SMT生产线的检测设备介绍
SMT生产线的检测设备介绍
目
CONTENCT
录
• SMT生产线检测设备概述 • SMT生产线检测设备分类 • SMT生产线检测设备应用场景 • SMT生产线检测设备性能指标 • SMT生产线检测设备选型建议 • SMT生产线检测设备发展趋势与展
望
01
SMT生产线检测设备概述
定义与特点
定义
SMT生产线检测设备是指用于在 SMT生产线中检测电子元件贴装 质量、焊接质量以及组装过程中 可能出现的各种缺陷的设备。
在线检测设备通常具有高精度和高速度的特点，能 够快速准确地检测出产品缺陷和不良品，及时反馈 给生产线进行调整，提高生产效率和产品质量。
在线检测设备包括光学检测设备、X光检测设备、激 光检测设备和超声波检测设备等。
离线检测设备
Байду номын сангаас
02
01
03
离线检测设备是指与生产线分离的检测设备，通常用 于对已经生产完成的产品进行质量检测。
发展趋势
未来，SMT生产线检测设备将朝着更高精度、更高效率、更智能 化的方向发展，同时，随着人工智能和机器学习技术的不断进步 ，检测设备将更加自动化和智能化。
02
SMT生产线检测设备分类
在线检测设备
在线检测设备是指在SMT生产线中，与生产线直接 相连的检测设备，用于在生产过程中实时检测产品 质量。
降低生产成本
通过及时发现并纠正缺陷，可 以减少不良品的产生，从而降 低生产成本。
保证生产安全
检测设备能够及时发现并预警 潜在的安全隐患，如焊接缺陷 、元件错位等，从而保证生产 安全。
检测设备的发展历程与趋势
发展历程
随着电子制造业的发展，SMT生产线检测设备经历了从手动检测 到自动化检测、从单一功能检测到多功能集成检测的演变过程。
OI设备在SMT生产线上的作用
第6页共8页
使用者的真实感受来进行确认。有一个聪明人曾经说道，适当的事前规划可以防止不良的 最终结果。
尽管存在着种种意想不到的困难，人们从 AOI 中得到实际收益是真切的，会实实在在 的提高产品的直接收益率。工程人员和制造人员必须认识到在生产过程中产量每一点的改 善都将直接影响到产品成本的底线。AOI 是必要的和可提供直接反馈的工具，可以有助于 实现如今对制造环境非常高要求所必须要做的事情。 （3）化在程序编制和工序设置上的时间过多
图 2、在 SMT 生产过程中由于缺陷现象所导致的故障 人们己经发现大多数的缺陷（>60％）是在焊膏印刷过程中产生的（见图 2 所示）。然 而，一部分可以通过自我纠正，而大多数可能是致命的。在实施贴装的时候，最常见的缺 陷现象是元器件的缺失和多余、偏移、极性问题和元器件用错。在再流焊接实施好了以后， 增多的缺陷现象包括引脚抬高、墓碑/侧立和焊接质量方面的问题。在整个 SMT 生产过程 中（见图 3）都能够发现缺陷现象存在，但是最主要的问题是焊膏印刷不良（见表 1）。
通常 AOI 是在批量生产中采用的一种在线测试方法。AOI 系统中包括多光源照明、高 速数字摄像机、高速线性电机、精密机械传动、图形处理软件等部分。当自动检测时，AOI 设备通过摄像头自动扫描 PCB，将 PCB 上的元器件或者特征（例如印刷的焊膏、贴片元 器件状态、焊点形态以及缺陷等）捕捉成像，通过软件处理，与数据库中合格的参数进行 综合比较，从而判断这一元器件及其特征是否完好，然后得出检测结果，判断诸如元器件 缺失、极性反转、桥接或者焊点各种质量问题等等。
随着设备的功能改善和人们对资料的积累（例如焊料体积和形状的冲击）并有了更深 的了解，在焊膏印刷以后实施 AOI 正变得越来越普及。最佳的工程实践指出最合理的检测 点应该设置在那个能够发现最大缺陷数量和进行预防的那个点。然而，对绝大多数 AOI 技 术来说，最根本的实质是最好它能做到将“缺陷揪出”而不是预防它们的出现，这与我们 从质量大师，例如：Deming, Taguchi 和 Smith（Six Sigma 六西格玛的发明者）所学到的 知识内容相抵触。
SMT之AXI检测设备
【2008年西安（延安）SMT会议】特约稿自动X射线检查技术XXX1，吴懿平21 日联光电（启东）有限公司（江苏省启东市XXXX，XXXXXX）2 华中科技大学材料学院（武汉市珞喻路1037号，430074）【摘要】本文介绍了AXI的原理与应用技术。
具体介绍了日联公司的AXI设备及其特点。
应用表明：Unicomp AX 系列X射线透视检测设备采用独立的运动控制系统配合中文界面的图像软件，保证了机器的平稳运行，经过测试和客户的反馈，充分说明AX系列透视检测设备不仅可以用于PCBA，还可以应用于EMS的其它领域，是目前国内制造的较为先进的AXI检查识别设备。
【关键词】X射线；自动检查；表面贴装技术；图像处理1 前言线路板上元器件组装密度的提高与生产规模的海量化，给在线的生产质量控制与检测带来了很大的挑战。
对于焊点外露以及检测目标光学可视的情形，自动光学检查AOI（Automatic Optical Inspection）技术能够很好的满足SMT生产线的在线测试。
但是对于BGA、Filip Chip以及被测缺陷和目标不可视的情况，AOI技术就不能满足实际检查的需求。
技术的发展绝不会因为上述困难就停滞不前。
自动X-射线检测（Automatic X-ray Inspection，简称AXI）设备就能够很好地应对上述挑战。
事实上，这种设备在被大量用于线路板制造工业以前，就已经在半导体芯片制造封装过程中得到了广泛的应用。
不过，它还需要进一步的创新才能真正应对由表面贴装元件小型化和高密度线路板带来的测试困难。
从广义角度来说，无论是AOI还是AXI以及最近几年提出来自动视觉检查(AVI，automatic visual inspection) 均属于自动光学检测范畴。
2 AXI的工作原理（1）平面透射成像检测原理X射线透射成像检测原理如图1所示，当组装好的线路板卡（PCBA）沿导轨进入机器内部后，位于线路板上方有一X-Ray发射管，其发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器（一般为摄像机）接受，由于焊点中含有可以大量吸收X射线的金属与其他物质，因此穿过玻璃纤维、铜、硅、焊点等不同材料后X射线的吸收不一样，从而被探测器接受的X射线强度也就不一样，相关的信息就呈现出具有不同衬度的X射线透射图像（如图2所示）。
SMT线体介绍
SMT基本概念编辑本段SMT是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
主要特点编辑本段组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。
可靠性高、抗震能力强。
焊点缺陷率低。
高频特性好。
减少了电磁和射频干扰。
易于实现自动化，提高生产效率。
降低成本达30%~50%。
节省材料、能源、设备、人力、时间等。
SMT组成总的来说，SMT包括表面贴装技术、表面贴装设备、表面贴装元器件、SMT管理。
基本术语编辑本段回流焊概述回流焊又称“再流焊”或“再流焊机”或“回流炉”（Reflow Oven）,它是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。
根据技术的发展分为：气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。
另外根据焊接特殊的需要，含有充氮的回流焊炉。
目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。
红外再流焊(1）第一代-热板式再流焊炉(2）第二代-红外再流焊炉热能中有 80%的能量是以电磁波的形式――红外线向外发射的。
其波长在可见光之上限~ 到1mm 之间，~ 为近红外；~ 为中红外；~1000um 为远红外，微波则在远红外之上。
升温的机理：当红外波长的振动频率与被辐射物体分子间的振动频率一致时，就会产生共振，分子的激烈振动意味着物体的升温。
波长为1~8um第四区温度设置最高，它可以导致焊区温度快速上升，提高泣湿力。
优点：使助焊剂以及有机酸和卤化物迅速水利化从而提高润湿能力；红外加热的辐射波长与吸收波长相近似，因此基板升温快、温差小；温度曲线控制方便，弹性好；红外加热器效率高，成本低。
缺点：穿透性差，有阴影效应――热不均匀。
SMT生产中的AOI检测技术现状解析
SMT生产中的AOI检测技术现状解析发布时间：2021-11-09T01:41:28.746Z 来源：《建筑实践》2021年第18期作者：杨康康[导读] 我国不断发展电子制造业，并且在电子产品加工中广泛利用SMT表面贴装技术。
杨康康南京飞腾电子科技有限公司江苏南京211111 【摘要】我国不断发展电子制造业，并且在电子产品加工中广泛利用SMT表面贴装技术。
为了满足SMT电子产品的需求，更加快速的组装表面贴桩电路板，在SMT生产过程中需要利用AOI设备完成检测工作，进一步改善产品生产工作，提高成品率。
本文分析了SMT生产中AOI检测技术现状，提出应用措施，对于实际工作起到参考作用，可持续发展我国的电子制造业。
关键词：SMT生产；AOI检测技术；应用措施在电子产品加工过程中，SMT表面贴装技术发挥着重要的作用，对比传统的技术，SMT产品具有更小的体积，同时具有较高的集成度，可以保障电路板安装的精密性。
为了满足SMT生产需求，需要利用AOI检测技术，通过利用AOI设备全面检测电路板，进一步提高生产效率，同时利用AOI检测技术可以自动化检测表面贴状电路板，同时可以详细展现出缺陷，进一步提高电子制造业的自动化程度。
一、概述AOI检测的意义很多因素都会影响回流焊接工作，导致表面贴装电路板发生桥接和立碑等问题，影响到产品可靠性，完成回流焊接之后需要全面检查SMA。
保障焊点保障，需要提高焊点的均匀性和完整性，控制接触角在90°以内，同时需要提高焊点表面的光滑性，有效控制焊膏用量。
同时要根据规定控制焊盘元件引线和焊接端的位置【1】。
SMT的电路的发展方向是小型化和高密度，因此增加了检测工作量，很难单纯依靠人力完成检查工作，同时也具有不同的判断标准。
在实际生产过程中，为了保障SMT板的焊接质量，需要利用AOI检测技术。
在工序检中AOI检测技术发挥着重要的作用，可以有效检测锡膏印刷质量和贴装质量以及回流焊接质量，此外可以利用AOI设备跟踪检生产过程。
SMT自动化生产线方案
SMT自动化生产线方案引言概述：SMT（表面贴装技术）自动化生产线方案是一种高效、精确的电子组装解决方案，它在电子创造业中得到了广泛应用。
本文将介绍SMT自动化生产线方案的五个主要方面，包括设备选型、生产流程、质量控制、人机交互以及未来发展趋势。
正文内容：1. 设备选型1.1 设备类型：选用适合生产需求的贴装机、回流炉、自动输送设备等。
1.2 设备性能：考虑设备的速度、准确性、稳定性等指标，以满足高质量的生产要求。
1.3 设备配置：根据产品特性和生产规模，选择合适的设备配置方案，如单线、双线或者多线生产。
2. 生产流程2.1 材料准备：确保原材料的质量和数量满足生产需求。
2.2 贴装过程：包括自动上料、贴装、焊接等步骤，保证高效、准确的组装。
2.3 检测与调试：通过自动检测设备对产品进行质量检测和调试，确保产品质量。
2.4 包装与出货：将组装好的产品进行包装，并进行出货准备。
3. 质量控制3.1 质量检测：使用自动光学检测设备对贴装过程中的错误进行实时检测和纠正。
3.2 过程监控：通过数据采集和分析，实时监控生产过程，及时发现和解决问题。
3.3 质量管理：建立完善的质量管理体系，包括质量标准、检验流程、异常处理等。
4. 人机交互4.1 操作界面：设计直观、易用的操作界面，提高操作人员的工作效率。
4.2 报警与提示：设置合理的报警和提示机制，及时提醒操作人员处理异常情况。
4.3 数据分析与反馈：通过数据分析和报表生成，为管理层提供决策参考。
5. 未来发展趋势5.1 智能化：引入人工智能技术，实现自动化程度更高的生产线。
5.2 灵便性：提高设备的灵便性，适应多品种、小批量生产的需求。
5.3 网络化：实现设备之间的信息共享和远程监控，提高生产效率和管理水平。
总结：综上所述，SMT自动化生产线方案是电子创造业中一种高效、精确的电子组装解决方案。
通过合理的设备选型、优化的生产流程、严格的质量控制、人机交互的改进以及未来发展趋势的把握，可以提高生产效率、降低成本、提升产品质量，为电子创造企业带来更大的竞争优势。
AOI技术资料
AOI技术资料什么是AOIAOI的全称是Automatic Optic Inspection（自动光学检测），是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。
为什么要用AOI为了进行质量控制，在SMT生产线上要进行有效的检测。
2.1 SMT生产线上通常用到的检测方法1）人工目检用人眼来检测电路板焊接完成前后其上各元件是否正确、是否连焊、焊锡是否合适。
人工目检通常位于贴片机后或回流炉后的第一个工位。
2）在线测试（ICT）通过对电性能的检测，判断元件是否到位，是否焊接良好。
在线测试的位置通常位于回流炉后，人工目检之后。
3）功能测试（FUNCTIONAL TESTING）在生产线的末端，利用专门的测试设备，对电路板的功能进行全面的测试，用以确认电路板的好坏。
2.2 常用方法的缺点人工目检是最方便、实用、适应性最强的一种。
因为从原理上说，设计好的电路板，只要其上的元件类型、位置、极性全部正确，并且焊接良好的话，其性能就应该符合设计要求。
但是由于SMT工艺的提高，及各种电路板结构尺寸的需要，使电路板的组装向着小元件、高密度、细间距方向发展。
受自身生理因素的限制，人工目检对这种电路板已很难进行准确、可靠、重复性高的检测了。
由于ICT需要针对不同的电路板制作不同的模板，制作和调试的周期较长，故只适用于大批量生产。
功能测试需要专门的设备及专门设计的测试流程,故对绝大多数电路板生产线并不适用。
2.3 AOI的优点编程简单AOI通常是把贴片机编程完成后自动生成的TXT辅助文本文件转换成所需格式的文件，从中AOI获取位置号、元件系列号、X坐标、Y坐标、元件旋转方向这5个参数，然后系统会自动产生电路的布局图，确定各元件的位置参数及所需检测的参数。
完成后，再根据工艺要求对各元件的检测参数进行微调。
操作容易由于AOI基本上都采用了高度智能的软件，所以并不需要操作人员具有丰富的专业知识即可进行操作。
故障覆盖率高由于采用了高精密的光学仪器和高智能的测试软件，通常的AOI设备可检测多种生产缺陷，故障覆盖率可达到80%。
(完整PPT)SMT生产线的检测设备介绍
识别，如图1.12所示；还可精密贴装BGA
IC和QFP IC，如图1.13所示。
圆形的PCB焊盘
方形的PCB焊盘
环形穿孔焊盘
图1.12 基准点系统识别基准点
（a）BGA IC
（b）QFP IC
清洗
插通孔元件
波峰焊பைடு நூலகம்
清洗
• SMT生产线主要生产设备包括印刷机、点 胶机、贴装机、再流焊炉和波峰焊机。辅 助设备有检测设备、返修设备、清洗设备、 干燥设备和物料存储设备等。
印刷机
手工印刷机和刮刀
半自动印刷机
全自动印刷机
印刷机的基本结构
➢ 机架
•印刷精度的 基本保证
➢ 夹持基板的X、Y、θ
工作台 ➢ 印刷头系统
全自动印刷机
• 自动装卸PCB
• 视觉定位
• 印刷
• 分离
印刷锡膏是SMT的关键工序
印刷机发展方向 半自动印刷机配备
1、全自动视觉对位 2、二D检验 3、自动清洗模板底部 全自动印刷机增加功能部件 1、CCD自动视觉识别功能、二维三维测量系统 2、封闭式印刷、离板速度调整、网板自动清洁功能 3、对QFP器件进行45°角印刷 4、推出Plower Flower等密闭式“流变泵”印刷头技术 5、喷印功能：设备昂贵（$30万以上）
贴片机
贴片机
•
贴片机是片式元器件自动安装装置，
是一种由微电脑控制的对片式元器件实现
自动检选、贴放的精密设备。
•
提示 贴片机是表面安装工艺的关键
设备，它是SMT生产线中最昂贵的设备之
一，能达到高水平的工艺要求。
贴片机的结构
•
贴片机的结构框图如图1.9所示。
图1.9 贴片机的结构框图
AOI原理性介绍
随着SMT技术的普及，SMT元器件的密集化及细小化，自动光学检测设备（AOI）正被广大电子制造厂商用来监测和保证产品质量。
相对于人工目视检查来说，AOI具有更高的可重复性和更快的检测速度。
八十年代曾有研究表明，当两个人检查相同的板四次时，他们的相互认同率少于28%，认同自己的只有大约44%左右。
而尽管如此，在2005年前，绝大部分电子制造厂商依然依赖于人工目视检查。
因为早期引进的进口AOI设备，给电子制造业界的朋友的感觉是：使用繁琐、复杂，价格昂贵；或者说因为AOI设备编程调试繁复，令工程师不能充分发挥AOI设备的性能，导致AOI未能达到预期的检测效果，从而觉得AOI设备只是一种“昂贵的摆设品”。
本文将从AOI的工作原理、如何评估AOI系统和如何根据具体情况配置AOI系统等几个方面作探讨。
一、认识AOI及其工作原理1、定义：自动光学检测仪（AOI-Automated Optical Inspection）是应用于表面贴装（SMT-Surface Mounted Technology）生产流水线上的一种自动光学检查装置，可有效的检测印刷质量、贴装质量以及焊点质量。
通过使用AOI作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程的早期查找和消除错误,以实现良好的过程控制。
早期发现缺陷将避免将不良品送到后工序的装配阶段,AOI将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板.2、主要特点：1）高速检测系统，不受PCB贴装密度影响；2）快速便捷的编程系统，图形化界面，所见即所得，运用贴装数据自动进行检测程序编制；3）针对不同的检测项目，结合光学成像处理技术，分别有不同的检测方法（检测算法）；4）在被检测元件的贴装位置有偏移的情况下，检测窗口会自动化定位，达到高精度检测；5）显示实际错误图像，方便进行工人进行最终的目视核对；6）统计NG数据分析导致不良原因，实时反馈工艺信息。
二、AOI工作原理：AOI经过十几年的发展，技术水平仍处于高速发展阶段，如何实现最佳的检测效果，一直是各AOI厂商不断攻关的技术话题。
SMT表面组装设备
根据自动化程度， SMT设备可分为手动、 半自动和全自动设备。
SMT设备应用领域
电子产品制造
SMT设备广泛应用于各 类电子产品的制造，如 手机、电脑、电视等。
汽车电子
随着汽车电子化程度的 提高，SMT设备在汽车 电子领域的应用也越来
越广泛。
航空航天
由于航空航天领域对产 品的高可靠性要求，
SMT设备在该领域的应 用也较为广泛。
贴片机通过高精度的运动控制系统， 确保吸嘴在X、Y、Z三个方向上的精 确移动，实现电子元件的快速、准确 贴装。
贴片机的贴装精度和速度是衡量其性 能的重要指标，直接影响着电子产品 的质量和生产效率。
印刷机的印刷原理
印刷机是SMT生产线上的重要设备之一，其印刷原理 主要是通过刮刀将焊膏或贴片胶均匀地涂抹在PCB板
SMT设备的日常维护
清洁设备表面
定期清洁SMT设备的表面，保 持设备整洁无尘。
检查设备部件
定期检查设备的机械部件、电 气部件和气动部件是否正常工 作，如有异常应及时维修或更 换。
更换损耗件
定期更换设备中的损耗件，如 过滤器、胶带等，确保设备正 常运行。
记录维护日志
对设备的维护情况进行记录， 方便后续管理和维护。
SMT设备是实现SMT技术的关键工具， 主要包括贴片机、印刷机、回流焊炉 等。
SMT技术是一种将电子元件直接贴装 在印刷电路板（PCB）表面的组装技 术，具有高密度、高可靠性、高自动 化程度等优点。
SMT设备分类
根据设备功能，SMT 设备可分为贴片机、 印刷机、回流焊炉等。
根据设备规模，SMT 设备可分为大型、中 型和小型设备。
市场竞争加剧
随着SMT设备市场的不断发展，竞争将越来越激烈，企业需要不断 提高产品和服务质量，提升竞争力。
SMT生产线规划图纸
上板机 上板机
移载机
SPI锡膏检测机
接驳台
贴片机
接驳台
AOI
接驳台
上板机 上板机
印刷机 印刷机
移载机
SPI锡膏检测机
接驳台
贴片机
AOI
接驳台
接驳台
SMT生产线体规划图
移载机
接驳台 （双轨）
氮气回流焊（双规）
AOI
移载机
接驳台
检验台
检验台
AOI 接驳台
接驳台
接驳台
接驳台
AOI
贴片机
SPI锡膏检测机
1
上板机 4台
10 回流焊 1台
氮气/双轨
2
印刷机 4台
11 检验台 2张
3 短移载机 2台
印刷位
4
SPI
2台
5
接驳台 8台
单轨
6
贴片机 2台
7
AOI
4台
炉前/后
8 长移载机 2台
合/分
9
接驳台 1台
双轨
印刷机 印刷机
印刷机 印刷机
移载机
SPI锡膏检测机
接驳台
贴片机
接驳台
AOI
接驳台
上板机 上板机
印刷机 印刷机
印刷机 印刷机
移载机
上板机 上板机
印刷机 印刷机
移载机
SPI锡膏检测机
接驳台
贴片机
AOI 接驳台
接驳台
移载机
接驳台 （双轨）
氮气回流焊（双规）
AOI
移载机
接驳台
检验台
AOI 接驳台
检验台
两条SMT生产线使用设备配置说明
SMT生产线经典配置
一、普通SMT全自动线：上板机L+Printer+(接驳台C+SPI+返修台Rw）+Mounter+(接驳台+AOI+返修台）+Reflow+(接驳台+AOI+返修台）实现生产自动化，必须投入全自动印刷机--自动校准、印刷；实现PCB物流自动化，必须投入自动上、下板机--批量装载、收集；实现PCBA检测自动化，必须投入在线检测设备--SPI/AOI+缓冲返修机；二、节能SMT全自动线：1、两SMT线共享回流焊（省1台炉、炉省一半耗电、省一半QC人员）：回流焊：共用双轨（PCB吸热差异大-双速，省1台单轨省电45%）； 2合1设备：炉前增加1台，免人工搬运，省人、高效且质量稳定；若用双轨连线AOI，炉前炉后省单轨AOI各1台；若偏工业类PCBA-SMT产线，建议用双轨、双速回流焊。
2、3至5线共享回流焊（省N-1台炉、炉用1/N电、用1/N-AOI或QC人员）：回流焊：双轨（PCB吸热差异大-双速，3-5线共享Reflow用电仅20-35%）； 3/5合1设备：炉前加1台专用传送设备，省人、高效且质量稳定；若用双轨连线AOI，炉前炉后各省单轨连线AOI2-4台；典型FPC-SMT全自动生产线。
平移2合1范例（CycleTime足够>40Sec/线:用平移机或移栽机）：转角2合1范例（CycleTime节奏<30Sec/线:用转角机）：A.普通双轨SMT线：上板机+Printer+(接驳台+SPI+返修台）+Mounter+(接驳台+AOI+返修台）+Reflow+(接驳台+AOI+返修台）高效率：实贴速度>20万件/CPH，用于消费类PCBA-SMT大批量生产；贴片机因品牌型号异组合不同；只要速度平衡：印刷机、回流焊、SPI/AOI各工位各用1台，大大提高其使用效率；高品质、少人员：实现生产、物流、检测全自动化。
投入非常规接驳实现高效生产；投入缓冲储存设备实现异常状况成组批量处理；前提一硬件自动化：1条产线或几条产线至多用1全职操作工程师兼操作员；无人化：现场无固定岗位操作人员。
SMT自动化生产线方案
SMT自动化生产线方案引言概述：随着科技的不断发展，SMT（Surface Mount Technology）自动化生产线方案在电子创造业中得到了广泛应用。
该方案通过自动化设备和系统的运用，提高了生产效率和质量，降低了成本，使得电子产品的创造更加高效和可靠。
一、自动化设备的选择1.1 选择适合的贴片机贴片机是SMT生产线中最关键的设备之一。
在选择贴片机时，需要考虑以下因素：- 贴片机的速度和准确度：高速度和高准确度的贴片机能够提高生产效率和质量。
- 贴片机的可靠性和稳定性：选择具有良好稳定性和可靠性的贴片机，以确保长期的稳定运行。
- 贴片机的适应性：贴片机应具备适应不同尺寸、形状和类型的元件的能力，以满足不同产品的生产需求。
1.2 选用自动化输送设备自动化输送设备的选用是SMT生产线自动化的关键之一。
以下是选用自动化输送设备的几个要点：- 输送设备的稳定性和可靠性：选择具有稳定性和可靠性的输送设备，以确保元件的准确传送和位置的保持。
- 输送设备的适应性：输送设备应能够适应不同尺寸、形状和分量的元件，以满足不同产品的生产需求。
- 输送设备的速度和准确度：高速度和高准确度的输送设备能够提高生产效率和质量。
1.3 选用自动化检测设备自动化检测设备的选用可以提高生产线的效率和质量。
以下是选用自动化检测设备的几个要点：- 检测设备的准确度和稳定性：选择具有高准确度和稳定性的检测设备，以确保产品的质量。
- 检测设备的适应性：检测设备应能够适应不同尺寸、形状和类型的元件，以满足不同产品的生产需求。
- 检测设备的速度和效率：高速度和高效率的检测设备能够提高生产线的效率和质量。
二、自动化系统的建设2.1 建立自动化生产计划建立自动化生产计划是SMT自动化生产线建设的重要一步。
以下是建立自动化生产计划的几个要点：- 确定生产线的产能需求：根据产品的需求和预测，确定生产线的产能需求，以确保生产线的稳定运行。
- 制定生产计划和排产计划：根据生产线的产能需求，制定生产计划和排产计划，以确保生产线的高效运行。
SMT生产线的检测设备介绍
c对中方式：有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光/视觉混合对中。 d 贴装面积：指贴装头的运动范围，可贴装的PCB尺寸，最大PCB尺寸应大于
250×300 mm。 e 贴装功能：是指贴装元器件的能力。一般高速机只能贴装较小的元器件；
• 3．按贴片机贴装方式分
•
贴式机按贴装方式分为同时式、顺序
式、顺序/同时式与流水线式，如表1.3所示。
表1.3 贴片机按贴装方式分类表
类别
贴装方式
特点
顺序式
印制电路板AP装在X-Y工作台上，表
面安装元器件（SMD）一个一个地 工作灵活 顺序贴装
同时式
多个SMD通过模板一次同时贴于AP上
贴装率高，但不易 更换AP
组织实施
双面SMD/THC组装工艺流程
此类要用混合安装工艺，主要用于消费类电子产品的安装。主要 流程如下：
A
印刷锡膏
贴
B
装
面
点贴片胶
元 件
回流焊 翻 转
加热固化
SMD/THC组装主要流程
先作A面：
印刷锡膏
贴装元件
回流焊
翻转
再作B面：
点贴片胶
贴装元件
加热固化
翻转
插通孔元件后再过波峰焊
插通孔元件
波峰焊
全自动印刷机
• 自动装卸PCB
• 视觉定位
• 印刷
• 分离
印刷锡膏是SMT的关键工序
印刷机发展方向 半自动印刷机配备
1、全自动视觉对位 2、二D检验 3、自动清洗模板底部 全自动印刷机增加功能部件 1、CCD自动视觉识别功能、二维三维测量系统 2、封闭式印刷、离板速度调整、网板自动清洁功能 3、对QFP器件进行45°角印刷 4、推出Plower Flower等密闭式“流变泵”印刷头技术 5、喷印功能：设备昂贵（$30万以上）
第三讲SMT生产线主要设备认知[1]
![第三讲SMT生产线主要设备认知[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/4cf745efe2bd960590c677d8.png)
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第三讲SMT生产线主要设备认知[1]
印刷原理示意图
•STENCIL PRINTING •Squeegee
•Solder paste
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第三讲SMT生产线主要设备认知[1]
常见印刷机分类
•1、涂覆技术分类？ •2、丝网印刷法与模板印刷法主要区别？ •3、常见印刷机按自动化程度可分为几类 ？
模板印刷与丝网印刷对比
• 从使用角度看： • 模板印精度优于丝网印，印刷时可直接看清焊 盘，因此定位方便； • 模板印刷可使用焊膏粘度范围大，开口不会堵塞 ，容易清洗。 • 从制造角度看： • 丝网制作成本低、制造周期短，适于快速周转
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第三讲SMT生产线主要设备认知[1]
刮刀（Squeegee)类型与特 点
•优 点
•缺 点
•成本最低 •周转最快
•形成刀锋或沙漏形状
•提供完美的工艺定位 •没有几何形状的限制 •改进锡膏的释放
•要设计一个感光工具 •电镀工艺不均匀失去 •密封效果
•密封块可能会去掉
•错误减少 •消除位置不正机会
•激光光束产生金属熔渣 •造成孔壁粗糙
第三讲SMT生产线主要设备认知[1]
模板制作工艺对比
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第三讲SMT生产线主要设备认知[1]
模板材料对比
•性 能
•抗拉强度 •耐化学性 •吸 水 率 •网目范围 •尺寸稳定性 •耐磨性能 •弹性及延伸率 •连续印次数 •破坏点延伸率 •油量控制 •纤维粗细 •价 格
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•不锈钢
•极高 •极好 •不吸水 •305•0极0佳 •极佳 •差(0.1%) •2万 •40-60% •差 •细 •高
SMT生产线条码自动扫描系统介绍
SMT生产线条码自动扫描系统介绍一系统概述在SMT（表面贴片技术）的生产过程中，用到了大量的电子元器件，由于这些元件的质量无法得到完全保证，当发现元件质量问题时，可能这样的问题元件用到很多产品上了，如果此时有一个详细的产品生产数据库，以条码方式记录该批次元件何时在哪条产线用到何种产品上，就可以快速找到这些带有问题元件的产品。
要生成这样的数据库，就需要产品在生产时就做好相关信息的收集。
人工方式显然不可取，因为在高速的生产线下很难保证采集准确率和信息的详细度，需要有一种能快速采集和信息处理方案，这就是条码自动扫描系统。
二系统要求1．对条码的识别率高，检测速度快，可自动检测各种规格和大小的条码；2．条码扫描具备网络通讯功能，可将一条产线的多套扫描器扫到的条码信息通过网络传送给产线数据采集电脑，统一进行数据收集；3．系统提供漏扫报警，并可接手持条码扫描设备补扫条码；4．提供条码自动识别功能，当条码出现时，可自动进行扫描记录，不用人为干预；5．系统适应性广，针对不同类型条码、不同安装方式和安装位置，要能自动适应或经过简单调整适应；6．提供计算机自动条码记录与管理软件，将扫描到的信息根据时间和类型存储，供生产管理系统进行跟踪和管理。
三系统配置与功能实现1．条码扫描原理图1 条码扫描原理图如上图所示，高精度条码扫描器安装在PCB板上部或下部适当位置，PCB板由产线带动经过条码扫描器，旁边的光电开关检测到PCB板到位，触发条码扫描器开始扫描，扫描成功则自动停止扫描，并将数据发送给计算机存储。
2．条码自动扫描系统条码自动扫描系统由以下几部分组成：(1) 条码自动扫描器：采用工业级高精度激光条码扫描器，条码适应性广，漏扫率低，带有丰富的接口功能，是扫描系统的核心设备；(2) 光电开关：安装在PCB板进出扫描区域的两端，用于界定条码扫描器的有效范围，超过有效范围后认为扫描过程结束；(3) 报警装置：当条码在扫描范围内没有被识别，触发报警装置，提示产线人员补扫；(4) 手持条码扫描器：自动扫描无法扫描时用手持设备补扫条码；(5) 产线联动控制器：和条码自动扫描器建立联系，出现漏扫时，自动停止产线工作，等待补扫成功后再允许产线工作；(6) 总线通讯网络和数据采集计算机：产线根据工位一般配置4－8个条码自动扫描器，这些扫描器通过CAN总线连接，最终连接到产线计算机上，进行扫描数据采集；图2 条码扫描总线结构(7) 条码数据记录与管理软件：一方面通过总线网络和产线的各台条码扫描器通讯，实时收集最新的条码信息，存储在数据库中；另一方面将这些信息定时发送给企业生产监控管理系统，用于全厂级的生产管理；(8) 相关安装部件：为保证条码扫描设备的正常工作、更换条码时调整方便，设计了条码扫描专用安装部件，将上述的各设备组合在一起，保证系统稳定正常工作。
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• 2．按机器归类分
•
贴片机按机器归类分为标准型片式元 器件贴片机和异形片式元器件贴片机。
• 3．按贴片机贴装方式分
•
贴式机按贴装方式分为同时式、顺序 式、顺序/同时式与流水线式，如表1.3所示。
表1.3 类 别
贴片机按贴装方式分类表 贴 装 方 式 特 点
顺序式
同时式
印制电路板AP装在X-Y工作台上，表 面安装元器件（SMD）一个一个地 顺序贴装 多个SMD通过模板一次同时贴于AP上
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• 点胶机
点胶机设备参数、性能
气 压：0～6Kgf/C㎡
重复精度：±0.02mm
程序容量：100个程序/6000点 编程方式：触摸屏控制，PC编程输入 最大承重：工作台—8千克 Z轴—3千克 编程界面：中/英文5.7英寸触摸屏示教器 最高速度：X轴—800mm/s， Y1轴、Y2轴—800mm/s， Z轴—300mm/s 有效行程：X轴—400mm（左右移动）， Y1轴、Y2轴—400mm（工作台前后 移动） Z轴—100mm（点胶头上下移动）
（a）BGA IC 图1.13
（b）QFP IC 精密贴装BGA I速度及所贴装元器件种类分
• ① 高速贴片机——适合贴装矩形或圆柱形 的片式元器件。
• ② 低速高精度贴片机——适合贴装SOP形 集成电路、小型封装芯片载体及无引线陶 瓷封装芯片载体等。 • ③ 多功能贴片机——既可贴装常规片式元 器件，又可贴各种芯片载体。
再流焊炉 再流焊炉是焊接表面贴装元器件的设备。再流焊炉主要有 红外炉、热风炉、红外加热风炉、蒸汽焊炉等。目前最流行 的是全热风炉以及红外加热风炉。
热风、红外再流焊炉的基本结构 炉体 上下加热源 PCB传输装置 空气循环装置 冷却装置 排风装置 温度控制装置 以及计算机控制系统
再流焊炉的主要技术指标 a 温度控制精度：应达到±0.1—0.2℃； b 传输带横向温差：要求±5℃以下； c 温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应外购温度 曲线采集器； d 最高加热温度：一般为300—350℃，如果考虑无铅焊 料或金属基板，应选择350℃以上。 e 加热区数量和长度：加热区数量越多、加热区长度越 长，越容易调整和控制温度曲线。一般中小批量生产 选择4—5温区，加热区长度1.8m左右即能满足要求。 f 传送带宽度：应根据最大和最小PCB尺寸确定。
3、对QFP器件进行45°角印刷
4、推出Plower Flower等密闭式“流变泵”印刷头技 术
点胶机是一种通用电子生产 设备，具有结构紧凑、操作 《汽车底盘系统检修》是汽车检 方便、性能稳定、经济实用 测与维修技术专业重要的专业核 等优点，是集运动控制技术 心学习领域之一。该学习领域在 和点胶控制技术于一体的机 培养学生的职业能力方面占有重 电一体化产品，已广泛应用 要地位，通过学习，学生毕业后 能够胜任汽车底盘系统检修。 于电子元件制造、电路板组 装、电器产品生产、集成电 路封装等行业。
回流炉（再流炉）
• 再流焊炉主要有热板 式、红外、热风、红 外＋热风和气相焊等 形式。 • 再流焊热传导方式主 要有辐射和对流两种 方式。
• 辐射传导――主要有红外炉。其优点是热 效率高，温度陡度大，易控制温度曲线， 双面焊接时PCB上、下温度易控制。其缺 点是温度不均匀；在同一块PCB上由于器 件的颜色和大小不同、其温度就不同。为 了使深颜色和大体积的元器件达到焊接温 度、必须提高焊接温度，容易造成焊接不 良和损坏元器件等缺陷。
贴片机的主要技术指标
3.2.2.2 贴装机的主要技术指标
a 贴装精度：包括三个内容：贴装精度、分辨率、重复精度。 贴装精度——是指元器件贴装后相对于印制板标准贴装位置的偏移量，一般 来讲，贴装Chip元件要求达到±0.1mm，贴装高密度窄间距的SMD至少要求达 到±0.06mm。 分辨率——分辨率是贴装机运行时每个步进的最小增量。 重复精度——重复精度是指贴装头重复返回标定点的能力 b 贴片速度：一般高速机为0.2S/ Chip元件以内，多功能机度为 0.3—0.6S/Chip元件左右。 c对中方式：有机械对中、激光对中、全视觉对中、激光/视觉混合对中。 d 贴装面积：指贴装头的运动范围，可贴装的PCB尺寸，最大PCB尺寸应大于 250×300 mm。 e 贴装功能：是指贴装元器件的能力。一般高速机只能贴装较小的元器件； 多功能机可贴装最小0.6×03 mm~最大60×60mm器件，还可以贴装连接器等 异 形元器件。 f 可贴装元件种类数：是指贴装机料站位置的多少（以能容纳8 mm编带供料器 的数量来衡量） g 编程功能：是指在线和离线编程优化功能。
• 3．智能式送料系统
• 料。
智能式送料系统能够快速、准确地送
• 4．点胶系统
•
点胶系统可在IC的焊盘上快速进行点 焊膏。
5．飞行视觉对中系统
• 高精密度BGA及QFP IC的视觉对中 系统外形如图5.11所示。该系统具有线路 板识别摄像机和元器件识别摄像机，采用 彩色显示器，实现人机对话，也称为光学 视觉系统，能够纠正片式元器件与相应焊 盘图形间的角度误差和定位误差，以提高 贴装精度。这类贴片机的贴装精度达 ±0.04mm，贴装件接脚间距为0.3mm， 贴装速度为0.1～0.2s/件。
•
再流焊的核心环节是利用外部热源加 热，使焊料熔化而再次流动浸润，完成印 制电路板的焊接过程。 • 提示 再流焊接是精密焊接，热应力小， 适用于全表面贴装元器件的焊接。
印刷机
全自动印刷机 手工印刷机和刮刀 半自动印刷机
印刷机的基本结构
机架 夹持基板的X、Y、θ 工作台 传输控制系统和 刮刀固定机构 印刷头系统 丝网或模板的固定、 分离机构 视觉定位系统、擦板 系统 二维、三维测量系统
•印刷精度的 基本保证
印刷机的主要技术指标
最大印刷面积：根据最 大的PCB尺寸确定 印刷精度：一般要求达 到±0.025mm。 重复精度：一般要求达 到±0.01mm 印刷速度：根据产量决 定
贴片机的发展趋势
• 此外，现代的贴片机在传动结构（Y轴方向由单 丝械向双丝杠发展）； • 元件的对中方式（由机械向激光向全视觉发展）； 图像识别（采用高分辨CCD）；BGA和CSP的贴 装（采用反射加直射镜技术）；采用铸铁机架以 减少振动，提高精度，减少磨损； • 增强计算机功能等方面都采用了许多新技术，使 操作更加简便、迅速、直观和易掌握。
印刷机的发展
由于新型SMD 不断出现、组 装密度的提高 以及免清洗要 求，印刷机的 高密度、高精 度的提高以及 多功能方向发 展
半自动印刷机加视觉识别系统。 增加了CCD图像识别
全自动印刷机：自动识别系统 自动更换漏印模板、清洗网板 对QFP器件进行45度角印刷 二维和三维检查印刷结果（焊膏图形）等功能。
工作灵活
贴装率高，但不易 更换AP
AP在排成流水线的多个贴装头下，一 投资大、占地大， 流水线式 步一步地行进，每到一个头下， 但贴装效率高 贴装一个SMD 顺序/同 时式
兼有顺序式和同时式两种方式
贴片机
贴装机——相当于机器人，把元器件从包装中取出，并贴放到 印制板相应的位置上。
贴装机的的基本结构 a 底座 b 供料器。 c 印制电路板传输装置 d 贴装头 e 对中系统 f 贴装头的X、Y轴定位 传输装置 g 贴装工具（吸嘴 h 计算机控制系统
日本SONY公司的SI-E1000MKⅢ高速贴装机的 45°旋转贴装头
贴片机的发展趋势
• 随着SMC小型化、SMD多引脚窄间距化和复合式、组合 式片式元器件、BGA、CSP、DCA（芯片直接贴装技 术）、以及表面组装的接插件等新型片式元器件的不断出 现，对贴装技术的要求越来越高。近年来，各类自动化贴 装机正朝着高速、高精度和多功能方向发展。采用多贴装 头、多吸嘴以及高分辨率视觉系统等先进技术，使贴装速 度和贴装精度大大提高。 目前最高的贴装速度可达到0.06S/Chip元件左右；高精度 贴装机的重复贴装精度为0.05-0.25mm; 多功能贴片机除 了能贴装0201(0.6mm*0.3mm)元件外,还能贴装SOIC(小 外型集成电路)、PLCC（塑料有引线芯片载体）、窄引线 间距QFP、BGA和CSP以及长接插件（150Mm长）等 SMD/SMC的能力。
可能就这些吧
按照网板与PCB是否接触分为接触和非接触印刷 按照印刷方向分为单向和双向印刷
印刷方式
按照网板分离方式分为： PCB工作台固定 印刷头、刮刀系统和模板固定
开放式印刷 密闭式印刷
刮刀的种类
A）橡胶刮刀
B）金属刮刀
C）橡胶+金属刮刀
手工印刷机
• 手工装卸PCB • 手工图形对准 • 手工印刷
SMT生产线所需设备
图中： 1—自动上板装置 2—高精度全自动印刷机 3—缓冲带（检查工位） 4—高速贴装机 5—高精度、多功能贴装机 6—缓冲带（检查工位） 7—热风或热风＋远红外再流焊炉 8—自动卸板装置
组织实施
双面SMD/THC组装工艺流程
此类要用混合安装工艺，主要用于消费类电子产品的安装。主要 流程如下：
图1.11
飞行视觉对中系统
6．灵巧的基准点系统
• 内置精密摄像系统可自动学习PCB基 准点，除标准的圆形基准点外，方形的 PCB焊盘和环形穿孔焊盘也可作基准点来 识别，如图1.12所示；还可精密贴装BGA IC和QFP IC，如图1.13所示。
圆形的PCB焊盘
方形的PCB焊盘
环形穿孔焊盘
图1.12 基准点系统识别基准点
A B 面
印刷锡膏 点贴片胶
贴 装 元 件
回流焊 加热固化
翻 转
SMD/THC组装主要流程
先作A面：
印刷锡膏 贴装元件 回流焊 翻转
再作B面：
点贴片胶 贴装元件 加热固化 翻转
插通孔元件后再过波峰焊
插通孔元件 波峰焊 清洗
插通孔元件