SMT贴片机基础培训

西门子贴片机简述（三）
多功能泛用机
多功能泛用机是用来贴装各种大尺寸,异形元件,BGA,Flip Chip等,相 较与高速机,它具有更高的贴装精度及贴装稳定性.因为它不但可以贴装 高速机所能贴装的元件,而且还能贴装各种异形的元件,所以称它为多功 能泛用机. 多功能泛用机一般分为80F4,80F5,80F5HM,HF系列这几种机型.
传统插件技术VS表面贴装技术
高密度 高可靠 与传统工艺相比SMA的特点：
低成本 小型化
生产的自动化
传统插件技术VS表面贴装技术
类型
元器件 基板 THT(Through Hole Technology) 双列直插或DIP,针阵列PGA 有引线电阻，电容 SMT(Surface Mount Technology)
西门子贴片机简述（四）
多功能泛用机
80F4&80F5&80F5H这三种机型它们的机器结构及设计思路是完全相同的, 只是80F5&80F5HM相较于80F4其精度更高一些,这是因为80F5&80F5HM所 采用的照相系统比80F4更加精密,其余部分大体相同. HF系列机器是SIEMENS公司为了迎合市场需求,于前年才推出的一种既 可用来高速贴装0201等体积小的元件,又可在保证精度的前提下高速地 贴装大体积,不规则的元件.它的机器配臵非常灵活,可以根据客户的不
SMT 贴片机简述（二）
转塔型（Turret)
元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)放于一个X/Y 坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料 车将元件送料器移动到取料位臵，贴片头上的真空吸料嘴在取料位 臵取元件，经转塔转动到贴片位臵(与取料位臵成180度)，在转动过 程中经过对元件位臵与方向的调整，将元件贴放于基板上。 对元件位臵与方向的调整方法：
西门子贴片机简述（七）
SIEMENS貼片机的型号及含义﹕
2. HSxx
如﹕HS50 其中HS代表HIGH SPEED 超高速機 50代表理想狀態的貼裝點數為50000 點每小時。
SMT工艺流程（二）
关键技术——各种SMD的开发与制造技术 片时元器件
产品设计——结构设计，端子形状，尺寸精度，可焊型
包装——盘带式，棒式，华夫盘，散装式 焊锡膏与无铅焊料 黏接剂/贴片胶 助焊剂 导电胶
贴装材料
表 面 组 装 技 术
基板材料：有机玻璃纤维，陶瓷板，合金板 贴装印制板 电路图形设计：图形尺寸设计，工艺型设计 锡膏精密印刷工艺 涂布工艺 装联工艺 贴装方式 贴片胶精密点涂工艺及固化工艺 纯片式元件贴装，单面或双面 SMD与通孔元件混装，单面或双面
用需求来对机器进行选配,对提高客户对机器的利用率非常有效.
西门子贴片机简述（五）
贴装精度
80F5HM 贴装精度:
旋转头: ±52µm@3Sigma IC头: ±37.5µm@3Sigma
80F4
贴装精度:
旋转头: ±67.5µm@3Sigma IC头: ±37.5µm@3Sigma
HF3
高速贴片机 多功能泛用机
西门子贴片机简述（二）
高速贴片机又可分为HS系列及80S系列, 如:HS50/HS60/S20/S23/S25/S27


HS系列机器称为超高速贴片机,具有非常高的贴装率,理想状态下最高60,000/h, 可以贴装0201~0805R/C,SOT23,POWER,TR1210-1812,Melf 等元件.
焊接方法 面积 自动化程度 组装方法
波峰焊 大 穿孔插入
再流焊 小，缩小比约1：3~1：10 表面安装----贴装 自动贴片机，生产效率高
自动插件机
SMT工艺流程（一）
SMT的主要组成部分 设计-----结构尺寸,端子形式,耐焊接热等
表面组装元件
各种元器件的制造技术
包装-----编带式,棒式,散装式
SOIC,SOT,SSOIC,LCCC,PLCC, QFP,PQFP,片式电阻电容
印制电路板，2.54mm网格， 印制电路板，1.27mm网格或更细，导 电孔仅在层与层互连调用 Φ0.8mm~0.9mm通孔 （ Φ0.3mm~0.5mm），布线密度高2
倍以上，厚膜电路，薄膜电路， 0.5mm网格或更细
贴片——波峰焊工艺 波峰焊 价格低廉，但要求设备多， 难以实现高密度组装
SMT（表面安装技术）生产线
生产线计算机/ 编程站
输出站 回流炉
SIPLACE 80 F5 SIPLACE 80 S-20 SIPLACE HS50
输送器 屏幕打印
输入模块
SMT 贴片机简述（一）
SMT 起源于 70 年代﹐但对SMT最早的普遍接受是发生在八十年代早期， 當時只有FUJI 等几種机器进入市场﹐SIEMENS貼片機是在九十年代后 期才發展起來的。到目前為止貼片機機種已有數十種甚至上百種﹐但 是它們的貼片形式不外乎兩種﹕ 转塔型 拱架型
表面贴装设备
SIEMENS
GSM 2
SANYO
AX5
课程大纲
1 2 3 4 5 6 7 表面贴装技术介绍 西门子贴片机结构&分类
机器拾取&贴片过程 机器操作
表面贴装元件 机器保养 机器故障处理
西门子贴片机简述（一）
SIEMENS贴片机是由德国SIEMENS公司下属子公司西门子装 配与物流系统有限公司研发并制造的一种用于在电子制造 工业中装配各种型号及形状的电子产品的机器.与同样的处 理加工能力的不同制造商的机器相比较, SIEMENS机器具有 高速,多用途,多功能,操作简便,占地面积小,嗓音污染小, 人机对话界面简单等特点。一般说来，按照用途来分，可 将SIEMENS机器分为
SMT贴片机基础培训 (西门子)
课程大纲
1 2 3 4 5 6 7 表面贴装技术介绍 西门子贴片机结构&分类
机器拾取&贴片过程 机器操作
表面贴装元件 机器保养 机器故障处理
什么是表面贴装技术?
SMT (Surface Mount Technology)的英文缩写，中文意思 是 表面贴装技术 。是新一代电子组装技术，它将传统的电子 元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。表面安装不是一 个新的概念，它源于较早的工艺，如平装和混合安装。电子线 路的装配，最初采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。 第一个半导体器件的封装采用放射形的引脚，将其插入已用于 电阻和电容器封装的单片电路板的通孔中。50年代，平装的表 面安装元件应用于高可靠的军方，60年代，混合技术被广泛的 应用，70年代，受日本消费类电子产品的影响，无源元件被广 泛使用，近十年有源元件被广泛使用。
贴装精度:
旋转头: ±55µm@4Sigma IC头: ±30µm@4Sigma
西门子贴片机简述（六）
SIEMENS貼片机的型号及含义﹕
1. Fxx
如﹕80F3﹐80F4,80F5 其中80代表可架裝80只標准8MM FEEDER,F代表FINE PITCH 泛用機 3.4.5代表第几代產品。
SMT 贴片机简述（五）
拱架型(Gantry)：
这种形式由于贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。现在一 般采用多个真空吸料嘴同时取料(多达上十个)和采用双梁系统来提高 速度，即一个梁上的贴片头在取料的同时，另一个梁上的贴片头贴放 元件，速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中，同时取料的条 件较难达到，而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴，换吸 料嘴有时间上的延误。 这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大 小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。 适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。
贴装工艺：最优化编程 波峰焊 焊接工艺 助焊剂涂布方式：发泡，喷雾 双波峰，0型波，温度曲线的设定 再流焊：红外热风式，N2保护再流焊，汽相焊，激光焊，通孔器件再流焊 清洗技术：清洗剂，清洗工艺 检测技术：焊点质量检测，在现测试，功能检测 防静电 生产管理 设备：印刷机，贴片机，焊接设备，清洗设备(在较早的工艺中使用），检测设备，维修设备
什么是表面贴装技术?
年代 60年代 70年代 80年代
代表产品
电子管收音机 黑白电视机
彩色电视机
录像机
器件 元件 组装技术
电子照相机 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电 路 带引线的大型 轴向引线小型 整形引线的小 表面贴装元件 元件 化元件 型化元件 SMC 札线,配线,手 半自动插装浸 自动插装波峰 表面组装自动 工焊接 焊接 浸焊 贴装和自动焊 接
先作A面： 印刷锡高 贴装元件 再流焊
翻转
再作B面：
点贴片胶 贴装元件 加热固化 翻转
插通孔元件后再过波峰焊： 插通孔元件 波峰焊 清洗
混合安装工艺 多用于消费类电子产品的组装
Leabharlann Baidu
SMT工艺流程（五）
印刷锡高
贴装元件
再流焊
锡膏——再流焊工艺
简单，快捷
清洗
红外加热 涂敷粘接剂 表面安装元件 固化 翻转 插通孔元件 清洗
SMT 贴片机简述（四）
拱架型(Gantry)：
元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在 送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位臵 与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的 X/Y坐标移动横梁上，所以得名。 对元件位臵与方向的调整方法：1)、机械对中调整位臵、吸嘴旋转调 整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。2)、 激光识别、X/Y坐标系统调整位臵、吸嘴旋转调整方向，这种方法可 实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件BGA。3)、相机识 别、X/Y坐标系统调整位臵、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴 片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识别耽误一点时间， 但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机 械结构方面有其它牺牲。
贴装精度: ±90µm@4Sigma ±67.5µm@3Sigma 贴装可靠性: 对0201吸料率≥99.5~99. 贴片率≤100dpm

80S系列机器称为高速贴片机,80表示它每区最多的供料器承载量为80 站.它可以贴装的范围和HS系列机器大致相同,只是80S20不能贴装 0201型的元件. 贴装速度:最大27,000/h 最小20,000/h 贴装精度: ±90µm@4Sigma ±67.5µm@3Sigma (80S20不同) 贴装可靠性: 对0201吸料率≥99.5~99.8% (80S20除外) 贴片率≤100dpm
1)、机械对中调整位臵、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度 有限，较晚的机型已再不采用。 2)、相机识别、X/Y坐标系统调整位臵、吸嘴自旋转调整方向，相机固 定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。
SMT 贴片机简述（三）
转塔型（Turret)
一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2~4 个真空吸嘴(较早机型)至5~6个真空吸嘴(现在机型)。由于转塔的特 点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识 别、角度调整、工作台移动(包含位臵调整)、贴放元件等动作都可 以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。目前最 快的时间周期达到0.08~0.10秒钟一片元件 此机型在速度上是优越的，适于大批量生产，但其只能用带状包装 的元件，如果是密脚、大型的集成电路(IC)，只有托盘包装，则无 法完成，因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂， 造价昂贵，最新机型约在US$50万，是拱架型的三倍以上。
SMT工艺流程（三）
通常先作 B面 印刷锡 高 贴装元 件 再流焊 翻转
再作A面
印刷锡 高
贴装元 件
再流焊
翻转 清洗
双面再流焊工艺
A面布有大型IC器件 B面以片式元件为主充分利用 PCB空间，实现安装面积最小 化，工艺控制复杂，要求严格常用于密集型或超小型电子产 品，如手机。
SMT工艺流程（四）
电路基板-----但(多)层PCB, 陶瓷,瓷釉金属板等
组装设计-----电设计, 热设计, 元器件布局, 基板图形布线设计等
组装材料-----粘接剂,焊料,焊剂,清洁剂等 组装工艺 组装设备-----涂敷设备,贴装机, 焊接机, 清洗机,测试设备等
组装设计-----涂敷技术,贴装技术, 焊接技术,清洗技术,检测技术等