SMT系统调试、维护、校正

编号

SMT系统调试、维护、校正

毕业设计(论文)题目:SMT 系统调试、维护、校正

学生姓名:彭磊

学号:120301121108

院(系):中德工程学院

专业班级:机电一体化

指导教师:刘红月

职称:讲师/工程师

2015 年04 月

中文题目:SMT 系统调试、维护、校正

毕业设计(论文)共 36页

完成日期 2015年3月答辩日期 2015年3月

摘要

SMT是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mount 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。目前,我们日常所用的电器电子产品等精密高智能产品基本都是运用SMT技术制造出来的。所以,SMT技术对我们日常生活的影响不言而喻。小的方面我们的日常生活;大的方面SMT行业促进了就业,也是中国经济发展的极为重要的部分。中国的SMT产业尚处于发展初期,但是已经呈现出了蓬勃的生机。同时,SMT产业又是一个重要的基础性产业,对于推动中国的电子信息产业制造业结构调整和产业升级有着重要意义。

本文主要介绍SMT贴装技术的主要生产流程。在此基础上,通过软件优化、硬件更新提高生产效率,节约成本。对主要机器、机构的维修、保养。第一,通过制作编程,编程的质量直接决定打板的质量和成本。程式的是否优化、CT的高低决定生产能否在一定时间内完成,零件贴装的精密程度也对组装完成电子产品的质量挂钩;第二,打板时及时发现产线上的问题,比如吸嘴(Nozzle)是否清洁、供料器(Feeder)是否能连续供料、料膜黏度是否合适等都对打板零件的精密度有影响,这个面,就是要避免这些因素的影响。第三方面——保养。机器、机构都需要定时保养校正,在延长其寿命的同时,也预防上面的第二个因素。

以上三个,即是SMT的调试、维护、校正。这三个方面,优化了产线结构,也是我在公司所从事工作的主要内容。

关键词:SMT; 调试;维护;校正

I

目录

前言 (1)

1 SMT的产生及发展 (2)

1.1 SMT技术产生 (2)

1.2SMT技术的发展 (2)

2 SMT流程机器介绍 (4)

2.1 吸板机 (4)

2.2 DEK机 (6)

2.3.NXT机 (8)

2.3.1 NXT基本流程 (8)

2.3.2 NXT基本操作 (10)

2.3.3 工作头介绍(HEAD) (13)

2.4TUM(回焊炉) (14)

3. SMT生产出现异常及其解决方法 (15)

3.1 DEK常见故障及排除方 (15)

3.2 NXT紧急安装操作流程 (16)

3.3 NXT 常遇到故障 (20)

3.4 NXT各轴的原点复位 (24)

3.4.1 MT 各轴设定方法 (25)

3.4.2 MT的执行 (26)

3.4.3 工作头 (H12S,HO8)MT Reset (28)

4.总结 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

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前言

进入21世纪以来,中国电子信息产品制造业加快了发展步伐,每年都以20%的速度高度增长,成为国民经济的支柱产业,整体规模连续3年居全球第2位。随着电子制造业的高速发展,中国的SMT技术以及产业也同样迅猛发展,整体规模也居世界前列。

SMT技术主要分为印刷、贴片机(NXT机)打板、SPA机检测、过炉(回焊炉,即TUM)等一系列流程。简单介绍印刷机(DEK机)印刷的主要流程和常见问题的解决方案、NXT机打板主要流程和主要功能介绍以及出现不良和故障的解决方案、SPA机检测板子是否有不良以及维修不良板子(由于不是检测部门,了解得不多)。

随着电子产品的普及,市场竞争的激烈化,越来越要求企业提高技术和效率。SMT线上打板,要求时时刻刻保证程式的优良、影像的校正,重要机构的正常运行,需要人员进行现场分析、判断、处理异常。调试、维护、校正是一个非常重要的岗位。本文将简单讲述SMT生产流程和辅助机器的介绍、主体机器和重要机构的调试、校正。

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1 SMT 的产生及发展

1.1 SMT 技术产生

SMT 是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。

美国是世界上SMD 和SMT 最早起源的国家,并一直重视在投资类电子产品和

军事装备领域发挥SMT 高组装密度和高可靠性能方面的优势,具有很高的水平。

日本在70年代从美国引进SMD 和SMT 应用在消费类电子产品领域,并投入

世资大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作,从80年代中后期起加速了SMT 在产业电子设备领域中的全面推广应用,仅用四年时间使SMT 在计算机和通信设备中的应用数量增长了近30%,在传真机中增长40%,使日本很快超过了美国,在SMT 方面处于世界领先地位。

那么,SMT 产生原因是什么呢?随着科技的发展,人们对电子产品的要求也

越来越高,手机、电脑越来越追求小型化、多功能化、以前使用的穿孔插件原件技术已经不能满足这方面的需求。与此同时,我们在追求轻巧方便的同时,对它们赋予了更高的智能、功能要求。电子产品的功能越完整,所采用的集成电路已无法穿孔原件,特别是大规模、高集成的IC ,不得不采用表面贴装(SMT )。在市场经济方面,为适应市场需求,提高产品在市场额度,所以需要产品生产的批量化;为降低成本,追求市场效益,所以需要产品生产的自动化;以前技术(插孔——THC )已经不满足这些方面,同时为追求国际潮流,电子科技已经到来,SMT 技术应运而生。

1.2 SMT 技术的发展

我国SMT 的应用起步于80年代初期,最初从美、日等国成套引进了SMT 生产线用于彩电调谐器生产。随后应用于录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听等生产中,近几年在计算机、通信设备、航空航天电子产品中也逐渐得到应用。

据2000年不完全统计,我国约有40多家企业从事SMC (表面组装器件)

/SMD (表面组装原件)的生产,全国约有300多革开放的深入以及加入WTO ,近

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两年一些美、日、新加坡、台商已将SMT加工厂搬到了中国,仅2001-2002一年就引进了4000余台贴装机。我国将成为SMT世界加工厂的基地。我国SMT发展前景是非常广阔的。

SMT总的发展趋势是:元器件越来越小、组装密度越来越高、组装难度也越来越大。最近几年SMT又进入一个新的发展高潮。为了进一步适应电子设备向短、小、轻、薄方向发展,出现了0210(0.6mm*0.3mm)的CHIP元年、BGA、CSP、FLIP、CHIP、复合化片式元件等新型封装元器件。由于BGA等元器件技术的发展,非ODS清洗和无铅焊料的出现,引起了SMT设备、焊接材料、贴装和焊接工艺的变化,推动电子组装技术向更高阶段发展。SMT发展速度之快,的确令人惊讶,可以说,每年、每月、每天都有变化。

SMT技术得到世界的广泛应用,下面说明SMT 发展阶段与现状:第一时期,时间大约1960年到1975年,这个时期电路是小型化、混合集成电路。第二时期,大约1976年到1980年,市场已经对体积有了要求,开始向减小体积、增加功能方面发展。第三阶段,从1980~1995年,市场经济的发展,产品朝着低成本、高性价比,大力发展生产设备。从95年到至今,现在电子产品是微组装、高精度、高密集组装。据报道,20世纪90年代以来,全球采用通孔组装的电子产品,正以每年11%的速度下降,而采用SMT技术正以每年8%的速度递增。到目前为止,日、美等国已有80%产品采用SMT。

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2 SMT 流程机器介绍

SMT 包括吸板机把空的PCB 板吸到轨道,轨道sensor 感应有板,传送到印刷机里,印刷机印刷板子,通过轨道传送到贴片机里。贴片机感应有板,运行贴装零件。贴装完成板子流出进入SPA 检测,检测板子是否有不良,之后板子继续流,流到回焊炉里加热,在这个过程因为板子遇见高温,锡膏凝固,从而打在锡膏上的零件固定。板子从炉子出来进入存扳机,存扳机作用是适应产线要求,智能存板,以避免产线打板过快后面的刷版记录枪以及切板人员造成忙不过来的情况。

2.1 吸板机

吸板机即把空PCB 板吸到DEK 机所在水平轨道上。以机器代替人力,提高生产率。具体操作为:

开机,如图2-1为吸板机机箱内部结构,

图2-1吸板机开机示意图

关机设置,如图2-2为吸板机关机示意图,

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图2-2吸板机关机示意图

C.吸板机的放板原则:

(1)Nozzle 应该放于PCB上无孔的位置,防止漏气造成吸板不良。

(2)Nozzle 应该在PCB上分布均匀,防止受力不均吸板不良。

(3)调整Nozzle 时应该先放下吸板架,确保nozzle 放置准确。

D.吸板机速度控制原则:

吸板机速度应该略高于印刷机的速度。速度过快或过慢都有影响,所以要调

整合适的速度。如果速度过快,机器会震动,且较大,伴随着PCB 板移动,吸嘴会吸偏,从而造成掉板,从而影响生产,于此同时,大的震动会影响机器寿命;若吸板机速度过慢,将会DEK 机待板,也影响了生产,所以要一个合适的速度。

通过调节下图两个旋钮,来调整速度,如图,2-3,

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图2-3,旋转旋钮调节吸板机速度图

2.2 DEK 机

印刷机是把一定的锡膏量按要求印刷分布到PCB (印制线路板)上的过程。它为回焊阶段的焊接过程提供焊料,是整个SMT 电子装联工序中的第一道工序,也是影响整个工序直通率的关键因素之一。无论哪种印刷机,都是由机架、印刷工作台、模板固定机构、印刷头系统以及其他保证印刷精度而配备的选件,如定位系统,擦板系统、测量系统等组成的。当前,用于焊膏印刷的印刷机品种很多,以自动化程度来分类,可以分为 手动印刷机、半自动印刷机、全自动印刷机三类。我们公司印刷机是全自动的,如下图2-4所示,

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图2-4,自动式DEK 机图

DEK 印刷机是由英国DEK 公司制造生產的,它是通过软件对机器进行高精度的控制.当PCB 板沿轨道进入DEK 机后,会被停留在Table 上.此時,相机会照PCB 和钢网的Mark 点.通过后,Table 会向上移动,使PCB 板紧贴钢网.由于在钢网上有很多和PCB 板配套的小孔当刮刀紧贴钢网并把钢网上的锡膏从前刮到后或从后刮到前时,锡膏会透过钢网印刷到PCB 板上.这一动作完成后,Table 下降,PCB 沿轨道送出.整个印刷过程完成。

下图2-5为印刷机的结构图,

图2-5自动式DEK 机内部结构图

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2.3. NXT 机

NXT 机即高速贴装机,其密度化,高速化,标准化等特点在电路组装技术领域占了绝对的优势。对于推动当代信息产业的发展起了重要的作用,并成为制造现代电子产品必不可少的技术之一。目前,它已经浸透到各个行业,各个领域,应用十分广泛。公司使用的贴片机是日本FUJI 产品,如图2-6, ,

图2-6为模组一个基座

2.3.1 NXT 基本流程

NXT 通过安插供料器,供料器插(feeder )在pallet 上,2-7如下图

,

2-7生产前准备图

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9 当机器开始生产,PCB 板流入NXT 机,入口处sensor 感应到有板进入,相机开始照吸嘴和MARK 点,照过后,工作头(HEAD )把吸嘴吸入,开始贴装,如下图2-8,

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图2-8工作头打料工作流程图

接着开始高速贴装,如图2-9,

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图2-9,工作头贴装元件图

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贴装结束后板子如下图2-10,

图2-10贴装完成的PCB 板

2.3.2 NXT 基本操作

开机界面介绍即图2-1,如下表格,

NXT 显示器面板功能介绍表2-1

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图2-11,NXT显示器各功能图

NXT运行,需要程式的传送,NXT机和电脑连接,传程式用的是FUJI DIRRCTOR,如上图1-12,

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图2-12,Medit附属软件程式的传输

生产工作人员将料盘安装到供料器上,如图2-13,

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图2-13,生产人员将Feeder插入Pallet

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一切准备就绪,开始生产。

2.3.3 工作头介绍(HEAD )

贴装工作头进行从供料器上吸取部件并把它贴装到电路板上的工作。要与原件的种类相匹配,根据贴装元件的大小,分为H01、HO2、H04、H08、H12S 等类别。如图2-14,

图2-14,常用工作头(Head)图

H01、H02、H04头是针对比较大的零件的贴装,H04、H08针对中型零件;而H12S 贴装小零件,H01可以安装一个吸嘴,H02可以安装2个,以此类推;不同的工作头需要搭置不同的吸嘴放置台,如图2-15,

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