贴片SMT 客户投诉的异常处理有哪些?

贴片SMT 客户投诉的异常处理有哪些?,第1张

如果拾不到元器件,可考虑按以下因素检查并进行处理。
①SMT贴片时的拾片高度不合适,由于元件厚度或Z轴高度设置错误,检查后按实际值修正,
②拾片坐标不合适,可能由于供料器的供料中心没有调整好,应重新调整供料器。
③编带供料器的塑料薄膜没有撕开,一般都是由于卷带没有安装到位或卷带轮松紧不合适造成的,应重新调整供料器。
④吸嘴堵塞,应清洗吸嘴。
⑤吸嘴端面有脏物或有裂纹,造成漏气。

表面安装技术,简称SMT,作为新一代电子装联技术已经渗透到各个领域,SMT产品具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击,高频特性好、生产效率高等优点。SMT在电路板装联工艺中已占据了领先地位。
典型的表面贴装工艺分为四步:锡膏搅拌----施加锡膏----贴装元器件-----回流焊接
方案1:(经济人工 *** 作:将冷藏的锡膏在常温下放置一小时解冻,通过锡膏搅拌刀搅拌均匀,再用手工印刷台和钢网印制锡膏,印好的PCB可以通过手工贴片笔将器件贴上PCB,将贴好PCB放入回流焊,经济的回流焊可选择力锋S系列回流焊,可有仪表型和电脑型供选择,通过回流焊就可以完成SMT焊接
方案2:(半自动 *** 作:将冷藏的锡膏直接由LF-180A自动搅拌机实行无氧搅拌均匀,LTCL-3088钢网印刷机和钢网印制锡膏,03MM间距的精密印刷可由机器完成,印好的PCB可以通过带视觉自动贴片机进行,将贴好PCB放入回流焊,效果效好回流焊可选择力锋M系列回流焊,可有仪表型和电脑型供选择,更精密的回流焊您也不用担心,力锋MCR系列和ROHS系列回流焊,可完成目前各类产品精密焊接
第一步:施加焊锡
其目的是将适量的焊膏均匀的施加在PCB的焊盘上,以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘在回流焊接时,达到良好的电器连接,并具有足够的机械强度。
焊膏是由合金粉末、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定黏性和良好触便特性的膏状体。常温下,由于焊膏具有一定的黏性,可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上,在倾斜角度不是太大,也没有外力碰撞的情况下,一般元件是不会移动的,当焊膏加热到一定温度时,焊膏中的合金粉末熔融再流动,液体焊料浸润元器件的焊端与PCB焊盘,冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互联在一起,形成电气与机械相连接的焊点。
焊膏是由专用设备施加在焊盘上,其设备有:
全自动印刷机(02mm以下)、半自动印刷机(02mm以上)、手动印刷台(05mm以上,小批量)、半自动焊膏分配器(点锡)等。
LTCL-1008 自动印刷机 LTCL-3088高精密半自动印刷机 LF-107手印台
施加方法 适用情况 优 点 缺 点
全自动机器印刷 要求精度高,批量较大,供货周期较紧,经费足够 大批量生产、生产效率高 使用工序复杂、投资较大
半自动机器印刷 要求精度好,批量较大,品种多,供货周期较紧,经费一般 大批量生产、生产效率高 使用工序简单、反映快速(推荐)
手动印刷 小批量生产,精度要求不高,产品研发 *** 作简便、成本较低 需人工手动定位、无法进行大批量生产
第二步:贴装元器件
本工序是用贴装机或手工将片式元器件准确的贴装到印好焊膏或贴片胶的PCB表面相应的位置。
贴装方法有二种,其对比如下:
施加方法 适用情况 优 点 缺 点
机器贴装 批量大中小(可选不同机型),供货周期紧 适合不同批量生产 ,投资较大,也有经济选择(推荐)
手动贴装 小批量生产,精度差,品质难保证产品研发 *** 作简便,成本较低 生产效率须依 *** 作的人员的熟练程度(不推荐)
人工手动贴装主要工具:真空吸笔、镊子、IC吸放对准器、低倍体视显微镜或放大镜等。
自动贴片机,经济品牌:三星(性价好) JUKI系列 YAMAHA系列
第三步:回流焊接
回流焊是英文Reflow Soldring的直译,是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料,实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
从SMT温度特性曲线(见图)分析回流焊的原理。首先PCB进入140℃~160℃的预热温区时,焊膏中的溶剂、气体蒸发掉,同时,焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件焊端和引脚,焊膏软化、塌落,覆盖了焊盘,将焊盘、元器件引脚与氧气隔离;并使表贴元件得到充分的预热,接着进入焊接区时,温度以每秒2-3℃国际标准升温速率迅速上升使焊膏达到熔化状态,液态焊锡在PCB的焊盘、元器件焊端和引脚润湿、扩散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金属化合物,形成焊锡接点;最后PCB进入冷却区使焊点凝固。
回流焊方法介绍:
机器种类 加热方式 优点 缺点
红外回流焊辐射传导热效率高,温度陡度大,易控制温度曲线,双面焊时PCB上下温度易控制。有阴影效应,温度不均匀、容易造成元件或PCB局部烧坏(淘汰技术)
M8CR全热风回流焊 对流传导 温度均匀、焊接质量好。 温度梯度不易控制(造价高)
M系列强制热风回流焊 红外热风混合加热结合红外和热风炉的优点,在产品焊接时,可得到优良的焊接效果(效果良,适合一般电子厂选购)
强制热风回流焊:
机器种类 适用情况 优点 缺点
温区式设备 大批量生产 适合大批量生产 PCB板放置在走带上,要顺序经过若干固定温区,温区过少会存在温度跳变现象,不适合高密度组装板的焊接。而且体积庞大,耗电高。
由于回流焊工艺有"再流动"及"自定位效应"的特点,使回流焊工艺对贴装精度要求比较宽松,比较容易实现焊接的高度自动化与高速度。同时也正因为再流动及自定位效应的特点,回流焊工艺对焊盘设计、元器件标准化、元器件端头与印制板质量、焊料质量以及工艺参数的设置有更严格的要求。
清洗是利用物理作用、化学反应去除被清洗物表面的污染物、杂质的过程。无论是采用溶剂清洗或水清洗,都要经过表面润湿、溶解、乳化作用、皂化作用等,并通过施加不同方式的机械力将污物从表面组装板表面剥离下来,然后漂洗或冲洗干净,最后吹干、烘干或自然干燥。
回流焊作为SMT生产中的关键工序,合理的温度曲线设置是保证回流焊质量的关键。不恰当的温度曲线会使PCB板出现焊接不全、虚焊、元件翘立、焊锡球过多等焊接缺陷,影响产品质量。
SMT是一项综合的系统工程技术,其涉及范围包括基板、设计、设备、元器件、组装工艺、生产辅料和管理等。SMT设备和SMT工艺对 *** 作现场要求电压要稳定,要防止电磁干扰,要防静电,要有良好的照明和废气排放设施,对 *** 作环境的温度、湿度、空气清洁度等都有专门要求, *** 作人员也应经过专业技术培训。
清洗:
其作用是将贴装好的PCB上面的影响电性能的物质或焊接残留物如助焊剂等除去,若使用免清洗焊料一般可以不用清洗。对于要求微功耗产品或高频特性好的产品应进行清洗,一般产品可以免清洗。所用设备为超声波清洗机或用酒精直接手工清洗,位置可以不固定。
检验:
其作用是对贴装好的PCB进行焊接质量和装配质量的检验。所用设备有放大镜、显微镜,位置根据检验的需要,可以配置在生产线合适的地方。
返修:
其作用是对检测出现故障的PCB进行返工,例如锡球、锡桥、开路等缺陷。所用工具为智能烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置

smt指的是表面组装技术,也被称为表面贴装或者是表面安装技术,是在印刷电路板的基础上进行加工的系列工艺流程的简称,是在电子组装行业里流行的一种技术和工艺。
smt的基本工艺流程包括锡膏印刷、零件贴装、回流焊接、AOI光学检测、维修分板等等,对于追求小型化的电子产品,过去的穿孔插件元件已经无法缩小,而smt贴片组装密度高、产品体积小、重量轻,小型电子产品只能采用表面贴片原件。
smt贴片工艺可分为单面组装、双面组装、单面混装工艺、双面混装工艺、双面组装工艺共五种工艺,其中单面组装的流程就有来料检测、丝印悍膏、贴片烘干、回流焊接,焊接完成之后,还需要对贴片元件进行清洗,最后进行检测还有返修等等。

LED COB,是将LED颗粒用绝缘导热胶贴到铝基板上,然后用打线机将颗粒进行连接(一般为混接:并联和串联)再封配置荧光粉的透明胶再烘烤;不可能用黑胶,用透明胶。用黑胶LED COB怎么发光啊!荧光粉的配置是影响光效。

所谓抛料,是指贴片机在贴片生产过程中的抛掷动作,被吸后不合身,然后试图将废料扔进抛料箱或其他地方,导致无法执行贴片生产任务。
抛料的主要原因:
原因一:
检查吸嘴问题。合金陶瓷套件是否松动有间隙,钢塑一体吸嘴是否有开裂,吸嘴变形、堵塞和损坏,内径加工凹凸有杂质等导致气压不足和漏气,脏污等导致无法吸收材料、回收不正确、无法识别和投掷材料。
对策:清洗或更换吸嘴,如果脏污频繁检查供气源,在贴片机进气口增加过滤装置(在进气前过滤掉进气的水汽与杂尘等)。
原因二:
识别系统存在问题,视力差,视力或激光镜头不干净,杂物干扰识别,识别光源选择不当,强度和灰度不够,可能导致识别系统损坏。
对策:清洁擦拭识别系统表面,保持清洁无杂物,调整光源强度和灰度,如有发现识别相机损坏更换识别系统部件。
原因三:
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005MM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作无效料抛弃。
对策:调整取料位置,检查编带料模在玻璃时是否有静电干扰移动,吸嘴清洁时除静电,供应料q出口处加除静电垫片,(必要的情况下在贴片机上增加除尘除静电装置)
原因四:
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(一般的是在05~~06Mpa),清洁气压管道,修复泄漏气路。检查集成气路的出口气压值是否符合要求,(有的车间线体多需要气量比较大,气体线路就一个管道供气源从开始走到末尾端头时气压值很弱)贴片机内部气管老化的话更换,有脏污的情况下清洗。
原因五:
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。或者元件立体形状与吸嘴不匹配需要更新匹配。
原因六:
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。物料存储温湿度管控,仓库先进先出等环境检查适合符合要求。
原因七:
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,d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:供料器调整与保养,交接班按时清洁清扫扫供料器平台,更换已坏部件或供料器。
原因八:贴片各结构高速运动会有杂尘沾浮在高频率传动的硬件上从而造成精度损耗,即使按照参数走到位,实际相差也很多这时也会造成吸取不良与抛料提升,更会出现没有规律的贴装不良,多表现与精微小电子元件,以及高精度植球等贴片工作,保养不及时不到位造成原有传动硬件精度损耗造成结构带来的不良贴片。
对策:按时制定保养计划,进行清洁保养丝杆,滑轨,贴片头传动机构,d簧清洁等工作,发现有问题的部件及时更换。
在实际生产中贴片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,这样更能有效地找出问题,加以解决,同时提高生产效率 ,不过多的占用机器生产时间。
如果贴片机的抛投率过高,会导致很多不良后果,如材料消耗过多、生产时间不合理延长等,这也会大大降低生产效率,使公司莫名其妙地付出更多的生产成本。

第一步骤:制程设计
SMT加工组装制程,特别是针对微小间距元件,需要不断的监视制程,及有系统的检视。举例说明,在美国,焊锡接点品质标淮是依据
IPC-A-620及国家焊锡标淮 ANSI / J-STD-001。了解这些淮则及规范后,设计者才能研发出符合工业标淮需求的产品。
量产设计
量产设计包含了所有大量生产的制程、组装、可测性及可靠性,而且是以书面文件需求为起点。

一份完整且清晰的组装文件,对从设计到制造一系列转换而言,是绝对必要的也是成功的保证。其相关文件及CAD资料清单包括材料清单(BOM)、合格厂商名单、组装细节、特殊组装指引、PC板制造细节及磁片内含
Gerber资料或是 IPC-D-350程式。

在磁片上的CAD资料对开发测试及制程冶具,及编写自动化组装设备程式等有极大的帮助。其中包含了X-Y轴座标位置、测试需求、概要图形、线路图及测试点的X-Y座标。
PC板品质
从每一批货中或某特定的批号中,抽取一样品来测试其焊锡性。这PC板将先与制造厂所提供的产品资料及IPC上标定的品质规范相比对。接下来就是将锡膏印到焊垫上回焊,如果是使用有机的助焊剂,则需要再加以清洗以去除残留物。在评估焊点的品质的同时,也要一起评估PC板在经历回焊后外观及尺寸的反应。同样的检验方式也可应用在波峰焊锡的制程上。
组装制程发展
这一步骤包含了对每一机械动作,以肉眼及自动化视觉装置进行不间断的监控。举例说明,建议使用雷射来扫描每一PC板面上所印的锡膏体积。

在将样本放上SMT加工元件(SMD)
并经过回焊后,品管及工程人员需一一检视每元件接脚上的吃锡状况,每一成员都需要详细纪录被动元件及多脚数元件的对位状况。在经过波峰焊锡制程后,也需要在仔细检视焊锡的均匀性及判断出由于脚距或元件相距太近而有可能会使焊点产生缺陷的潜在位置。
细微脚距技术
细微脚距组装是一先进的构装及制造概念。元件密度及复杂度都远大于目前市场主流产品,若是要进入量产阶段,必须再修正一些参数后方可投入生产线。

举例说明,细微脚距元件的脚距为
0025“或是更小,可适用于标淮型及ASIC元件上。对这些元件而言其工业标淮有非常宽的容许误差,就(如图一)所示。正因为元件供应商彼此间的容许误差各有不同,所以焊垫尺寸必须要为此元件量身定制,或是进行再修改才能真正提高组装良率。
焊垫外型尺寸及间距一般是遵循
IPC-SM-782A的规范。然而,为了达到制程上的需求,有些焊垫的形状及尺寸会和这规范有些许的出入。对波峰焊锡而言其焊垫尺寸通常会稍微大一些,为的是能有比较多的助焊剂及焊锡。对于一些通常都保持在制程容许误差上下限附近的元件而言,适度的调整焊垫尺寸是有其必要的。
SMT加工元件放置方位的一致性
尽管将所有元件的放置方位,设计成一样不是完全必要的,但是对同一类型元件而言,其一致性将有助于提高组装及检视效率。对一复杂的板子而言有接脚的元件,通常都有相同的放置方位以节省时间。原因是因为放置元件的抓头通常都是固定一个方向的,必须要旋转板子才能改变放置方位。致于一般SMT加工元件则因为放置机的抓头能自由旋转,所以没有这方面的问题。但若是要过波峰焊锡炉,那元件就必须统一其方位以减少其暴露在锡流的时间。

一些有极性的元件的极性,其放置方向是早在整个线路设计时就已决定,制程工程师在了解其线路功能后,决定放置元件的先后次序可以提高组装效率,但是有一致的方向性或是相似的元件都是可以增进其效率的。若是能统一其放置方位,不仅在撰写放置元件程式的速度可以缩短,也同时可以减少错误的发生。
一致(和足够)的元件距离
全自动的SMT加工元件放置机一般而言是相当精确的,但设计者在尝试著提高元件密度的同时,往往会忽略掉量产时复杂性的问题。举例说明,当高的元件太靠近一微细脚距的元件时,不仅会阻挡了检视接脚焊点的视线也同时阻碍了重工或重工时所使用的工具。

波峰焊锡一般使用在比较低、矮的元件如二极体及电晶体等。小型元件如SOIC等也可使用在波峰焊锡上,但是要注意的是有些元件无法承受直接暴露在锡炉的高热下。

为了确保组装品质的一致性,元件间的距离一定要大到足够且均匀的暴露在锡炉中。为保证焊锡能接触到每一个接点,高的元件要和低、矮的元件,保持一定的距离以避免遮蔽效应。若是距离不足,也会妨碍到元件的检视和重工等工作。

工业界已发展出一套标淮应用在SMT加工元件。如果有可能,尽可能使用符合标淮的元件,如此可使设计者能建立一套标淮焊垫尺寸的资料库,使工程师也更能掌握制程上的问题。设计者可发现已有些国家建立了类似的标淮,元件的外观或许相似,但是其元件之引脚角度却因生产国家之不同而有所差异。举例说明,
SOIC元件供应者来自北美及欧洲者都能符合EIZ标淮,而日本产品则是以EIAJ为其外观设计淮则。要注意的是就算是符合EIAJ标淮,不同公司生产的元件其外观上也不完全相同。
为提高生产效率而设计
组装板子可以是相当简单,也可是非常复杂,全视元件的形态及密度来决定。一复杂的设计可以做成有效率的生产且减少困难度,但若是设计者没注意到制程细节的话,也会变得非常的困难的。组装计划必须一开始在设计的时候就考虑到。通常只要调整元件的位置及置放方位,就可以增加其量产性。若是一PC板尺寸很小,具不规则外形或有元件很靠近板边时,可以考虑以连板的形式来进行量产。
测试及修补
通常使用桌上小型测试工具来侦测元件或制程缺失是相当不淮确且费时的,测试方式必须在设计时就加以考虑进去。例如,如要使用ICT测试时就要考虑在线路上,设计一些探针能接触的测试点。测试系统内有事先写好的程式,可对每一元件的功能加以测试,可指出那一元件是故障或是放置错误,并可判别焊锡接点是否良好。在侦测错误上还应包含元件接点间的短路,及接脚和焊垫之间的空焊等现象。

若是测试探针无法接触到线路上每一共通的接点(common
junction)时,则要个别量测每一元件是无法办到的。特别是针对微细脚距的组装,更需要依赖自动化测试设备的探针,来量测所有线路上相通的点或元件间相联的线。若是无法这样做,那退而求其次致少也要通过功能测试才可以,不然只有等出货后顾客用坏了再说。

ICT测试是依不用产品制作不同的冶具及测试程式,若在设计时就考虑到测试的话,那产品将可以很容易的检测每一元件及接点的品质。(图二)所示为可以目视看到的焊锡接点不良。然而,锡量不足及非常小的短路则只有依赖电性测试来检查。
图二、焊点缺陷,以目视检测,包括因接脚共平面问题所造成的空焊及短路,自动测试机在发现肉眼无法检测出的缺陷时,是有其存在的必要的。
由于第一面及第二面的元件密度可能完全相同,所以传统所使用的测试方式可能无法侦测全部错误。尽管在高密度微细脚距的PC板上有小的导通孔(via)垫可供探针接触,但一般仍会希望加大此导通孔垫以供使用。
决定最有效率之组装
对所有的产品都提供相同的组装程序是不切实际的。对于不同元件、不同密度及复杂性的产品组装,至少会使用二种以上的组装过程。至于更困难的微细脚距元件组装,则需要使用不同的组装方式以确保效率及良率。

整个产品上元件密度的升高及高比率使用微细脚距元件都将使得组装(测试及检视)的困难度大幅提高。有些方式可供选择:SMT加工元件在单面或双面、SMT加工元件及微细脚距元件在单面或双面。

当制程复杂度升高时,费用也随之上升。举例说明,在设计微细脚距元件于一面或双面之前,设计者必须了解到此一制程的困难度及所需费用。另一件则是混载制程。PC板通常都是采用混载制程,也就是包含了穿孔元件在板子上。在一自动化生产线上,SMT加工元件是以回焊为主要方式,而有接脚的元件则是以波峰焊锡法为主。在这时有接脚的元件,就必须等回焊元件都上完后再进行组装。
回焊焊接
回焊焊接是使用锡、铅合金为成份的锡膏。这锡膏再以非接触的加热方式如红外线、热风等,将其加热液化。波峰焊锡法可用来焊接有接脚元件及部份SMT加工元件,但要注意的是,这些元件必须先以环氧树脂固定,才能暴露在熔融的锡炉里。以下几种连线生产方式可供参考:回焊焊接、双面回焊焊接、回焊/波峰焊锡、双面回焊/波峰焊锡、双面回焊/选择性波峰焊锡等方式。
回焊/波峰焊锡及双面回焊/波峰焊锡,需要先用环氧树脂将第二面的SMT加工元件全部固定起来(元件会暴露在熔融的锡中)。设计者在使用主动元件于波峰焊锡中要特别的注意。

选择性波峰焊锡法,是先用简单的冶具将先前以回焊方式装上的元件遮蔽起来,再去过锡炉。这种方式可以把元件以冶具保护起来,只露出部份选择性区域来通过熔融的锡。这方法还需要考虑到两种不同的元件(SMT加工元件及插件式元件)之间的距离,是否能确保足够的流锡能不受限制的流到焊点。较高的元件(高于3mm)最好是放到第一面,以免增加冶具的厚度。
在双面回焊后使用选择性波峰焊锡时,SMT加工元件和插件式元件接脚要保持一定的距离,以确保锡流能顺利流过这些焊点。
鲁柏特方式(Ruppert
process)提供制程工程师,一次就将回焊元件及插件式元件焊接好的方式。将一计算过的锡膏量放置到每一穿孔焊垫的四周。当锡膏熔化时会自动流入穿孔内,
填满孔穴并完成焊接接点。当使用这种方式时元件必须要能承受回焊时的高温。
冶具开发文件
开发PC板组装用冶具需要详细如CAD等的资料。Gerber
file或IPC-D-350用来制作板子的资料也常在撰写机器程式,开印刷钢版及制造测试冶具时被用到。尽管每一部份所使用的程式相容性都不同,但全自动的机械设备,通常都会有自动转换或翻译的软体来把CAD资料转成可辨视的格式。使用资料的单位包括组装机器的程式、印刷钢版制作、真空冶具制作及测试冶具等。
结论
工程师可能会使用数种不同的成熟制程方式,来焊接许多种类的元件到PCB基板上面。有著完整的计划及一清晰易懂的组装流程步骤及需求,设计者可以更容易淮备出一符合生产线生产的产品。提供一好的PC板设计及完整且清晰的文件,可以确保组装品质、功能及可靠度都能在一定预算下顺利达到目地。


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