SMT贴片机的贴装原理

发布时间:2022-08-22

贴片机的贴装过程

 

 

PCB基准校准原理

SMT贴片机贴装时,元器件贴装的坐标是以PCB的某一个顶角(一般为右下角或左下角)为源点来计算的。而PCB在加工后多少存在一些加工的误差,因此在高精度贴装时必须对PCB进行基准校准

 

基准校准采用基准标志(Mark)和贴片机的光学系统进行校正。基准标志(Mark)分为PCB标志基准和局部标志基准

 

PCB MarK的作用和PCB基准校准原理

 

PCB MarK的作用是修正PCB加工误差

 

贴片机贴片前要给PCBMark照一个标准图像存入图像库中,并将PCB MarK的坐标录入贴片程序中。

 

贴片时每上一块PCB,首先照PCB Mark,与图像库中的标准图像进行比较:首先是比较每块PCB Mark图像是否正确,如果图像不正确,贴装机则认为PCB的型号错误,则会报警不工作;然后是比较每块PCBMark的中心坐标与标准图像的坐标是否一致,如果有偏移,贴片时贴装机会自动根据偏移量,修正每个贴装元器件的贴装位置。以保证精确地贴装元器件


 

 

局部Mark的作用

 

多引脚窄间距的器件,对于贴装精度有非常高的要求,单靠PCB Mark并不能满足定位要求,需要采用2—4个局部Mark单独定位,以保证单个元器件的贴装精度

 

 

元器件贴片位置对中方式与对中原理

 

元器件贴片位置对中方式有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光与视觉混合对中

 

01

机械对中原理(靠机械对中爪对中)

02

激光对中原理(靠光学投影对中)

03

视觉对中原理(靠CCD摄像,图像比较对中)

 

贴片前要给每种元器件按照一个标准图像存入图像库中,在进行贴片时每拾取一个元器件都要进行照相并与该元器件在图像库中的标准图像比较:

 

 

首先比较图像是否正确,如果图像不正确,贴装机则会认为该元器件的型号错误,会根据程序设置抛弃元器件若干次后报警停机;

 

然后是将引脚变形和共面性不合格的器件识别出来并送至程序指定的抛料位置;

 

最后比较该元器件拾取后的中心坐标X、Y、转角T与标准图像是否一致,如果有偏移,贴片时贴装机会自动根据偏移量修正该元器件的贴装位置


 

 

保证贴装质量

 

01

元件正确

这要求各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求,不能错贴位置

 

02

位置准确

元器件的端头或引脚和焊盘图形要尽量对齐、居中,同时还要确保元件焊脚接触焊膏

 

两个端头的Chip元件自定位效应的作用比较大,贴装时元件宽度有3/4以上搭接在焊盘上,长度方向上两个端头只要搭接到相应的焊盘上并接触焊膏图形,回流焊时就能够自定位,但如果其中一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形,回流焊时就会产生移位或吊桥等瑕疵出现

 

BGA的焊球与相对应的焊盘一一对齐;

焊球的中心与焊盘中心的最大偏移量小于1/2焊球直径

03

压力(贴片高度)适当

当贴片压力过小时,元器件焊端或引脚会浮在焊膏表面,造成焊膏不能粘住元器件,在传递和回流焊时容易产生位移,另外如果Z轴高度过高,贴片时元件从高处落下时,会造成贴片位置偏移;

 

当贴片压力过大时,焊膏挤出的量过多,也容易造成焊膏粘连,回流焊时容易产生桥接,同时也会由于滑动造成贴片位置偏移,严重时还会损坏元器件

                      

 


 

 

贴片机编程注意事项

 

贴片程序编制得好不好

直接影响贴装精度和贴装效率

 

贴片程序由拾片程序和贴片程序两部分组成

拾片程序

拾片程序就是告诉机器到哪里去拾片、拾什么样封装的元件、元件的包装是什么样的等等相关的拾片信息

 

其内容包括:每一步的元件名、每一步拾片的X、Y和转角T的偏移量、供料器料站位置、供料器的类型、拾片高度、抛料位置、是否跳步等等

 

 

贴片程序

贴片程序就是告诉机器把元件贴到哪里、贴片的角度、贴片的高度等信息

 

其内容包括:每一步的元件名、说明、每一步的X、Y坐标和转角T、贴片的高度是否需要修正、用第几号贴片头贴片、采用几号吸嘴、是否同时贴片、是否跳步等,贴片程序中还包括PCB和局部Mark的X、Y坐标信息等等

 

                

编程注意事项

 

 

 

1、PCB尺寸、源点等数据要准确

2、拾片与贴片以及各种库的元件名要统一

3、凡是程序中涉及到的元器件,必须在元件库、包装库、供料器库、托盘库、托盘料架库、图像库建立并登记,各种元器件所需要的吸嘴型号也必须在吸嘴库中登记

4、建立元件库时,元器件的类型、包装、尺寸等数据要准确

5、在线编程时所输入元器件名称、位号、型号等必须与元件明细和装配图相符;编程过程中,应在同一块PCB上连续完成坐标的输入,重新上PCB或更换新PCB都有可能造成贴片坐标的误差。输入数据时应经常存盘,以免停电或误操作而丢失数据

6、在线编程时人工优化原则

     1.换吸嘴的次数最少

     2.拾片、贴片路径最短

     3.多头贴装机还应考虑每次同时拾片数量最多

 

7、对离线编程优化好的程序复制到贴装机后根据具体情况应作适当调整