SMT工厂贴装结果分析

对贴片产品的品质要求，一般要遵循IPC相关验收标准。产品按照消费类电子产品、 工业类电子产品、军用类和航空航天类进行分类。不同的类别,验收的标准也是不一样的。 以偏移缺陷为例,对于消费类电子产品，焊端或引脚部分落在焊盘上的面积达到50% ,就 能满足一级验收标准，低于50%就不合格；对于工业类电子产品，焊端或引脚部分落在焊盘 上的面积达到50%到75%之间，则满足二级验收标准,若超过75%则更好;对于军用和航空 航天类产品，焊端或引脚部分落在焊盘上的面积超过75%，则满足三级验收标准。不论是哪一种贴片机，其总体结构基本上是类似的，主要是由机架,PCB传送机构及支 撑台，叭y与z/o轴的定位系统,机器视觉系统，贴片头系统，供料器，传感系统和计算机控制 系统等组成。

1.贴片头系统
贴片头是贴片机上最复杂、最关键的部件,可以说它是贴片机的心脏。它在拾取元器件 后能在校正系统的控制下自动校正位置，并将元器件准确地贴放到指定的位置。
1)贴片头
贴片头(Placement Head)的发展是贴片机进步的标志，贴片头已由早期的单头、机械对 中发展到多头、光学对中。
(1)固定式单头。早期单头贴片机主要由吸嘴、定位爪、定位台、z轴和臼角运动系统组 成，并固定在传动机构上，当吸嘴吸取一个元件后，通过机械对中机构实现元件对中，并给供料器一个信号,使下一个元件进入吸片位置，但这种方式贴片速度很慢，通常贴放1只 片式元件需1 s。为了提高贴片速度，人们采取增加贴片头数量的方法，即采用多个贴片头来 增加贴片速度。
（2）多头。多头又分旋转式和固定式2种。
①固定式多头。这是通用型贴片机采用的结构，它在单头的基础上进行了改进，即由 单头增加到了 3~6个贴片头，并同样被固定在x、y轴上,但不再使用机械对中，而改为多种 形式的光学对中，工作时分别吸取元器件,对中后再依次贴放到PCB指定位置上。这类机型 的贴片速度可达每小时3万个元件，而且这类机器的价格较低，并可组合连用。 ②旋转式多头。高速贴片机多釆用旋转式多头结构，这种结构极大地提高了贴片速 度。旋转式多头分为水平旋转/转塔式与垂直旋转/转盘式两种。
A. 水平旋转/转塔式。这类机器多用于松下、三洋和富士制造的贴片机中。贴片头的 结构和外观如图4-4所示。该贴片机中有16个贴片头，每个头上有6个吸嘴，故可以吸放 多种大小不同的元件。16个贴片头固定安装在转塔上，只能做水平方向旋转。旋转头各位 置的功能做了明确的分工，贴片头在1号位从供料器上吸取元器件，然后在运动过程中完成 校正、测试，直至5号位完成贴片工序。由于贴片头是固定旋转的，不能移动,元件的供给只 能靠供料器在水平方向的运动来完成。贴放位置则由PCB工作台的*、y高速运动来实现。 这类贴片机的高速度取决于旋转头的高速运行，在贴片头的旋转过程中，供料器以及PCB也 在同步运行。
B. 垂直方向旋转/转盘式。这类贴片头多见于西门子贴片机，它的结构示意和外观如 图4-5所示。该贴片机旋转头上安装有12个吸嘴，工作时每个吸嘴均吸取元件，并在CCD 处调整吸嘴中均安装有真空传感器和压力传感器。通常此类贴片机安装2组或4组旋 转头，其中一组在贴片,另一组在吸取元件;然后交换功能，以达到高速贴片的目的。

2）吸嘴
贴片头上实际进行拾取和贴放的贴装工具是吸嘴（Nozzle）,它是贴片头的心脏。吸嘴在吸片时，必须达到一定的真空度方能判别所拾元器件是否正常，当元器件侧立或 因元器件“卡带”未能被吸起时,贴片机将会发出报警信号。贴片头吸嘴拾起元器件并将其贴放到PCB上的瞬时,通常釆取两种方法:一是根据元器 件的高度，即事先输入元器件的厚度，当吸嘴下降到此高度时,真空释放并将元器件贴放到 焊盘上，采用这种方法有时会因元器件厚度的误差，出现贴放过早或过迟现象，严重时会引 起元器件移位或飞片的缺陷;另一种更先进的方法是,吸嘴会根据元器件与PCB接触的瞬间 产生的反作用力，在压力传感器的作用下实现贴放的软着陆,又称为z轴的软着陆,不易出 现移位与飞片缺陷。
随着元器件的微型化，现已出现0.4 mm X。2 mm的片式元件，而吸嘴又以高速与元器件 接触，其磨损非常严重,故吸嘴的材料与结构也越来越受到人们的重视。早期吸嘴采用合金材 料,后改为碳纤维耐磨塑料材料,更先进的吸嘴则采用陶瓷材料及金刚石,使吸嘴更耐用。吸嘴的结构也做了改进，特别是在0402、0603元件的贴片中，为了保证吸起的可靠性, 在吸嘴上开两个孔,以保证吸取时的平衡。此外还考虑到，不仅元件本身尺寸在减小,而且 与周围元件的间隙也在减小，因此不仅要能吸起元件，而且要不影响周边元件，故改进后的 吸嘴即使元件之间的间隙为0. 15 mm,也能方便地贴装。

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