PCB行业用的AOI设备包括哪些?

PCB行业用的AOI设备包括哪些?,第1张

PCB行业用的AOI设备主要分三部分:一种是用于锡膏印刷机后面的,称为SPI,就是Solder Paste Inspection(锡膏印刷检测)的简称,来检查锡膏印刷机的印刷质量,有没有锡膏偏位,漏印,多锡,少锡之类的不良;一种是用于贴片机之后的,称为焊前检测,即Pre-reflow,用于检测元件焊接之前的贴装不良,诸如电子元件的偏位,反向,缺件,反白,侧立等不良;最后一种就是焊后检测了,称为Post-reflow.检测电子元器件经回焊炉之后的焊接不良,偏位,缺件,反向的再检测和焊点的多锡,少锡,空焊等不良。

SPI我们公司主要用的是的德律公司的TR7006和Koh young公司的产品,焊前我们用的有德律的TR7100和TR7500以及SAKI公司的BFRP1.焊后主要有OMRON和SAKI比较厉害。

我们测试的最小元件达到了01005的,很难肉眼看清的。这个OMRON还是比较厉害些,SAKI也可以,就是容易受环境影响,它的透镜容易变脏,影响测试效果。

当然AOI设备厂商还有奥宝等几个公司。我就是搞这个的有不明白的,可以找我,我在这方面还是有几年的经验的,呵呵。。。。。

SMT就是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mounted Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

SMT有何特点:

组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。

可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。 电脑贴片机,如图

为什么要用SMT:

电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已无法缩小

电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片元件

产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力

电子元件的发展,集成电路(IC)的开发,半导体材料的多元应用

电子科技革命势在必行,追逐国际潮流

SMT 基本工艺构成要素:

丝印(或点胶)-->贴装 -->(固化) -->回流焊接 -->清洗 -->检测 -->返修

丝印:其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机(丝网印刷机),位于SMT生产线的最前端。

点胶:它是将胶水滴到PCB的的固定位置上,其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机,位于SMT生产线的最前端或检测设备的后

面。

贴装:其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机,位于SMT生产线中丝印机的后面。

固化:其作用是将贴片胶融化,从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。

回流焊接:其作用是将焊膏融化,使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉,位于SMT生产线中贴片机的后面。

清洗:其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机,位置可以不固定,可以在线,也可不在线。

检测:其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪、自动光学检测

(AOI)、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要,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板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

SMT常用知识简介

一般来说,SMT车间规定的温度为25±3℃。

2. 锡膏印刷时,所需准备的材料及工具锡膏、钢板、刮刀、擦拭纸、无尘纸、清洗剂、搅拌刀。

3. 一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金,且合金比例为63/37。

4. 锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。

5. 助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物、破坏融锡表面张力、防止再度氧化。

6. 锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:1, 重量之比约为9:1。

7. 锡膏的取用原则是先进先出。

8. 锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温、搅拌。

9. 钢板常见的制作方法为:蚀刻、激光、电铸。

10. SMT的全称是Surface mount(或mounting) technology,中文意思为表面粘着(或贴装)技术。

11. ESD的全称是Electro-static discharge, 中文意思为静电放电。

12. 制作SMT设备程序时, 程序中包括五大部分, 此五部分为CB dataMark dataFeeder dataNozzle dataPart data。

13. 无铅焊锡Sn/Ag/Cu 96.5/3.0/0.5的熔点为 217C。

14. 零件干燥箱的管制相对温湿度为 <10%。

15. 常用的被动元器件(Passive Devices)有:电阻、电容、点感(或二极体)等;主动元器件(Active Devices)有:电晶体、IC等。

16. 常用的SMT钢板的材质为不锈钢。

17. 常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm)。

18. 静电电荷产生的种类有摩擦、分离、感应、静电传导等;静电电荷对电子工业的影响为:ESD失效、静电污染;静电消除的三种原理为静电中和、接地、屏蔽。

19. 英制尺寸长x宽0603=0.06inch*0.03inch,公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm。

20. 排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4个回路,阻值为56欧姆。电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF =1X10-6F。

21. ECN中文全称为:工程变更通知单;SWR中文全称为:特殊需求工作单,必须由各相关部门会签, 文件中心分发, 方为有效。

22. 5S的具体内容为整理、整顿、清扫、清洁、素养。

23. PCB真空包装的目的是防尘及防潮。

24. 品质政策为:全面品管、贯彻制度、提供客户需求的品质;全员参与、及时处理、以达成零缺点的目标。

25. 品质三不政策为:不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。

26. QC七大手法中鱼骨查原因中4M1H分别是指(中文): 人、机器、物料、方法、环境。

27. 锡膏的成份包含:金属粉末、溶济、助焊剂、抗垂流剂、活性剂;按重量分,金属粉末占85-92%,按体积分金属粉末占50%;其中金属粉末主要成份为锡和铅, 比例为63/37,熔点为183℃。

28. 锡膏使用时必须从冰箱中取出回温, 目的是:让冷藏的锡膏温度回复常温,以利印刷。如果不回温则在PCBA进Reflow后易产生的不良为锡珠。

29. 机器之文件供给模式有:准备模式、优先交换模式、交换模式和速接模式。

30. SMT的PCB定位方式有:真空定位、机械孔定位、双边夹定位及板边定位。

31. 丝印(符号)为272的电阻,阻值为 2700Ω,阻值为4.8MΩ的电阻的符号(丝印)为485。

32. BGA本体上的丝印包含厂商、厂商料号、规格和Datecode/(Lot No)等信息。

33. 208pinQFP的pitch为0.5mm。

34. QC七大手法中, 鱼骨图强调寻找因果关系

35. CPK指: 目前实际状况下的制程能力

36. 助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作

37. 理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系

38. Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于陶瓷板

39. 以松香为主的助焊剂可分四种: R、RA、RSA、RMA

40. RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线

41. 我们现使用的PCB材质为FR-4

42. PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%

43. STENCIL制作激光切割是可以再重工的方法

44. 目前计算机主板上常用的BGA球径为0.76mm

45. ABS系统为绝对坐标

46. 陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%

47. 目前使用的计算机的PCB, 其材质为: 玻纤板

48. SMT零件包装其卷带式盘直径为13寸、7寸

49. SMT一般钢板开孔要比PCB PAD小4um可以防止锡球不良之现象

50. 按照《PCBA检验规范》当二面角>90度时表示锡膏与波焊体无附着性

51. IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿

52. 锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是90%:10% ,50%:50%

53. 早期之表面粘装技术源自于20世纪60年代中期之军用及航空电子领域

54. 目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为: 63Sn+37Pb

55. 常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm

56. 在20世纪70年代早期,业界中新出现一种SMD, 为“密封式无脚芯片载体”, 常以HCC简代之

57. 符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆

58. 100NF组件的容值与0.10uf相同

59. 63Sn+37Pb之共晶点为183℃

60. SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷

61. 回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜

62. 锡炉检验时,锡炉的温度245℃较合适

63. 钢板的开孔型式方形、三角形、圆形,星形,本磊形

64. SMT段排阻有无方向性无

65. 目前市面上售之锡膏,实际只有4小时的粘性时间

66. SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2

67. SMT零件维修的工具有:烙铁、热风拔取器、吸锡q、镊子

68. QC分为:IQC、IPQC、.FQC、OQC

69. 高速贴片机可贴装电阻、电容、 IC、晶体管

70. 静电的特点:小电流、受湿度影响较大

71. 正面PTH, 反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊

72. SMT常见之检验方法: 目视检验、X光检验、机器视觉检验

73. 铬铁修理零件热传导方式为传导+对流

74. 目前BGA材料其锡球的主要成Sn90 Pb10

75. 钢板的制作方法雷射切割、电铸法、化学蚀刻

76. 迥焊炉的温度按: 利用测温器量出适用之温度

77. 迥焊炉之SMT半成品于出口时其焊接状况是零件固定于PCB上

78. 现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM

79. ICT测试是针床测试

80. ICT之测试能测电子零件采用静态测试

81. 焊锡特性是融点比其它金属低、物理性能满足焊接条件、低温时流动性比其它金属好

82. 迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线

83. 西门子80F/S属于较电子式控制传动

84. 锡膏测厚仪是利用Laser光测: 锡膏度、锡膏厚度、锡膏印出之宽度

85. SMT零件供料方式有振动式供料器、盘状供料器、卷带式供料器

86. SMT设备运用哪些机构: 凸轮机构、边杆机构、螺杆机构、滑动机构

87. 目检段若无法确认则需依照何项作业BOM、厂商确认、样品板

88. 若零件包装方式为12w8P, 则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm

89. 迥焊机的种类: 热风式迥焊炉、氮气迥焊炉、laser迥焊炉、红外线迥焊炉

90. SMT零件样品试作可采用的方法:流线式生产、手印机器贴装、手印手贴装

91. 常用的MARK形状有:圆形,“十”字形、正方形,菱形,三角形,万字形

92. SMT段因Reflow Profile设置不当, 可能造成零件微裂的是预热区、冷却区

93. SMT段零件两端受热不均匀易造成:空焊、偏位、墓碑

94. 高速机与泛用机的Cycle time应尽量均衡

95. 品质的真意就是第一次就做好

96. 贴片机应先贴小零件,后贴大零件

97. BIOS是一种基本输入输出系统,全英文为:Base Input/Output System

98. SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种

99. 常见的自动放置机有三种基本型态, 接续式放置型, 连续式放置型和大量移送式放置机

100. SMT制程中没有LOADER也可以生产

101. SMT流程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机

102. 温湿度敏感零件开封时, 湿度卡圆圈内显示颜色为蓝色,零件方可使用

103. 尺寸规格20mm不是料带的宽度

104. 制程中因印刷不良造成短路的原因:a. 锡膏金属含量不够,造成塌陷b. 钢板开孔过大,造成锡量过多c. 钢板品质不佳,下锡不良,换激光切割模板d. Stencil背面残有锡膏,降低刮刀压力,采用适当的VACCUM和SOLVENT

105. 一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:a.预热区;工程目的:锡膏中容剂挥发。b.均温区;工程目的:助焊剂活化,去除氧化物;蒸发多余水份。c.回焊区;工程目的:焊锡熔融。d.冷却区;工程目的:合金焊点形成,零件脚与焊盘接为一体

106. SMT制程中,锡珠产生的主要原因:PCB

PAD设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、Profile曲线上升斜率过大,锡膏坍塌、锡膏粘度过低。

回流炉设备方面的因素及其对加工高质量无铅产品能力的影响

针对无铅回流焊接工艺:电子工业正在向无铅组装转变。这一努力是由环保方面的考虑,政府的立法以及无铅电子封装的市场利益所驱动的。在无铅组装的执行中虽然需要做出许多的决定,但本文将只讨论回流炉设备方面的因素及其对加工高质量无铅产品能力的影响。

焊膏 一家公司实施无铅的第一个步骤就是选择焊膏。虽然目前有许多可用的类型,但最大的障碍仍是为当前使用的铅材料找到一个平滑转换的替代物。而面对焊膏和回流炉的最具戏剧性的问题就是更高的熔点,这就使得铅材料的平滑转换的替代物很难被找到。到目前为止,最流行的无铅焊膏配方包括了锡,银,铋和锌。

无铅焊膏的选择也成为了许多技术论文和广泛研究的主题。这一研究提出最可行的焊膏应该具有217℃到220℃的熔点。这一温度范围相对传统铅锡共晶焊膏的183℃熔点,呈现出了一个大的增加。由于器件的温度问题,最大峰值温度和最大加热/冷却斜率更收紧了回流焊接的工艺窗口。

温度曲线 由于焊膏规范更严格的限制以及关系到在更高的过程温度下器件的损坏,为了利用无铅焊料,我们必须注意到不同的温度曲线和设备的设置。两种常见的温度曲线类型被使用在回流焊接工艺中,并且很具代表性地被称为浸润(the soak profile)和“帐篷”型(the tent profile)温度曲线(图1)。浸润温度曲线是这样一种工艺,它使得装配组件在正好低于焊料液化点以下的温度上停留一段时间,以获得一个一致的组件温度。“帐篷”型温度曲线是一个连续的温度斜坡,从组件进入回流炉开始直到达到期望的峰值温度。

考虑到使用的焊膏类型以及组件的结构,实际的温度曲线会有差别。基于焊膏的化学成分,焊膏制造商会给出达到最佳性能的最合适温度曲线的建议。

无铅回流焊温度曲线 由于无铅焊料的高熔点,对温度曲线的要求将会有一点改变,因此在回流设备的设置上也需要有一些变化。一个基本的改变,就是在回流期间需要一个更为平坦的温度曲线变化。由于更小的工艺窗口,峰值温度和高于液化温度的时间(TAL)的要求必须被达到,同时不能使组件或器件过热。一个长的回流区域和对产品的高效率热传导是必须的。

针对回流需要使用两个温区或者在回流温区采用相反峰值爬升的方法,这一问题可以被解决。采用这种方法时,使倒数第二个加热区相对最后一个加热区维持一个更高的温度,从而更快地将热量传导到板子上。最后一个温区则用来在组件上维持一个一致的温度。

设备的考虑 热传导 有一种假设,对无铅而言高温回流炉是必须的,但实际情况并不总是如此。更重要的是设备将能量传导到组件上的效率。 一些回流系统通过将产品“包裹”在均匀混合的加热气体中的方法,来增强热传导的能力。一个带加热的进风口设计可允许对三个独立进风区域的气体加热和混合。中央进风口采用了带鳍状物的柱型加热单元,将热量由加热器传递到气体中。这种方法可以减少加热器的瓦特数,也就是减少了能量的消耗。这种加热设计相对传统的回流解决方案,最大可减少50%的能源消耗。 被加热后的气体,通过送风单元进行混合,并且在压力板后面产生一个适度的负压。这一适度的压力可以产生一个均匀覆盖的同心圆气流,这一气流能达到将热量传递到产品所要求的工艺平面上。这一设计的另一好处就是能做到温区和温区之间的隔离,从而能更好地控制被加工产品的温度曲线。

冷却产品在回流焊中和加热一样重要。过长的液态时间和极端的峰值温度会引起产品和元器件的损坏。因此,系统必须被设计成带有可程序设定控制的冷却参数。 在使用氮气系统的情况下,要将气体冷却以将热量从产品上去除,一个冷却媒介,比如水,就是一个的好选择。这种采用水冷却系统,在设计中也应该很容易实现。举个例子,里面有冷却水通过被垂直安装的热交换器,使得助焊剂的残留物可以通过重力自然地排入助焊剂收集罐中。冷却水的连接是通过无需工具即可实现拆装的连接点(快速接头)来获得的。

氮气 在回流环境中,氮气提供了几个用途。氮气的使用可在通过多次回流焊时可保护板子的表面,防止焊盘和引脚的氧化,可以获得更好的引脚焊锡爬升和产生光亮的焊点。 这些结果在无铅工艺中更加明显。对氧化过程而言,更高的无铅焊接温度扮演了一个催化剂的角色。氮气将会帮助抵抗氧化。虽然无铅工艺没有要求,但是氮气可以提供更宽的工艺窗口。它也能减少表面的氧化和获得更好的焊点润湿。 当考虑一个加热系统时,带有空气和惰性气体选择配置的回流系统是一个好的选择。在加热区内平衡的气流就意味着在炉内部乱流的减少和低的氮气消耗量。时间应该被用在热量传递的设计上,以及制造商考虑气流平衡性的概念上。将闭环送风控制和变速送风机的组合并入回流系统的设计中,增强了系统的性能和减少了氮气的消耗。 然而,氮气的使用可能有一个下降趋势,其中原因包括了最初的设备成本,氮气成本,以及由于助焊剂挥发物被限制在设备内而引起的额外设备维护成本。当评估回流系统和氮气的使用时,一个高效率的系统设计应该被考虑进来。 挥发物处理 另一个需要考虑的因素是助焊剂挥发物的处理。回流炉应该能做到在外部的腔室里将负载有助焊剂的气体净化,并且将干净气体送回加热区中。举一个例子,最近发展的系统包括了一个两段过滤/分离系统和一体化的自清洁功能,从而减少了维护的需求。第一段过滤利用了网孔型的滤网,它包含在一个箱体内。在进入箱体过程中,助焊剂蒸气经历了一个膨胀过程,增加了压力并且产生了小液滴,如果液滴足够大,那么就会从气流中落下来。 剩下的蒸汽通过滤网,滤网会将大的、重的颗粒从蒸汽中分离出来。这些颗粒主要由被卷入的金属、树脂和松香构成,并且它们保持粘附在滤网的外面。这一部分帮助消除了高粘度并且很难清除的残留物向下进入到系统里这一状况的发生。 滤网的清洁是通过一个附加的马达定期旋转滤网而完成的。施加在颗粒上的离心力克服了将它们粘在滤网上的附着力,并且被向着箱体的墙壁甩出去。由于它没有和主动冷却系统合并在一起,所以在箱体内气体通过时,系统保持了一定的温度,这使得粘在箱体壁上的较重的液体可以向下滴到位于箱体底部的排出罐里。

第二段过滤由包含在一个箱体里的充满了不锈钢球的填充物构成。主要由酒精和溶剂构成的,小的、轻质量的颗粒,包含在蒸汽中通过了第一层的过滤,将再次经受膨胀,从而增大了液滴的尺寸。然后,蒸汽通过填充层,和钢球产生多次的碰撞。 由于包含在蒸汽中的液体会在钢球的表面蔓延开来,且这些球被确定是可浸润的。因此,在颗粒和球的最初碰撞中,产生了不同种类的晶核,并且球被一层液体薄膜所覆盖。一旦球完全被薄膜所覆盖,包含在蒸汽中的颗粒就会和这层液体薄膜碰撞。由于这些是相似的物质,不同种类的晶核产生,同时液体也增大了,形成液滴,流进助焊剂收集罐中,等待清理。

能量效率 在电子制造环境中,回流焊炉引出了一个对能源消耗问题的关注。这一关注是可以理解的,由于很自然地需要向组件传递热量,然后对于冷却环节再要花费能量将热量去除。为了获得有铅和无铅工艺所需的正确的回流曲线,高效率的热传导技术必须被考虑到。但是在能量消耗的考虑方面,高效率的热传导也同样很重要。 使用新的回流系统的设计,通过改进热传导能力和改善气流,在热效率和减少能量消耗方面,一个巨大的改善已经产生了。经测试,早先的回流系统在闲置状态时,运行一条有铅回流曲线的平均每小时消耗21kW。比较最近推出的回流系统,使用新的系统设计,能源消耗从21kW每小时降到了12.2kW每小时。对于相似的曲线性能,这一结果在能量消耗方面有了41%的减少。

传送系统的考虑 传送导轨系统是将需装配的组件传送通过回流系统的非常流行的方法。伴随着无铅工艺更高的 *** 作温度,传送导轨必须要能维持足够的强度。暴露在外的支撑轴和小的导轨剖面,在更高的 *** 作温度和大质量的组件下,可能会承受更重的负载。 合格的导轨系统设计,应该允许热膨胀,并且仍能维持导轨的平行,以减少PCBA掉落或被卡住的机率。在设计中,导轨的推出成型应该考虑具有多个角度的结合,以减小在热膨胀过程中导轨弯曲的机率。 由于无铅回流中更高的温度,组件更倾向于产生翘曲和掉落问题。更高的温度更接近板子分层的转变点,并且结合来自器件的更大的质量,可以导致生产线问题更进一步恶化。 中央板支撑(CBS)传送系统可以解决这个问题。CBS在更高的无铅回流温度下将提供更好的支撑,克服板翘曲和掉落问题。

总结 在做出无铅回流焊接结论之前,需要先详细的来看一下一台回流炉的全部特性。当考虑向无铅材料转变时,需要先决定材料和温度曲线的需求。一旦这些被选定了,就咨询回流炉制造商,帮助你为产品开发出一个期望的温度曲线。伴随着一些调查工作,这条理想的温度曲线可能是通过“帐篷”型或“反向爬升”型的温度曲线来实现的。 回流系统的选项也是重要的考虑对象。氮气加工环境的采用,冷却的考虑,传送系统以及整个系统的 *** 作成本,都应该和回流设备的供应商进行讨论。


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