SMT貼片機常見故障及處理方式

柳桂陽

摘要：在SMT系列技術(shù)中，貼片機技術(shù)是最體現(xiàn)“高科技、自動化”生產(chǎn)、最具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)。隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，全自動貼片機也得到了廣泛的應(yīng)用和相應(yīng)的發(fā)展。但在貼片機的使用過程中，會不可避免地發(fā)生一些故障。本文詳細(xì)介紹了發(fā)現(xiàn)故障如何分析并及時的排除這些故障，確保機器處于最佳運行狀態(tài)，從而大大提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：SMT貼片機；傳感器；視覺系統(tǒng)

一、概述

貼片機是電子產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一，它具有高速、高精度、智能化、多功能等特點。采用全自動貼片技術(shù)，能有效提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。隨著SMT在產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用，SMT生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備—貼片機也得到了相應(yīng)的發(fā)展，但在貼片機的使用過程，會不可避免地發(fā)生一些故障。下面就貼片機在使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的處理方法。

二、SMT介紹

2.1、SMT

SMT是一種無需在PCB板上鉆插裝孔，直接將表面貼裝元器件裝貼、焊接到印制電路板表面規(guī)定位置上的電路裝聯(lián)技術(shù)。

具體的說，就是首先在PCB的焊盤上涂敷焊錫膏，再將表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放到涂敷有焊錫膏的焊盤上，通過加熱PCB直至焊錫膏熔化，冷卻后便實現(xiàn)了元器件與PCB之間的互聯(lián)。

2.2、SMT的組成

SMT主要由三大部分組成：

（1）SMT表面貼裝元器件

SMT表面貼裝元器件又稱為表面組裝或安裝元器件，其外形為矩形、圓柱形或異形，焊端或引腳制作在同一平面內(nèi)，又分成SMC、SMD。

（2）貼裝技術(shù)

貼裝技術(shù)包括下列技術(shù)：電子元件、集成電路的設(shè)計制造技術(shù)；電子產(chǎn)品的電路設(shè)計技術(shù)；電路板的制造技術(shù)；自動貼裝設(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)；電路裝配制造工藝技術(shù)；裝配制造中使用的輔助材料的開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)等等。

（3）貼裝設(shè)備

小型生產(chǎn)貼裝設(shè)備：點膠機或是蝕刻銅模板、絲印臺、刮刀；真空吸筆，小型手工或半自動貼片機和貼片臺；小型回流焊機（又稱再流焊機）；檢驗用放大鏡及相關(guān)工具；返修工具，如熱吹風(fēng)、智能烙鐵等。

大、中型生產(chǎn)的設(shè)備配置：裝載設(shè)備（PCB輸送口）；自動印刷機，一般配有激光切割不銹鋼模板；焊膏檢測設(shè)備；自動貼片機；貼片檢測設(shè)備；大型回流焊機；焊點檢測設(shè)備；自動返修系統(tǒng)；卸載設(shè)備。

三、SMT主要特點

3.1高密集。SMC，SMD元件的體積是傳統(tǒng)元器件的1/3～1/10左右，可以裝在PCB板的兩面，有效利用印制板的面積，減輕了電路板的重量，一般采用了SMT后可以使電子產(chǎn)品的體積縮小40%～60%，重量減輕60%～80%。

3.2可靠性。SMC和SMD元件無引線或引線很短，重量輕。因而抗振能力強。焊點失效率可比THT至少降低一個數(shù)量級，大大提高產(chǎn)品的可靠性。

3.3高性能。SMT密集安裝減少了電磁干擾和射頻電路分布參數(shù)的影響，提高了信號傳輸速度，改善了高頻特性。

3.4高效率。SMT更適合自動化大規(guī)模生產(chǎn)。采用計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）可使整個生產(chǎn)過程高度自動化，將生產(chǎn)效率提高到新的水平。

3.5低成本。SMT和PCB面積減少，成本降低；無引線或短引線使SMD和SMC成本降低。安裝中省去引線成型，打彎，剪線的工序；頻率特性提高，減少調(diào)試費用；焊點可靠性提高，減少調(diào)試和維修成本。一般情況下采用SMT后可以使產(chǎn)品總成本下降30%以上。

四、設(shè)備常見故障的處理

4.1、貼片機的電源打開但三色信號指示燈中綠燈不亮，出現(xiàn)此故障現(xiàn)象有以下幾種處理方式：

（1）檢查電源指示燈的連接器是否連接好。

（2）檢查邏輯板的保險絲是否良好。

（3）檢查燈泡是否燒毀。

4.2 機器不能HOME

（1）用診斷模式檢查HOME感應(yīng)器

（2）用診斷模式檢查LIMIT開關(guān)

（3）在診斷模式中檢查X，Y坐標(biāo)是否正確移動

（4）檢查馬達(dá)I/O卡是否插入正確

（5）如果X，Y坐標(biāo)正確移動檢查X，Y，LIMIT

（6）檢查Z軸在上方的位置時，吸頭感應(yīng)器是否“ON”

（7）檢查機械頭是否卡住

4.3元器件吸取不良：

（1）真空負(fù)壓不足。真空負(fù)壓不足，將無法提供足夠的吸力吸取元件，因此在日常生產(chǎn)中我們應(yīng)定期檢查真空負(fù)壓，清洗真空泵內(nèi)的過濾器并定期更換過濾器，吸嘴上的過濾器不超過半個月更換一次，貼裝頭上的過濾器不超過半年更換一次。同時為了保證氣流暢通，還要對吸嘴定期進(jìn)行清洗，并對污染發(fā)黑的真空過濾芯予以更換。

（2）吸嘴的影響。吸嘴磨損，吸嘴安裝不良、吸嘴變形，堵塞、破損造成氣壓不足，導(dǎo)致吸不起元件，所以要定期檢查吸嘴磨損程度，對嚴(yán)重的予以更換。

（3）送料器的影響。由于送料器磨損、變形、銹蝕等，從而導(dǎo)致元器件吸取不良。因此要把送料器正確、牢固地安裝好，并對送料器定期檢查，并對其進(jìn)行清潔、清洗、加潤滑油等日常維護(hù)及保養(yǎng)。

（4）吸取高度的影響，理想吸取高度是吸嘴剛接觸到元件表面時再往下0.5mm，若下壓的深度過大，則會造成元件被壓進(jìn)料糟里，反之則取不到元件。因此正確設(shè)置元件的吸取高度至關(guān)重要，必要時要重新修正元件的吸取高度。

（5）采購元件問題，有些廠家生產(chǎn)的片式元件包裝存在質(zhì)量問題，如齒孔間距誤差較大，紙帶與塑料膜之間的粘力過大，料槽尺寸過小等都是造成元件吸取不良的原因。

4.4飛件

飛件是指元件吸取后沒有貼裝在PCB的指定位置，其產(chǎn)生的主要原因有以下幾個方面：

4.4.1元件厚度設(shè)置錯誤

在生產(chǎn)過程中正確設(shè)置元件厚度至關(guān)重要。

4.4.2 PCB板的原因

（1）、PCB板曲翹度超出設(shè)備允許范圍。（上翹最大1.2MM，下曲最大0.5MM。）

（2）、支撐銷高度不一致，致使PCB板不平整。

（3）、工作臺支撐平臺平面度不良

（4）、電路板布線精度低、一致性差。

4.4.3 PCB板傳送錯誤

PCB定位系統(tǒng)下降不順，首先調(diào)整支撐平臺的氣缸調(diào)節(jié)閥，第二檢查是否有異物卡在平臺中間，要保證平臺定位系統(tǒng)上下通暢。

4.5 元器件視覺檢測錯誤

（1）吸嘴的影響包括兩方面：一方面是若吸嘴外徑大于元件尺寸，則應(yīng)換用較小的吸嘴，另一方面是吸嘴位置偏差導(dǎo)致吸嘴外形伸出器件輪廓，則將該元件所在送料器偏差值清零即可解決問題。

（2）元件庫參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。這通常是由于換料時元件外形不一致造成的，需要對識別參數(shù)重新檢查設(shè)定。

（3）光圈光源的影響。必須定期校正檢測，如果光源強度削弱到無法識別元件時，就需要更換光源。

（4）反光板的影響。反光板需要定期擦拭。

（5）鏡頭的影響。貼片機要注意鏡頭和各種鏡片的清潔。

五、結(jié)語

技術(shù)人員應(yīng)對機器進(jìn)行定期維護(hù)，更換不良器件，使之處于最佳工作狀態(tài)，亦會減少生產(chǎn)時的故障，在生產(chǎn)過程中貼片機出現(xiàn)的故障還會有許多，本文介紹的只是一些較常見的，只要我們在碰到類似的問題時善于總結(jié)，找出其產(chǎn)出的根本原因，那么排除這些故障將會輕而易舉。

參加文獻(xiàn)

[1] 王天曦，王豫明，貼片工藝與設(shè)備[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2008

[2] 周德儉，表面組裝工藝技術(shù)[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2002

[3]李秦川.基于機器視覺的貼片機元件定位檢測技術(shù)研究[D].西安理工大學(xué)，2006

（作者單位：鴻富錦精密電子（煙臺）有限公司）