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      SMT貼片不良的原因分析

      一.偏移現象

      現象:元器件偏離焊盤(橫面偏離不超過 25%,端面不能偏離) ,

      產生原因: (1)高度問題 如果 PCB再貼片機中得不到適當的支撐,它就會下沉,這樣 PCB表面高 度就會低于貼片機的軸零點,導致元件在 PCB略高的位置就釋放,導致原件釋放不準確。

      (2)吸嘴問題 吸嘴端部磨損、 堵塞或粘有異物或貼裝吸嘴吸著氣壓過低導致的貼裝吸嘴 吸著氣壓過低。 貼裝吸嘴上升或旋轉運動不平滑, 較為遲緩, 導致吹氣時序與貼裝頭下降時 序不匹配。工作臺的平行度及或吸嘴原點檢測不良引起的等問題引起偏移。

      (3)程序問題 程序參數設置不良, 吸嘴的中心數據、 光學識別系統的攝像機的初始數據 設值精確度不夠。

      (4)PCB板太大,過爐時變形。

      (5)元件吃錫不良(元件單邊吃錫不良 .導致拉扯)。

      改善途徑: (1)檢查貼片機的導軌是否有變形, PCB的放置是否平穩正確。 (2)定期檢查和清理吸嘴,對易磨損的部件進行維護并著重潤滑保養。調試工作臺和吸嘴 的原點檢測。 (3)校正程序,使數據庫參數和識別系統的識別參數一致。并對貼裝工序的貼片、印刷結 果進行及時檢查。 (4)PCB板過大時,可以采取用網帶過爐。 (5)更換物料。

      二.缺件現象: 元器件在貼片位置丟失。

      產生原因: (1)氣源漏氣、堵塞問題 橡膠氣管老化、 破裂,密封件老化、 磨損以及吸嘴長時間使用后磨損和錫渣,紅膠堵塞等問 題造成氣源回路泄壓?;驈U屑粉塵等造成吸嘴堵塞使得貼片頭無法成功拾取元件。

      2)厚度設置問題 元器件或 PCB 的厚度設置錯誤,若元件或 PCB較薄,而數據庫中設置較厚,那么吸嘴在貼 片時,元器件未到達 PCB焊盤位置就將其放下,而 PCB又在移動中,由于慣性作用會導致 飛件 。

      3PCB板問題 如 PCB板曲翹度超出設備允許誤差。 或支撐銷元器件編帶放置不當, 支撐銷的擺放不均勻、 高度不一致,工作臺支撐平臺平面度不良等問題使印制板支撐不平整,也會導致飛件。

      4)印刷機印刷偏位

      5)鋼網孔被雜物或其它東西給堵塞(焊盤沒錫而導致飛件)

      6)錫膏放置時間太久(元器件不上錫而導致元件飛件)

      7FEEDER中心位置偏移

      8)機器零件參數設置錯誤

      9)機器氣壓過低(機器在識別元件之后氣壓低導致物料掉下)

      改善途徑: (1)定期檢查吸嘴是否潔凈。加大對吸嘴的取件情況監控的力度,查出導致氣源問題的損 壞部件并及時更換,以保證良好的狀態。

      (2)厚度設置問題 將厚度數據庫參數更改至合適的設置。更換合適的編帶。(3)PCB板問題 檢查前段工序的 PCB板是否符合質量要求,重新放置重新放置 PCB和編帶。檢查工作平臺 是否達到生產要求并作出合理的調整和改善。

      (4)調整印刷機(要求印刷員對每一 PCS印刷好的進行檢查)

      (5)要及時的清洗鋼網(一般 5-10PCS清洗一次)

      (6)按照(錫膏儲存作業指導書)作業,錫膏在常溫下放置一定不能超過 24 小時

      (7)生產前校正 FEEDER OFFSET

      (8)正確設定零件的厚度

      (9)每天對機器氣壓進行檢查,在月保養的時候要對機器的過濾棉進行清洗并測試機器真 空值

      三.拋料

      現象: 生產過程中吸到料之后不貼而是放到料盒或其它地方。 或者沒有到料就執行動作。

      出 現原因: (1)吸嘴問題 由吸嘴變形、堵塞、破損等問題有可能引起氣壓不足、漏氣、取料不起或不正、識別無法通過等諸多問題。

      (2)識別系統問題識別系統視覺的不良。 光學攝像系統的光源在使用一段時間后,光照強 度會逐漸下降, 同時也會造成灰度值的減小, 當光源強度和灰度值達不到要求時, 圖像就會 無法識別?;蜩D射頭處有雜物干擾識別。也有識別系統已損壞的可能。

      3)程序設定問題 編輯的程序與元件參數的設置是否符合。 取料必須在料的中心位置, 若取料高度不正確, 或 取料偏移、取料不正等問題會導致識別系統和對應的數據參數不符造成無法被識別系統識別 而當做無效料拋棄。 ,或所編輯程序中的元件參數設置與來料實物亮度或尺寸等參數設置不 符會造成無法通過識別而拋棄元件。

      (4)供料器問題 供料器由于長時間的使用或操作工操作不當, 會造成供料器驅動部分的 磨損或結構變形。 棘爪會不斷磨損, 若棘爪磨損嚴重會造成棘爪不能驅動卷帶盤塑料帶正常 剝離, 使得吸嘴不能正常完成取件工作。 若供料器位置變形、 供料器進料不良(如供料器棘 齒輪損壞,料帶孔沒有卡在供料器的棘齒輪上, 供料器下方有異物, 彈簧老化,或電氣不良) , 下放有異物。

      (5)來料問題 來料或元件引腳不規則、不合格等問題也會造成無法識別而拋料。 改善途徑: (1)做好吸嘴的取件情況的監控。對堵塞或取件不良的吸嘴應及時清洗或更換,以保證良 好的狀態。在安裝吸嘴時,必須保證正確、牢固的安裝。

      (2)定期清潔擦拭識別系統的鏡頭、玻璃片以及反光板上的灰塵與器件污物以保持干凈無 雜物沾污和防止因灰塵或器件影響光源強度。 定期進行校正檢測, 如重新示校和調整光圈焦 距。當光源光強度弱到無法識別器件時,只能更換光源。

      (3)安裝共料器時應正確、牢固地安裝到供料部平臺上。在安裝編帶前應仔細檢查供料器 的棘爪輪是否已磨損并進行修復,若不能修復應及時更換。做好對供料器的清潔、 清洗、加 油潤滑等日常的維護與保養。

      (4)對來料進行嚴格的篩選和檢測,以防使用錯誤的物料。

      (5)必須正確設置攝像機的有關初始數據。若有誤需修改程序及取料位置等元件參數。

      四.零件反向

      產生的原因 : 1:人工手貼貼反

      2:來料有個別反向

      3;機器 FEEDER壞或 FEEDER振動過大(導致物料反向)振動飛達

      4:PCB板上標示不清楚(導致作業員難以判斷)

      5:機器程式角度錯

      6:作業員上料反向( IC之類)

      7:核對首件人員粗心,不能及時發現問題

      8:爐后 QC也未能及時發現問題

      改善途徑: 1:對作業員進行培訓,使其可以正確的辨別元器件方向

      2:對來料加強檢測

      3:維修 FEEDER及調整振動 FEEDER的振動力度(并要求作業員對此物料進行方向檢查)

      4:在生產當中要是遇到難以判斷元器件方向的。 一定要等工程部確定之后才可以批量生產, 也可以 SKIP

      5:工程人員要認真核對生產程式, 并要求對首件進行全檢 (特別要注意有極性的元件)

      6: 作業員每次換料之后要求 IPQC核對物料(包括元件的方向)并要求作業員每 2 小時必須核 對一次物料

      7:核對首件人員一定要細心,最好是 2 個或以上的人員進行核對。 (如果有專門的 IPQC的 話也可以要求每 2 小時再做一次首件)

      8:QC檢查時一定要用放大鏡認真檢查(對元件數量多的板盡量使用套版)

      五.錯件

      產生的原因: 1:作業員上錯物料

      2:手貼物料時貼錯

      3;未及時更新 ECN(工程變更通知)

      4:包裝料號與實物不同

      5:物料混裝

      6:BOM 與圖紙錯

      7:SMT 程序做錯

      8:IPQC核對首件出錯

      改善途徑: 1:對作業員進行培訓(包括物料換算及英文字母代表的誤差值。培訓之后要對作業員進 行考核) 每次上料的 時候要求 IPQC對料并填寫上料記錄表, 每 2 小時要對機器上所有的物 料進行檢查

      2:對 ECN統一管理并及時更改

      3:對于散料(尤其是電容)一定要經過萬用表測量,電阻 / 電感 /二極管 /三極管 /IC 等有絲 印的物料一定要核對

      4:認真核對機器程式及首件(使機器里 STEP與 BOM/圖紙對應)

      5:核對首件人員一定要細心,最好是 2 個或以上的人員進行核對。 (如果有專門的 IPQC的 話也可以要求每 2 小時再做一次首件)

      六.短路

      產生的原因:1:錫膏過干或粘度不夠造成塌陷

      2:鋼網開孔過大

      3:鋼網厚度過大

      4:機器刮刀壓力不夠

      5:鋼網張力不夠 鋼網變形

      6:印刷不良(印刷偏位)

      7:印刷機脫膜參數設錯(包括脫膜長度及時間)

      8:PCB與鋼網之間的縫隙過大 (造成拉錫尖 )

      9:機器貼裝壓力過大( Z 軸)

      10:PCB上的 MARK 點識別誤差太大

      11:程式坐標不正確

      12:零件資料設錯

      13:回流焊 Over 183℃時間設錯

      14:零件腳歪 (會造成元件假焊及短路 )

      改善途徑: 1:更換錫膏

      2:減少鋼網開孔 ,(IC 及排插最好是焊盤內切 0.1 mm 左右 )

      3:重新開鋼網 ,最好是采用激光 (鋼網厚度一般在 0.12mm-0.15mm 之間 )

      4:加大刮刀壓力 (刮刀壓力一般在 3-5Kg 左右 ,以是否能把鋼網刮干凈為標準 ,鋼網上不可以有 任何殘留物 )

      5:更換鋼網 (鋼網張力一般是 40N)

      6:重新校正印刷機 PCB-MARK和鋼網 MARK

      7:印刷機的脫膜速度一般是 0.2mm/S 脫膜長度為 0.8mm-1.2mm/S( 以日東 G2 印刷機為標 準)

      8:調整 PCB 與鋼網的間距 (最好是 PCB板緊貼鋼網 ,必須是一條平行線 ,否則鋼網很容易變 形)

      9:Z 軸下壓過大會導致錫膏塌陷而連錫 ,下壓過小就會造成飛件

      10:誤差太大會使機器識別不穩定而導致機器坐標有偏差 ,(如果有密腳 IC 的話就會造成短 路)SAMSUNG-SM321 的識別參數是 600

      11. 重新調整程序坐標

      12:更改元件的參數 (包括元件的長 /寬 / 厚度 / 腳的數量 / 腳長 / 腳間距 / 腳與本體之間的距離 )

      13:時間過長 / 溫度過高會造成 PCB板面發黃 /起泡 /元件損壞 /短路等

      14:修正元件腳

      七.直立(立碑)

      產生的原因: 1:鋼網孔被塞住

      2:零件兩端下錫量不平衡

      3:NOZZLE阻塞( Nozzle 吸孔部份阻塞造成吸力不平均)

      4:FEEDER偏移(造成 Nozzle 無法吸正 ,導致側吸)

      5:機器精度低

      6:焊盤之間的間距過大 / 焊盤上有孔 /焊盤兩端大小不一

      7:溫度設定不良(立碑是電阻電容常見的焊接缺陷,引起的原因是由于元器件焊盤上的錫 膏溶化是潤濕力不 平衡。恒溫區溫度梯度過大,這意味著 PCB板面溫度差過大。特別是靠 近大元件四周的電阻 /電容兩端的溫度受熱不平衡,錫膏溶化時間有一個延遲從而引起立碑 的缺陷)詳情請查收(如何正確設定回流焊的溫度曲線)

      8:元件或焊盤被氧化

      改善途徑:1:清洗鋼網(要求作業員按時對鋼網進行清洗,清洗時如果有必要的話一定要用氣槍吹, 嚴禁用紙擦拭鋼網, 擦拭鋼網一定要用無塵布)

      2:調整 PCB與鋼網之間的距離( PCB必須和鋼網保持平行)

      3:清洗 NOZZLE(按照貼片機保養記錄表上的規定按時對 NOZLLE進行清潔。注意: NOZLLE 可以用酒精清洗,洗完之后要用氣槍吹干)

      4:調整飛達中心點

      5:校正機器坐標。 (同時要清潔飛行相機的鏡子 / 內外 LED 發光板)注意:清潔 LED發光板 是最好不要用酒 精,否則有可能造成機器短路)

      6:重新設計焊盤(或將貼片坐標往焊盤少一點的地方靠近)

      7:重新設置回流焊的溫度并測試溫度曲線(詳情請查收 -如何正確設定回流焊的溫度曲線)

      8:更換元件

      八.假焊

      產生的原因: 1:印刷不良 /PCB 未清洗干凈 (造成氧化的錫粉殘留于 PCB-PAD-導致再次印刷時混入新錫膏 中.因而導致假焊 現象出現 )

      2:錫膏開封使用后未將錫膏密封 (錫膏是由錫粉和助焊劑組成 ,而助焊劑的重要成份是松香 水,錫膏如果長時間 暴露于常溫下會使松香揮發 .從而導致假焊 )

      3:鋼網兩端錫膏硬化 (全自動印刷機印刷時機器刮刀上會帶有錫膏 ,等機器往回印刷時就會 出現錫膏外溢的現 象.操作員應該每 10 分鐘對機器兩端的錫膏進行清理。如果時間短的話 可 以 在 加 入 錫 膏 中 印 刷 。 如 果 時 間 過 長 則 需 要 再 次 攪 拌 或 直 接 報 廢 處 理 )

      4 : 印 刷 好 之 后 的 PCB 放 置 時 間 過 長 ( 導 致 錫 膏 干 燥 。 原 理 和 第 二 項 相 同 )

      5:無預警跳電( UPS 電源燒壞及市電供電不穩定導致 PCBA 停留在爐內時間過長)

      6:零件拋料受到污染(元件和焊盤沾附不潔物質所造成假焊)

      7 :溶劑過量(清洗鋼網時倒入酒精過量或酒精未干就開始投人生產使錫膏與酒精混裝)

      8:錫膏過期(錫膏過期之后錫膏中的助焊劑的份量會下降。錫膏一般儲存時間應不超過 6 個月,最好是 3 個 月之內用完)

      9:回流焊溫度設定錯誤

      改善途徑: 1:印刷不合格的 PCB板一定要用酒精清洗干凈(最好還用氣槍吹干凈,因為本公司大多數PCB上都有插件 . 有時候錫膏清洗時會跑到插件孔里面去)

      2:錫膏開封使用后一定要密封,如果用量不是很大時錫膏一定要及時放回冰箱儲存(嚴格 按照錫膏儲存作業 指導書作業)

      3:操作員應該每 10 分鐘對機器兩端的錫膏進行清理。 如果時間短的話可以在加入錫膏中印 刷。如果時間過長 則需要再次攪拌或直接報廢處理

      4:印刷好的 PCB擺放時間不可以超過 2 小時

      5. 定時檢查 UPS(將 UPS檢查項目放入回流焊周保養項目

      6:人員按照 SOP作業

      7. 清洗鋼網時要等酒精揮發之后才可以印刷

      8. 錫膏的儲存及使用規定

      9. 重新設定回流焊溫度參數

      九.錫珠

      錫珠是表面貼裝過程中的主要缺陷之一。 它的產生是一個復雜的過程, 要完全的消除它是非 常困難的。錫珠的直徑大致在 0.2mm-0.4mm 之間,也有超過此范圍的。主要集中在電阻電 容元件的周圍。錫珠的 存在,不僅影響了電子產品的外觀,也對產品的質量埋下了隱患。 原因是現代化印制板元件密度高,間距小,焊錫珠在使用時可能脫落,從而造成元件短路, 影響電子產品的質量,因此,很多必要弄清楚它產生的原因。 并對其進行有效的控制。 一般 來說:焊錫珠的產生是多方面的

      產生的原因: 1:錫膏的金屬含量

      2:錫膏的金屬氧化度

      3:錫膏中金屬粉末的粒度

      4:錫膏在 PCB板上的厚度

      5:錫膏中助焊劑的量及助焊劑的活性

      改善途徑: 1:錫膏的金屬含量其質量比約 88%–92% 。體積比是 50%。當金屬含量增加時焊膏的粘度 增加。 就能有效地抵抗預熱過程中汽化產生的力。 另外: 金屬含量的增加。 使金屬粉末排列 緊密, 使其在融化過程中更容易結合而不被吹散。 此外: 金屬含量的增加也可能減小錫膏印 刷后的‘塌落’因此不容易產生錫珠

      2:在錫膏中,金屬氧化度越高在焊接時金屬粉末結合阻力越大,錫膏與焊盤及元件之間就 越不滲潤。從而導 致可焊性降低。 錫膏中的焊料氧化度應控制在 0.05%以下。最大極限 0.15%。

      3:錫膏中的粉末粒度越小, 錫膏的總體面積就越大。 從而導致較細粉末的 的氧化度較高。 因而加劇了錫珠的產生。選用較細粒度的錫膏更容易產生錫珠

      4:錫膏印刷后的厚度是印刷一個重要的參數。通常在 0.12mm —0.20mm 之間。錫膏過厚會 造成錫膏的塌落, 導致錫珠的產生

      5:助焊劑太多。會造成錫膏的塌落 從而使錫珠容易產生。另外:助焊劑的活性小時,錫 膏的去氧化能力減 少。從而也容易產生錫珠。

      6:錫膏一定要儲存于冰箱中。取出來以后應使其恢復到室溫后才可以打開使用。否則:錫 膏容易吸收水分, 在回流區焊錫飛濺產生錫珠

      總結 要很好的控制錫珠 .

      有效的辦法有 : 1:減少鋼網的厚度 (0.12mm-0.15mm)

      2:鋼網可以采用防錫珠開孔

      3:對人員進行培訓 .要求高度重視品質 4:嚴格按照 SOP作業

      十.反白

      產生的原因: 1:作業員貼反

      2:機器貼裝壓力過大 /Z 軸下壓過大(導致機器貼裝時元件彈起來) (注意:機器的 Z 軸下 壓不要過大,否則會造成機器的嚴重損壞 /包括 NOZZLE斷/NOZZLE彎曲 /Z 軸損壞 /Z 軸變彎 曲/ 一般 Z 軸下壓不可以超過負 0.5mm)

      3:印刷錫膏過厚(導致錫膏把元件包起來。在回流區的時候由于熱效應元件反過來)

      4:來料也反白現象

      改善途徑: 1:對作業員進行培訓 2:調整貼裝壓力及 Z 軸的高度 3:調整印刷平臺(也可以減少鋼網開孔的厚度) 4:認真核對來料

      十一.元件破碎產生的原因: 1:來料不良 2:元件受潮 3:回流焊設定不妥當

      改善途徑: 1:認真核對來料

      2:元件受潮時可以進行烘烤 (烘烤時的溫度最好設定為 120-150 度,時間最好是 2-4 小時, BAG 及集成電 路時間可以相對延長。條件好的話, PCB也可以烘烤,溫度一樣 但時間上 可以減?。?/p>

      3:重新設定回流焊的溫度曲線(最容易造成元件破碎的是在回流焊的預熱區,因為大對數 電容都是陶瓷做成, 如果預熱區的溫度設定過高會導致電容無法適應回流區的高溫而破碎 —詳情請參考如果正確設定回流焊溫度)

      十二.虛焊 產生原因: 1、焊盤和元器件可焊性差 2、印刷參數不正確 3、再流焊溫度和升溫速度不當 4.環境溫濕度失控,材料受潮。

      改善途徑: 1、加強對 PCB和元器件的篩選 2、減小焊膏粘度,檢查刮刀壓力和速度 3、調整回流焊溫度曲線 4、用除濕機控制室內濕度或者密封電子元器件。

      十二.貼裝質量提高方法 : 1. 貼裝前準備 根據產品工藝文件的貼裝明細表領取 PCB和元器件并認真核對,元器件 本身的尺寸、形狀、 顏色是否一致。 開機前做好安全檢查,壓縮起空氣源氣壓是否達到設備 要求, 檢查并確保導軌、 貼裝頭、吸嘴庫托盤架周圍或移動范圍內是否有雜物。必須按照設 備安全技術操作規范開機。

      2. 首件貼裝后進行嚴格檢查 檢查各位號上的元器件規格、方向、極性、是否與工藝文件相符;元件、引腳、有無損壞或變形;元器件的貼裝位置偏離焊盤是否超出允許范圍。通 常按照單位定制的企業標準來判定。

      3.首件試貼結果的檢驗和調整 若 PCB 上的元器件貼裝位置有偏移,硬通過修正 PCB MARK 點的坐標值來校準,把 PCB MARK 點的坐標向元器件偏移方向移動,移動量與元器 件貼裝位置偏移量相等。 也可通過攝像機重新照出正確的坐標。 若拾取失敗, 說明拾取高度 不合適,元件厚度設置不正確, 拾取坐標錯誤,檢查后按實際值調整修正。 檢查吸嘴是否堵 塞、不干凈,或端面磨損、有裂紋,應及時清洗或更換吸嘴。吸嘴太大可能造成漏氣,吸嘴 太小會造成吸力不夠等,根據元器件尺寸和重量選擇合適的吸嘴型號。檢查氣路是否漏氣, 及時增加或疏通氣壓。檢查圖像處理是否正確,如不正確,則可能頻繁棄片,應重新拍攝圖 像。

      十三.貼片機維護管理

      在生產過程中及前后,必須確認貼片機的工作性能, 以需要隨時監控貼片機的主性能指標、 操作軟件、 機械和氣源的狀況是否正常并進行日常的 維護和及時的維修。

      1.貼片機主要性能指標 (1)指示燈、按鍵、操作模塊外觀完成,操作、顯示正常; (2)計算機系統工作正常。 (3)輸入輸出系統工作正常。

      2.機械部件 (1)各傳動導軌、絲杠運轉平穩協調,無雜音、漏油等異?,F象。 (2)各傳送皮帶、鏈條、連接銷桿完整,檢查是否有老化、損壞現象。

      3.氣源系統 (1)壓縮空氣的干燥過濾裝置齊全完好 (2)驅動汽缸。、電磁閥及配管、連接件無雜物堵塞,無松動或破損漏氣。驅動汽缸及電磁 閥工作正常,無雜音異常

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