畢業(yè)設(shè)計(jì)----smt貼裝設(shè)備與質(zhì)量

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　系部 機(jī)電學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè) 電子組裝技術(shù)與設(shè)備 </p><p>　　題目 SMT貼裝設(shè)備與質(zhì)量 </p><

2、p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　評(píng)閱教師 </p><p>　　完成時(shí)間： 2011 年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

3、外文摘要</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 引言——SMT簡(jiǎn)述</p><p>　　2 貼裝技術(shù)的原理及貼裝設(shè)備簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1 貼裝設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2 貼裝設(shè)備的類(lèi)型</p><p>　　2.3 貼裝

4、設(shè)備的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.4 貼裝設(shè)備的編程</p><p><b>　　3 貼裝工藝過(guò)程</b></p><p><b>　　4 貼裝質(zhì)量分析</b></p><p><b>　　4.1 拋料問(wèn)題</b></p><p><b>

5、;　　4.2 飛件問(wèn)題</b></p><p><b>　　4.3 元件移位</b></p><p>　　5 貼裝工藝的現(xiàn)狀及其發(fā)展</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><

6、b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)電子信息產(chǎn)品制造業(yè)加快了發(fā)展步伐，每年都以20％以上的速度高速增長(zhǎng)，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，整體規(guī)模連續(xù)三年居全球第2位。隨著中國(guó)電子制造業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)的SMT技術(shù)及產(chǎn)業(yè)也同步迅猛發(fā)展，整體規(guī)模也居世界前列。</p>&

7、lt;p>　　表面貼裝技術(shù)（Surface Mounting Technology簡(jiǎn)稱(chēng)SMT）是新一代電子組裝技術(shù)，它將傳統(tǒng)的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一的器件，從而實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生產(chǎn)的自動(dòng)化。這種小型化的元器件稱(chēng)為：SMY器件（或稱(chēng)SMC、片式器件）。將元件裝配到印刷（或其它基板）上的工藝方法稱(chēng)為SMT工藝。相關(guān)的組裝設(shè)備則稱(chēng)為SMT設(shè)備。目前，先進(jìn)的電子產(chǎn)品，特別是在計(jì)算機(jī)及通

8、訊類(lèi)電子產(chǎn)品，已普遍采用SMT技術(shù)。國(guó)際上SMD器件產(chǎn)量逐年上升，而傳統(tǒng)器件產(chǎn)量逐年下降，因此隨著進(jìn)間的推移，SMT技術(shù)已越來(lái)越普及。</p><p>　　2 貼裝技術(shù)的原理及貼裝設(shè)備簡(jiǎn)介</p><p>　　表面貼裝技術(shù)是一個(gè)跨學(xué)科的應(yīng)用技術(shù)，覆蓋了材料學(xué)、化學(xué)、機(jī)械工程、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)硬件、軟件工程、模式識(shí)別、等多方面的技術(shù)。對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握是能夠熟練掌握SMT技術(shù)的關(guān)鍵。</

9、p><p>　　SMT生產(chǎn)中一個(gè)關(guān)鍵工序是貼裝。說(shuō)它關(guān)鍵，是因?yàn)镾MT生產(chǎn)流程中無(wú)論設(shè)備復(fù)雜程度，技術(shù)密集程度，還是設(shè)備成本都是最高的，它在生產(chǎn)工序中所占用的平均加工時(shí)間也是最長(zhǎng)的。而且也是設(shè)備故障率最高的一道工序；可以說(shuō)SMT生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)備故障中相當(dāng)大一部分是在這道工序。因此貼裝技術(shù)可以稱(chēng)為SMT技術(shù)的支柱和技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。</p><p>　　2.1 貼裝設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)</p>

10、;<p>　　根據(jù)上面所述的貼裝設(shè)備的基本工序，我們可以描繪出最基本的貼裝設(shè)備模型：</p><p><b>　?。?）機(jī)架；</b></p><p><b>　?。?）供料器；</b></p><p>　?。?）供料器裝載裝置；</p><p><b>　?。?）貼裝頭；&

11、lt;/b></p><p>　　（5）PCB傳送器；</p><p>　?。?）PCB定位裝置；</p><p>　?。?）元器件對(duì)中裝置；</p><p>　?。?）軟件支持系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.1.1 機(jī)架</b></p><p>　　常見(jiàn)機(jī)架

12、有整體鑄造式和焊接式。但無(wú)論哪種工藝制成的機(jī)架都保證機(jī)器運(yùn)行中的穩(wěn)定，無(wú)位移；機(jī)架不隨機(jī)器震動(dòng)而產(chǎn)生震顫。</p><p><b>　　2.1.2 供料器</b></p><p>　　供料器系統(tǒng)主要由供料器，和供料器裝載及運(yùn)送機(jī)構(gòu)組成。</p><p><b>　　供料器主要分為：</b></p><p

13、><b>　　（1）帶狀供料器</b></p><p>　　帶狀供料器是按照每次運(yùn)動(dòng)供一顆料運(yùn)動(dòng)的，多采用同步棘輪結(jié)構(gòu)。按照動(dòng)力源來(lái)分，可以分為機(jī)械式，氣動(dòng)式，電動(dòng)式。機(jī)械式靠貼裝頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中敲擊進(jìn)給供料器進(jìn)給柄實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。氣動(dòng)式依靠供料器內(nèi)的電磁閥轉(zhuǎn)換帶動(dòng)氣缸產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，和機(jī)械式一樣帶動(dòng)同步棘輪運(yùn)行。而電動(dòng)式則依靠直流電機(jī)提供動(dòng)力。見(jiàn)圖1</p><p>&l

14、t;b>　　圖1 帶狀供料器</b></p><p><b>　?。?）管狀供料器</b></p><p>　　管狀供料器主要用來(lái)運(yùn)送采用管狀包裝的PLCC，SOJ元件。通過(guò)供料器內(nèi)的電機(jī)所引起的低頻振動(dòng)使元件下降到元件拾取位置。</p><p><b>　?。?）盤(pán)裝供料器</b></p>

15、<p>　　盤(pán)裝供料器（見(jiàn)圖2）一般用于QFP類(lèi)元件，簡(jiǎn)單的是單盤(pán)結(jié)構(gòu)；還有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)放入20多盤(pán)元件。多盤(pán)結(jié)構(gòu)每次對(duì)一盤(pán)操作，原則上可以放入多種元件。最大的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換料。</p><p><b>　　圖2 盤(pán)裝供料器</b></p><p>　　（4）散裝料倉(cāng)供料器</p><p>　　散裝料倉(cāng)供料器，散

16、裝料的最大優(yōu)勢(shì)是價(jià)格便宜。散裝料倉(cāng)供料器依靠振動(dòng)將元件沿輸送軌道輸送到拾取位置。</p><p>　　2.1.3 供料器裝載裝置</p><p>　　供料器裝載裝置分為固定式和移動(dòng)式兩種：</p><p>　?。?）固定式對(duì)應(yīng)的拾取頭（貼裝頭）為移動(dòng)式，例如環(huán)球儀器（Universal）的GSM系列異型貼裝設(shè)備。</p><p>　?。?）移

17、動(dòng)式供料器裝載裝置對(duì)應(yīng)固定式固定式對(duì)應(yīng)的拾取頭（貼裝頭）。例如Fuji公司的CP系列和SANYO公司的TCM系列。</p><p>　　移動(dòng)式供料器裝載裝置主要包括裝載小車(chē)和傳動(dòng)軸。小車(chē)一般可以分為2組，當(dāng)兩組小車(chē)上按照相同的順序安排同樣的元件時(shí)可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換料。也可以把兩組裝載小車(chē)通過(guò)軟件設(shè)置合并成一組。</p><p>　　為保證帶狀供料器的進(jìn)給準(zhǔn)確，應(yīng)定期校準(zhǔn)。</p>

18、<p><b>　　2.1.4 貼裝頭</b></p><p>　　貼裝頭主要工作流程如下：</p><p>　?。?）吸嘴移動(dòng)到拾取元件位置，真空打開(kāi)，吸嘴下降吸取元件；</p><p>　?。?）通過(guò)真空壓力傳感器或光電傳感器檢測(cè)是否吸到元件；</p><p>　　（3）通過(guò)攝像頭或光電傳感器檢測(cè)元件高

19、度（垂直方向）；</p><p>　?。?）通過(guò)攝像頭或光電傳感器檢測(cè)元件轉(zhuǎn)角（水平方向），并識(shí)別元件特征，然后讀取元件數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先設(shè)置的元件特征值，將實(shí)際值與檢測(cè)值相比較，從而對(duì)元件特征進(jìn)行判斷。當(dāng)特征值不符時(shí)則判別拾取元件錯(cuò)誤，重新拾取。如相符則對(duì)元件目前的中心位置、轉(zhuǎn)角進(jìn)行計(jì)算；</p><p>　?。?）將錯(cuò)誤的元件拋到廢料收集盒中；</p><p>　　（

20、6）通過(guò)貼裝頭的旋轉(zhuǎn)調(diào)整元件角度；通過(guò)貼裝頭的移動(dòng)，或PCB的移動(dòng)調(diào)整X/Y方向坐標(biāo)到預(yù)先設(shè)定位置，使元件中心與貼裝位置點(diǎn)重合；</p><p>　?。?）吸嘴下降到預(yù)先設(shè)定的高度，真空關(guān)閉，元件落下。有些機(jī)器在關(guān)閉真空后，有一個(gè)極短的吹出的氣流，使元件落下到預(yù)定位置。一般情況下元件下落的垂直位置與PCB板之間有一個(gè)微小的距離；</p><p>　?。?）貼裝完畢，吸嘴升起到初始位置，準(zhǔn)備

21、下次拾取元件。</p><p>　　2.1.5 PCB傳送器</p><p>　　傳送機(jī)構(gòu)基本上相同，都采用傳送帶軌道。有些設(shè)備采用一條完整軌道；例如環(huán)球儀器（Universal ）的GSM系列異型貼裝設(shè)備 。</p><p>　　2.1.6 PCB定位裝置</p><p>　　PCB在裝載入機(jī)器內(nèi)，貼裝之前必須確定PCB的原點(diǎn)位置與機(jī)器設(shè)定

22、一致，從而通過(guò)坐標(biāo)系的變換得到正確的貼裝位置。一般有機(jī)械式定位和借助機(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)的光學(xué)定位兩種。</p><p>　　機(jī)械定位速度快，但定位精度低于機(jī)器視覺(jué)定位；而機(jī)器視覺(jué)定位因?yàn)樽鴺?biāo)精度主要取決于攝像機(jī)的識(shí)別精度和計(jì)算處理的精度（升級(jí)攝像機(jī)和軟件就有可能提高識(shí)別精度），所以精度要高很多，但定位速度慢。因此現(xiàn)在很多高精度機(jī)器采用現(xiàn)用機(jī)械方式確定大致位置，再用光學(xué)（機(jī)器視覺(jué)）方式確定PCB的精確位置的復(fù)合定位方式。

23、 </p><p>　　2.1.7 元器件對(duì)中裝置</p><p>　　所謂元件對(duì)中，指貼裝設(shè)備在吸取元件時(shí)要保證吸嘴吸在元件中心，這樣才能使元件中心與貼裝頭的中心保持一致。</p><p>　　早期的元件對(duì)中采取機(jī)械對(duì)中方式。</p><p>　　現(xiàn)在取而代之的是利用CCD器件的攝像機(jī)通過(guò)機(jī)器視覺(jué)定位。通過(guò)對(duì)元件進(jìn)行成像，并對(duì)圖像的數(shù)字圖像

24、通過(guò)進(jìn)行邊緣處理等圖像處理算法進(jìn)行分析，找出元件的幾何尺寸、幾何特征、幾何中心等數(shù)據(jù)。再通過(guò)與控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相比較得出元件的X/Y方向以及轉(zhuǎn)角的偏差。并通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行修正。</p><p>　　2.1.8 軟件支持系統(tǒng)</p><p>　　貼裝設(shè)備的軟件系統(tǒng)基于多種操作系統(tǒng)，從DOS，OS/2，Apple OS，Windows，到Windows NT，Unix。</p>&

25、lt;p>　　2.2 貼裝設(shè)備的類(lèi)型</p><p>　　目前貼裝設(shè)備大致可分為四種類(lèi)型：動(dòng)臂式、復(fù)合式、轉(zhuǎn)盤(pán)式和大型平行系統(tǒng)。不同種類(lèi)的貼裝設(shè)備各有優(yōu)劣，通常取決于應(yīng)用或工藝對(duì)系統(tǒng)的要求，在其速度和精度之間也存在一定的平衡。</p><p><b>　　2.2.1 動(dòng)臂式</b></p><p>　　動(dòng)臂式機(jī)器具有較好的靈活性和精度，適

26、用于大部分元件，高精度機(jī)器一般都是這種類(lèi)型，但其速度無(wú)法與復(fù)合式、轉(zhuǎn)盤(pán)式和大型平行系統(tǒng)相比。不過(guò)元件排列越來(lái)越集中在有源部件上，比如有引線(xiàn)的QFP和BGA陣列元件，安裝精度對(duì)高產(chǎn)量有至關(guān)重要的作用。復(fù)合式、轉(zhuǎn)盤(pán)式和大型平行系統(tǒng)一般不適用于這種類(lèi)型的元件安裝。動(dòng)臂式機(jī)器分為單臂式和多臂式，單臂式是最早先發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)在仍然使用的多功能貼裝設(shè)備。在單臂式基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多臂式貼裝設(shè)備可將工作效率成倍提高，如YAMAHA公司的YV112就含有兩

27、個(gè)帶有12個(gè)吸嘴的動(dòng)臂安裝頭，可同時(shí)對(duì)兩塊電路板進(jìn)行安裝。</p><p><b>　　2.2.2 復(fù)合式</b></p><p>　　復(fù)合式機(jī)器是從動(dòng)臂式機(jī)器發(fā)展而來(lái)，它集合了轉(zhuǎn)盤(pán)式和動(dòng)臂式的特點(diǎn)，在動(dòng)臂上安裝有轉(zhuǎn)盤(pán)，像Siemens的Siplace80S系列貼裝設(shè)備，有兩個(gè)帶有12個(gè)吸嘴的轉(zhuǎn)盤(pán)。由于復(fù)合式機(jī)器可通過(guò)增加動(dòng)臂數(shù)量來(lái)提高速度，具有較大靈活性，因此它的發(fā)

28、展前景被看好，如Siemens最新推出的HS50機(jī)器就安裝有4個(gè)這樣的旋轉(zhuǎn)頭，貼裝速度可達(dá)每小時(shí)5萬(wàn)片以上。</p><p><b>　　2.2.3 轉(zhuǎn)盤(pán)式</b></p><p>　　轉(zhuǎn)盤(pán)式機(jī)器由于拾取元件和貼裝動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，使得貼裝速度大幅度提高，這種結(jié)構(gòu)的高速貼裝設(shè)備在我國(guó)的應(yīng)用最為普遍，不但速度較高，而且性能非常的穩(wěn)定，如松下公司的MSH3機(jī)器貼裝速度可達(dá)到0

29、.075秒/片。但是這種機(jī)器由于機(jī)械結(jié)構(gòu)所限，其貼裝速度已達(dá)到一個(gè)極限值，不可能再大幅度提高。</p><p>　　2.2.4 大型平行系統(tǒng)</p><p>　　大型平行系統(tǒng)由一系列的小型獨(dú)立組裝機(jī)組成。各自有絲杠定位系統(tǒng)機(jī)械手，機(jī)械手帶有攝像機(jī)和安裝頭。各安裝頭都從幾個(gè)帶式送料器拾取元件，并能為多塊電路板的多塊分區(qū)進(jìn)行安裝，這些板通過(guò)機(jī)器定時(shí)轉(zhuǎn)換角度對(duì)準(zhǔn)位置。如PHILIPS公司的FCM

30、機(jī)器有16個(gè)安裝頭，實(shí)現(xiàn)了0.0375秒/片的貼裝速度，但就每個(gè)安裝頭而言，貼裝速度在0.6秒/片左右，仍有大幅度提高的可能。</p><p>　　復(fù)合式、轉(zhuǎn)盤(pán)式和大型平行系統(tǒng)屬于高速安裝系統(tǒng)，一般用于小型片狀元件安裝。轉(zhuǎn)盤(pán)式機(jī)器也被稱(chēng)作“射片機(jī)”，因?yàn)樗ǔＳ糜诮M裝片式電阻電容。另外，此類(lèi)機(jī)器具有高速“射出”的能力。因?yàn)闊o(wú)源元件，裸芯片、以及其他引線(xiàn)元件所需精度不高，射片機(jī)組裝可實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)能。高速機(jī)器由于結(jié)構(gòu)

31、較普通動(dòng)臂式機(jī)器復(fù)雜許多，因而價(jià)格也高出許多，在選擇設(shè)備時(shí)要考慮到這一點(diǎn)。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)臂式機(jī)器的安裝精度較好，安裝速度為每小時(shí)5000～20000個(gè)元件（CPH）。復(fù)合式和轉(zhuǎn)盤(pán)式機(jī)器的組裝速度較高，一般為每小時(shí)20000～50000個(gè)。大型平行系統(tǒng)的組裝速度最快，可達(dá)每小時(shí)50000～100000個(gè)。</p><p>　　2.2.5 如下是目前主流的貼裝設(shè)備（FUJI

32、）</p><p>　　CP-743ME后側(cè)（見(jiàn)圖3）：</p><p>　　圖3 CP-743ME后側(cè)</p><p>　　CP-743ME前側(cè)（見(jiàn)圖4）：</p><p>　　圖4 CP-743ME前側(cè)</p><p>　　QP-242E系列后側(cè)（見(jiàn)圖5）：</p><p>　　圖5 QP-

33、242E系列后側(cè)</p><p>　　QP-242E系列前側(cè)（見(jiàn)圖6）：</p><p>　　圖6 QP-242E系列前側(cè)</p><p><b>　　高速機(jī)（見(jiàn)圖7）：</b></p><p><b>　　圖7 高速機(jī)</b></p><p>　　2.3 貼裝設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

34、</p><p>　　各種不同速度、不同功能、不同結(jié)構(gòu)的貼機(jī)的技術(shù)參數(shù)基本相同，主要有以下幾種：</p><p>　　（1）貼裝精度與能力；</p><p><b>　?。?）照相機(jī)參數(shù)；</b></p><p>　?。?）元件貼裝范圍；</p><p><b>　?。?）貼裝速度；&l

35、t;/b></p><p>　?。?）基板支持范圍；</p><p>　?。?）最大裝料能力；</p><p>　　（7）機(jī)器的電、氣參數(shù)及環(huán)境要求；</p><p>　?。?）機(jī)器的外觀尺寸、重量及物理承重要求。</p><p>　　前面兩種參數(shù)決定貼裝設(shè)備的主要功能，能貼什么樣的元件；貼裝速度決定貼裝設(shè)備的產(chǎn)

36、能；基板支持范圍和最大裝料能力決定能支持多大的線(xiàn)路板和最多能容納多少品種的元件；后兩個(gè)參數(shù)則決定機(jī)器的安裝條件。</p><p>　　表面貼裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是把元器件精確、快速地貼放到印制板的電路焊盤(pán)上，因此貼裝精度和貼裝速度是貼裝設(shè)備最重要的兩個(gè)參數(shù)。</p><p>　　2.4 貼裝設(shè)備的編程</p><p>　　貼裝設(shè)備是用來(lái)實(shí)現(xiàn)高速、高精度地貼放元器件的設(shè)備。貼

37、裝設(shè)備編程是指通過(guò)按規(guī)定的格式或語(yǔ)法編寫(xiě)一系列的工作指令，讓貼裝設(shè)備按預(yù)定的工作方式進(jìn)行貼裝工作。一般每個(gè)工廠(chǎng)都有自己的編程方式，這個(gè)很靈活，可以自己編寫(xiě)的小軟件、可以購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)的離線(xiàn)軟件、可以設(shè)備廠(chǎng)家自帶的編程軟件。</p><p>　　2.4.1 獲取坐標(biāo)</p><p>　?。?）擁有完整的坐標(biāo)檔案包括：XY坐標(biāo)、角度、位置編號(hào)。</p><p>　　這樣的檔案

38、最好，直接與BOM整合就可以了。</p><p>　?。?）EDA文件，如Protel99se.PowerPCB的原始PCB文件。</p><p>　　需要從這些軟件中再輸出坐標(biāo)。</p><p>　　（3）Gerber文件</p><p>　　這種數(shù)據(jù)最煩瑣。需要很麻煩的轉(zhuǎn)化和處理。</p><p>　　2.4.2

39、結(jié)合BOM用坐標(biāo)文件與BOM整合，刪除多余的位置加入元件料號(hào)。</p><p>　　2.4.3 開(kāi)始編程</p><p>　　（1）一般每個(gè)工廠(chǎng)都有自己的編程方式，這個(gè)很靈活，可以自己編寫(xiě)的小軟件?？梢再?gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)的離線(xiàn)軟件?？梢允窃O(shè)備廠(chǎng)家自帶的編程軟件。如：松下的PANAPRO、環(huán)球的ups、FUJI的FLEXA。</p><p>　?。?）用這些軟件對(duì)剛才的坐標(biāo)文件

40、進(jìn)行處理，基本程序都包含Mark Data、PCB data、Location Data、Offset data、Components data等。</p><p>　?。?）對(duì)程式進(jìn)行優(yōu)化，這個(gè)要結(jié)合機(jī)器的配置。需要長(zhǎng)時(shí)間觀察和理解。好軟件的話(huà)基本自動(dòng)優(yōu)化就可以了。</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)出程式，導(dǎo)出上料表。</p><p><b>　　3 貼裝工

41、藝過(guò)程</b></p><p>　?。?）待貼裝的PCB進(jìn)入傳送軌道，在軌道入口處的傳感器發(fā)現(xiàn)PCB，系統(tǒng)通知傳送帶電機(jī)工作，將PCB送入下一位置。</p><p>　?。?）PCB進(jìn)入工作區(qū)起點(diǎn)，傳送裝置將PCB送入貼裝位置，在即將到位時(shí)觸發(fā)貼裝位置的傳感器，系統(tǒng)控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)使PCB停留在預(yù)定貼裝位置上。機(jī)械定位裝置工作，將PCB固定在預(yù)定位置。夾緊裝置工作，將PCB夾緊固定

42、，避免PCB移動(dòng)。</p><p>　?。?）PCB定位裝置工作，確定PCB的位置是在預(yù)定的位置上，否則對(duì)PCB的位置坐標(biāo)參照系統(tǒng)坐標(biāo)系進(jìn)行修正。</p><p>　?。?）按照程序設(shè)定對(duì)加工光學(xué)判別標(biāo)志點(diǎn)（Bad Mark）進(jìn)行檢查，確定需要加工的PCB。</p><p>　?。?）包裝在專(zhuān)用供料器中的元器件按照程序設(shè)定的位置被運(yùn)送或準(zhǔn)備到預(yù)定的位置。</p

43、><p>　　（6）貼裝頭吸嘴移動(dòng)到拾取元件位置，真空打開(kāi)，吸嘴下降吸取元件。</p><p>　?。?）通過(guò)真空壓力傳感器或光電傳感器檢測(cè)是否吸到元件。</p><p>　?。?）通過(guò)攝像頭或光電傳感器檢測(cè)元件高度（垂直方向）。</p><p>　?。?）通過(guò)攝像頭或光電傳感器檢測(cè)元件轉(zhuǎn)角（水平方向），并識(shí)別元件特征，然后讀取元件數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先設(shè)

44、置的元件特征值，將實(shí)際值與檢測(cè)值相比較，從而對(duì)元件特征進(jìn)行判斷。當(dāng)特征值不符時(shí)則判別拾取元件錯(cuò)誤，重新拾取。如相符則對(duì)元件目前的中心位置、轉(zhuǎn)角進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　?。?0）將錯(cuò)誤的元件拋到廢料收集盒中。</p><p>　?。?1）按照程序設(shè)定，通過(guò)貼裝頭的旋轉(zhuǎn)調(diào)整元件角度；通過(guò)貼裝頭的移動(dòng)，或PCB的移動(dòng)調(diào)整X/Y方向坐標(biāo)到程序設(shè)定的位置，使元件中心與貼裝位置點(diǎn)重合。</

45、p><p>　?。?2）吸嘴下降到預(yù)先設(shè)定的高度，真空關(guān)閉，元件落下。完成貼裝。</p><p>　　（13）從第5步開(kāi)始循環(huán)，直到貼裝完畢。</p><p>　?。?4）貼裝部分移動(dòng)到與卸載裝置水平，將貼裝好的PCB傳送到卸載軌道。卸載軌道開(kāi)始位置的傳感器被觸發(fā)，控制系統(tǒng)通知傳送帶電機(jī)工作，將PCB送入下一位置。直到送出機(jī)器。</p><p>

46、<b>　　4 貼裝質(zhì)量分析</b></p><p><b>　　4.1 拋料問(wèn)題</b></p><p>　　所謂拋料就是指貼片機(jī)在生產(chǎn)過(guò)種中，吸到料之后不貼，而是將料放到料盒里或其他地方，或者是沒(méi)有吸到料而執(zhí)行以上的一個(gè)拋料動(dòng)作（見(jiàn)圖8）：</p><p><b>　　圖8 拋料</b></

47、p><p>　　拋料的主要原因及對(duì)策有：</p><p><b>　　拋料問(wèn)題</b></p><p>　?。?）原因：吸嘴問(wèn)題</p><p>　　吸嘴變形，堵塞，破損造成氣壓不足，漏氣，取料不起，取料不正，識(shí)別通不過(guò)等。</p><p>　　對(duì)策：清潔更換吸嘴；</p><p&

48、gt;　?。?）原因：識(shí)別系統(tǒng)問(wèn)題</p><p>　　視覺(jué)不良，視覺(jué)或雷射鏡頭不清潔，有雜物干擾識(shí)別，識(shí)別光源選擇不當(dāng)和強(qiáng)度灰度不夠，還有可能識(shí)別系統(tǒng)已壞。</p><p>　　對(duì)策：清潔擦拭識(shí)別系統(tǒng)表面，保持干凈無(wú)雜物沾污等，調(diào)整光源強(qiáng)度，更換識(shí)別系統(tǒng)部件。</p><p>　?。?）原因：位置問(wèn)題</p><p>　　取料不在料的中心位

49、置，取料高度不正確（一般為碰到零件后下壓0.05mm）而造成偏位，取料不正，有偏移，識(shí)別時(shí)跟對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)不符而被識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)做無(wú)效料拋棄等。</p><p>　　對(duì)策：調(diào)整取料位置。</p><p>　?。?）原因：真空問(wèn)題</p><p>　　氣壓不足，真空氣管通道不順暢，有導(dǎo)物堵住真空通道，或是真空有泄漏造成氣壓不足而取料不起或取起之后在去貼的途中掉落。<

50、/p><p>　　對(duì)策：調(diào)氣壓到設(shè)備要求氣壓值（比如0.5～0.6Mpa），清潔氣壓管道，修復(fù)泄漏氣路。</p><p>　　（5）原因：程序問(wèn)題</p><p>　　所編輯的程序中元件參數(shù)設(shè)置不對(duì)，跟來(lái)料實(shí)物尺寸，亮度等參數(shù)不符造成識(shí)別通不過(guò)而被丟棄。</p><p>　　對(duì)策：修改元件參數(shù)，搜尋元件現(xiàn)在參數(shù)設(shè)定。</p><

51、;p>　?。?）原因：供料器問(wèn)題</p><p>　　供料器位置變形，供料器下放有異物等。</p><p>　　對(duì)策：供料器調(diào)整，清掃供料器平臺(tái)，更換已壞部件。</p><p><b>　　4.2 飛件問(wèn)題</b></p><p>　　飛件指元件在貼片位置丟失（見(jiàn)圖9）：</p><p>　

52、　圖9 元件在貼片位置丟失</p><p>　　其產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面：</p><p>　　（1）元件厚度設(shè)置錯(cuò)誤</p><p>　　若元件厚度較薄，但數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)置較厚，那么吸嘴在貼片時(shí)就會(huì)在元件還沒(méi)達(dá)到焊盤(pán)位置時(shí)就將其放下，而固定PCB的x-y工作臺(tái)又在高速運(yùn)動(dòng)，從而由于慣性作用導(dǎo)致飛件。所以要正確設(shè)置元件厚度。</p><p>

53、　?。?）PCB厚度設(shè)置錯(cuò)誤</p><p>　　若PCB實(shí)際厚度較薄，但數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)置較厚，那么在生產(chǎn)過(guò)程中支撐銷(xiāo)將無(wú)法完全將PCB頂起，元件可能在還沒(méi)達(dá)到焊盤(pán)位置時(shí)就被放下，從而導(dǎo)致飛件。</p><p><b>　?。?）PCB的原因</b></p><p>　　PCB翹曲超出設(shè)備允許誤差或支撐銷(xiāo)放置不當(dāng)。例如支撐銷(xiāo)頂在PCB底部元件上，造

54、成PCB向上翹曲，或者支撐銷(xiāo)擺放不夠均勻，PCB有的部分未頂?shù)綇亩鴮?dǎo)致PCB無(wú)法完全被頂起。</p><p><b>　　4.3 元件移位</b></p><p>　　元件對(duì)位不準(zhǔn)確或漏貼元件的原因通常與貼力度不合適有關(guān)見(jiàn)（圖10）：</p><p><b>　　圖10 元件移位</b></p><p&

55、gt;　　如果PCB在貼片機(jī)中得不到適當(dāng)?shù)闹?，它就?huì)下沉，這樣的話(huà)，PCB表面高度就會(huì)低于貼片機(jī)的“Z”軸零點(diǎn)。這樣會(huì)導(dǎo)致元件在PCB上方略高的位置就被釋放，與直接貼片到潤(rùn)濕、有粘性的焊膏上有所不同。另一個(gè)很可能的原因是元件的高度設(shè)置不合適。雖然，大多數(shù)新機(jī)器可對(duì)高度進(jìn)行自動(dòng)校正，但是，舊的貼片機(jī)必須通過(guò)編程，才能獲得正確的元件高度。在生產(chǎn)過(guò)程中常常需要更換元件卷帶，有時(shí)，更換的元件不是同一個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的，這種元件外形尺寸可能有所差別。

56、如果程序指出元件高度為1.0mm，而元件的實(shí)際高度只有0.6mm，元件就會(huì)從距貼片點(diǎn)上方0.4mm落到焊膏上，而不是直接貼片到焊膏上。即使貼片機(jī)是臺(tái)架式機(jī)器（即在貼片過(guò)程中PCB保持靜止?fàn)顟B(tài)），在這種情況下，貼片精度也會(huì)不好。元件有可能晃動(dòng)而脫離焊盤(pán)，或進(jìn)一步移位，或在PCB傳送過(guò)程中完全脫落。此外，在元件貼裝過(guò)程中，當(dāng)元件高度設(shè)置得不正確時(shí)，在回流焊接階段，就很有可能產(chǎn)生“墓碑”現(xiàn)象。</p><p>　　5

57、貼裝工藝的現(xiàn)狀及其發(fā)展</p><p>　　目前我國(guó)SMT貼裝主要貼裝設(shè)備擁有量大約在6000～7000部，絕大部分為國(guó)外產(chǎn)品。貼裝元器件（SMC/SMD）主要靠進(jìn)口。其它SMT設(shè)備，如印刷機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、再流焊、檢測(cè)設(shè)備、維修工作站等基本依靠進(jìn)口。但我國(guó)在SMT技術(shù)引進(jìn)及發(fā)展SMT產(chǎn)業(yè)方面還存在一些問(wèn)題，現(xiàn)進(jìn)行分析并提出建議如下：發(fā)展自己的SMT貼裝設(shè)備制造技術(shù)我國(guó)每年引進(jìn)SMT設(shè)備的總量已占到世界總產(chǎn)品的10％左

58、右。但我國(guó)在SMT的引進(jìn)中主要是引進(jìn)產(chǎn)品，基本沒(méi)有或很少引進(jìn)SMT設(shè)備的制造技術(shù)。我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。電子信息產(chǎn)品制造業(yè)的主要設(shè)備，SMT設(shè)備幾乎依靠進(jìn)口，這種狀況是不正常的。我國(guó)應(yīng)發(fā)展自己的SMT設(shè)備制造技術(shù)。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)貼裝設(shè)備不斷提出新的更高更好的要求，反過(guò)來(lái)電子元器件貼裝

59、設(shè)備的新發(fā)展又有力地推動(dòng)著電子組裝業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)著電子技術(shù)的發(fā)展。目前隨著貼裝設(shè)備市場(chǎng)的不斷成熟，從一個(gè)平臺(tái)到另外一個(gè)平臺(tái)的差異愈來(lái)愈小。正因?yàn)槿绱耍瑢?duì)貼裝設(shè)備的研究對(duì)于SMT產(chǎn)業(yè)的效益有著及其重要的意義，如何通過(guò)對(duì)貼片機(jī)的程序優(yōu)化減少返修的浪費(fèi)，通過(guò)控制貼片的速度、貼裝精度來(lái)有效地提高貼裝設(shè)備的貼裝率等一系列的問(wèn)題的研究都可以大大地提高SMT的生產(chǎn)率同時(shí)提高生產(chǎn)的質(zhì)量！</p><p>　　經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月在天

60、弘的實(shí)習(xí)，讓我對(duì)貼裝設(shè)備，特別是對(duì)貼裝過(guò)程中產(chǎn)生的不良的分析有了更深入的理解，讓我對(duì)貼裝設(shè)備不再感覺(jué)是那么不可琢磨、深不可測(cè)。因?yàn)閷?duì)其的認(rèn)識(shí)我已經(jīng)在工作中有了極大的提高，而且讓我對(duì)貼裝設(shè)備產(chǎn)生了不小的興趣。我有信心在以后的工作一定會(huì)做的更好，并為將來(lái)參加工作打下了實(shí)踐的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　為期六個(gè)月的實(shí)習(xí)已經(jīng)結(jié)束了，雖

61、然這一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我感覺(jué)很累，但真的學(xué)到了不少東西，給我感受也很深，有好多地方值得小結(jié)一下，以便于以后工作和學(xué)習(xí)中再遇到類(lèi)似的問(wèn)題我能夠應(yīng)付自如，也便于自己的進(jìn)一步提高。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)本身就是學(xué)習(xí)過(guò)程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們首先要看有關(guān)方面書(shū)，并要查找資料，根據(jù)實(shí)際情況擬定設(shè)計(jì)方案，并優(yōu)化實(shí)際方案，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我們充分認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性和必要性，它是我們學(xué)到書(shū)本上好多沒(méi)有的東西，從而

62、拓寬了我們的知識(shí)面，對(duì)我們提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力有很大幫助所以我們只有不斷學(xué)習(xí)，才能不斷提高。</p><p>　　首先感謝南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)。大學(xué)三年來(lái)，母校的各位老師教給了我們很多知識(shí)，傳道、授業(yè)、解惑，更重要的是教會(huì)了我們做人做事的方法，為我們今后走上社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這對(duì)我們每個(gè)人來(lái)說(shuō)，都是不無(wú)裨益的。母校的老師永遠(yuǎn)那么敬業(yè)，在教會(huì)我們科學(xué)文化知識(shí)的同時(shí)，還關(guān)心我們的生活，所有的一切必

63、將久藏于心，再次感謝我們的老師。</p><p>　　同時(shí)還感謝幫助過(guò)我的所有同學(xué)。他們必將成為我人生中最珍貴的財(cái)富。最后祝愿母校的明天更加燦爛輝煌！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 龍緒明.高精度視覺(jué)貼裝設(shè)備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備</p><p>　　2 王天曦，王豫明.