)品的焊接中。氣相焊原理是利用加熱FC-70類高沸點的液體作為轉(zhuǎn)換介質(zhì),利用它沸騰后產(chǎn)生的飽和蒸汽,遇到冷卻工件后放出汽化潛熱,從而使工件升溫并達到焊接所需要的溫度,蒸汽本身此時轉(zhuǎn)化為同溫度的流體。但FC-70價格昂貴,又是典型的臭氧層損耗物質(zhì)(ODS),故VPS未能在SMT大生產(chǎn)中全面推廣應(yīng)用。典型的氣相再流焊有兩類設(shè)備,立式VPS爐和傳送帶式VPS設(shè)備。1)立式VPS爐。典型的立式VPS爐由加熱器、過濾凈化裝置、冷凝管、冷卻水控溫系統(tǒng)等組成,加熱器浸在FC-70液體中,由其提供熱量使FC-70沸騰,形成氣相場。2)傳送帶式VPS設(shè)備。傳送帶式VPS設(shè)備能實現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)。傳送帶式VPS設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

3.

再流焊爐種類(4)激光再流焊

激光再流焊是利用激光束直接照射焊接部位,焊點吸收光能轉(zhuǎn)變成熱能,使焊接部位加熱,導(dǎo)致焊料熔化,光照停止后焊接部位迅速冷卻,焊料凝固。激光再流焊是利用激光束良好的方向性及功率密度高的特點,通過光學(xué)系統(tǒng)將CO2或YAG激光束聚集在很小的區(qū)域內(nèi),在很短的時間內(nèi)使焊接對象形成一個局部加熱區(qū)。7.3.2典型的再流焊爐應(yīng)用

1.

KT系列再流焊爐使用注意事項(1)機器安裝注意事項1)請在潔凈的環(huán)境條件下運行機器。2)請避免將機器安裝或保存在高溫潮濕的環(huán)境條件下。3)請不要把機器安裝在電磁干擾源附近。4)安裝時,不要將回流焊進出口正對風(fēng)源。(2)操作前準備1)檢查電源供電是否為指定三相四線380V交流電源,并將機架妥善接地,其接線必須由專業(yè)技術(shù)人員進行。2)檢查電源是否接到機器上。7.3.2典型的再流焊爐應(yīng)用

1.

KT系列再流焊爐使用注意事項3)檢查設(shè)備是否良好接地。4)檢查位于出入口端部的急停開關(guān)是否彈起。5)電控箱內(nèi)各接線插座是否插接良好。6)保證計算機,電控箱的連接電纜與兩頭插座連接正確。7)保證計算機,電控箱的連接電纜接觸良好,無松動現(xiàn)象。8)檢查面板電源開關(guān)處于開啟狀態(tài)。9)保證計算機內(nèi)的支持文件齊全。7.3.2典型的再流焊爐應(yīng)用

1.

KT系列再流焊爐使用注意事項(3)安全注意事項1)使用時不要將工件以外的東西放入機內(nèi)。2)在操作時請注意高溫,避免燙傷。3)在進行檢修時,請關(guān)機切斷電源,以防觸電或造成短路。4)不要在300℃以上使用該機器,以免損壞設(shè)備。5)打開上蓋時需要支撐,以免上蓋突然落下傷人或損壞設(shè)備。

1.

KT系列再流焊爐的操作方法(

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