露锦遑邀阴鹏阴薄信息产业部794厂外联办主任、高级王程师于凌宇目前为止,全世界片式电子元器件占整个电子元器件市场的60左右。日本在此方面居世界**地位,片式化率达85左右,美国占80左右,西欧1与乃%左右。在发达国家,陶瓷电容器片式化率已达9,电阻器片式化率法80,电感器片式化率达50.
巧因内,巧国。80年代来,共引进片式元器件中产线63条,其中片式元件生产线44条,片式器件牛。产线19条。在片式元件生产线中,有22条片式电容器牛。产线,]7条片电阻器生产线,2条片式电位器化产线,3条片式电感器生产线,在片式电容器生产线中,巧18条片式陶瓷电容器生产线,片式钮、铅化巧器化产线各2条。备种电子元器件片式化率仅为4左右。掘化计,1999年全国片式元器件的年产量巧500亿只左右,其中片式元件400亿只,片式器件1亿只。由十国产片式元器件的技术性能,质量水1及齐套化,成本等问题,尚有50上的片式元器化巧甫依赖进U.
我国不仅化片式元器件产品方面,且在片巧电子亢胯件的包装、管理与贴装技术等方面和国外相比还存么巧大巧距,在此方面加研究探巧,借鉴国外先进给济,弥补和改进自不足,对于加快我国表面姐装巧术的发展史会起到良好的推动作用。
、片式元器件的包装技术山于巧邮如装设备的高速发展,片式元器件的包装巧术白化为5系统中的重要环节,越来越受到片式元器件化产申化和组装设备生产单位的重视,要求装巧准化、视代化的壁益迫切。
片式元器件的包装化要有编带包装、棒状包装、托盘式包装和散装等几种形式,其中编带包装是应用*广泛、时间盛久、适应性强、贴装效率高的种。
1.编带包装:目前国外大多数制造商都巧用编带系统包装。带子用纸或塑料作成,通常带宽为8出。
带子上片式元器件的间距已化4胃缩短至站田1,因而使产品的存放容量提高倍,这是目前1.6矿810产品的标准包装方法纸编带;芭是目前用得*《的种编带,由基带、底带和盖带组成。从基带冲栽成形到编带包装结事,都是在专用设备上自动完成的,其工序为:基带传送,冲裁冲切承料和进给的定位孔,底带经加温后与基带粘合,片式元罕件进位元器件高速地被专用吸嘴吸取后编入基带内,盖带粘合盖带加温后覆盖在基带上,卷绕经带盘卷绕后完成编带包装。由于纸编带成本低,适合商速贴装机用,目前大多数片式电阻、片式瓷介电容都采用这种编带有1608胃、511、记16匪型几种元件。
8.塑料编带:因其载带上已带有元件定位的料会,也有人称之为凸型塑料编带。与纸编带相比,塑料编带的品种宽带除常用的8、12夕h还有16、24脚、321、441等只寸的编带,话合于包装的元器件也从矩形扩大到圆柱形、异形等不同形式,片式祖电容、铅电容、电感,滤波器、晶体管、小外形封装电路等均可用这种编带包装。塑料编带由附有成形料念的载带和薄膜盖带组成。载带和成形料念是次模塑成形的,其化寸精度良好,编带方式比纸带简,由专用巧料装置,将片式元器件依次排列后,逐编入载带内,然后贴上盖带卷绕在带盘上。
塑料编带上机贴装时,其工序与纸带相同。当编带转到片式元器件供料口时,达将盖带揭去,边由巧装机上的真空吸嘴吸取元器件。担是作为塑料编带在包装晶体管或集成电路时,为防止由于静电作巧生世巧电子元班件谢《化10度白巧化运元器件受损或影响贴装效率等不现象,通常事先在塑载带的基材内添加某些无化填料,抑制静电的发生。
仁。粘接式塑料纸编带:粘接式编带主要用于包装小外形封装集成电路50巧、片式电阻网络、延迟线、片式振子等外形尺寸较大的片式元器件,由塑料或纸质基带和粘接带酵成。其包装方式是在基带中也部预制通孔长圆形孔,编带时将粘接带贴在元器件定位的基带后面,利用通孔中露出的粘接带部分固定被包装巧元件。粘接式编带元件供料过程是:当编带进到料时,在粘接带后面的针形销把元器件顶出,使元器件在与粘接带脱离的同时被贴装化的真空吸嘴吸住,然后贴放在印制板上。
编带盘;编带盘大致可分为纸质带盘和塑料带盘两种。纸质带盘常用来包装卷绕圆柱形电阻、电容,晶体管、30等元器件。结构简单、成本低是纸质带盘的显著特点。其结构是由纸板冲压成的两个盘片和用聚苯啸发泡形成的巧轴经粘接剂粘合而成。次模塑成形的塑料带盘随着片式元器件品种的增加,使用逐步增犬。适用于塑料带盘进行编带包装的巧式元器件品种基本上与纸带相同。按照美国5和日本611标准,巧盘的直径已被规定为巫178和3301两种主要尺寸,编带的宽度优先选巧的是81、12曲《两种,此外还有16、24脚11、3、44胃、5611等带窗。带哮和编带尺寸的固定,给供料器料食的没计、贴装程序的巧位装和易损部件的更换巧来方便。由于片式元器件的国外生产厂商很多,也有其它反寸的带盘存在,如直径为360、382胃等带盘。按照目前包装发展趋势,有些公司为加次贴装时间和减少换带次数,所使用的编带盘的直径在逐步加大。如卷轮直径由178增加到巧0,每轮所容见的元器件数目可由4000只增加到1只厚度1胃下的产品,换卷轮的时间也缩短到原来的1巧。运用这种大卷轮巧行贴装化自动生产线可24小时连续运转,并可在无人看曾的条件下自动连续运转数小时。
贴装方式:目前在市场上比较流行的表面贴装方巧脊顺序式贴装、。]时贴被和化线贴巧化中顺序式贴装因对各种产品的适应性好,没备投巧材被用户接受,近年来已巧为应用主茄,在化界吗柬到推广。编带包装就非常适巧于这种贴装知,巧化用性也给傥巧机供料系统的巧化带来方便。
2.散装:敌装就是将化式兀化1化意地巧入化根的塑料盒或袋闲,贴装时把料念插入机器料砚利用送料器或送料管使元件逐进入贴装化料」。这种包装方式的盛著特点是包装成本低,体积比编带包巧小,简便易巧。但散装的适应化围小,《句间化巧。
容元件所采用,也适由于多件傥巧。每命包装化作骄般为10010抓比日本松下公]为利巧散装的化成本特点,专口设计了种长方化的透明巧托,这种料念专用来包装短形片元件,巧盒可巧纳5000~25000只,贴装时通过少用的供料装晋向化巧机供料。日本TDK公司,将片式化巧装入同盘前喊旋槽内,再用透明片覆盖,装有产品巧聆泣[按女装到表面贴装机上,用空气逊过念广1.4边的穿化巧化件逐个吹入贴装机进巧化巧。此系统化巧应片式但、铅电容等有极性的产品。H本村田制作听不リ帖盘盆,丽用长方形的特制散装盆,钟小时卢品念可容细片式电巧,5000~80000个。其原理巧圆盘扣似,巧所装的1608和1005产品的数量々编带捕的48倍,因而减少了换辅时间,提高了表曲贴装的化产巧率,同时减少了贴装过程中的损耗。提岛了清洁。
因采用滑板开关,很容易取化和控制化化。由十记器件制造厂可反复使用同样的念子,所切1冉了财力和物力,同时避免了编带末端不便贴装而造成的损火。
散装的料益要求具备定的强度,料盆的内、外尺寸精度要符介有关技术标准,即巧腔尺寸4所巧片式元件需配合良好,外形寸与赃餐机供料架巧相符。,3.巧皮式包装;巧盘式包装又称为矩巧厌狂装。曲1巧始应用时,主要巧于外形偏人的中高比《陶瓷电容器,随着应用而的逐步扩大,托盘也用于包装引线数较大的8口小外形封装、9[口方液扁平封砚等器件。包装方法是使用矩阵隔板把托摇等视定的空腔等4,再将元器件逐装入盘内。目前整体爱与自巧化巧式模塑巧普遍应用。托盈的包装数量通常50 4装盘,84引线的,10塑料行引线苍片载体15巧盘,装巧后盖上保护层薄膜。模塑成形的塑料巧盘,根据化用基材的不问分为软盘塑料包装和硬盘啤料包装。硬盘通常来包装多引线、细间距的口口器化,特点担封装体引出线包装后不易变形,在搬运过巧中保护性好。软盘则用来包装普通的异形片式元化,元器化采托猛包巧时,为防止静电作用,在塑村巧材中都惨某些无机填料如导电碳等物体。
托盘式包装应注意的事巧是;4.模塑成形的托轴与具有定的强度,能承受传输过捂中巧多种冲击、力;8.承料胺的寸与器件配件配合要良好,包巧后不枝化引线的弯曲或变形;。巧盘应与相对应的贴装机化料器相应。
4.棒式包装:棒式包装是片式元器件小批量包装的神义式。这种杜装主用干问时式贴装机。使用体包装的《为矩形片式阻容儿件,其中也包含部分计化片式亢件和小型器件。棒的端面型腹为矩形的]装矩巧九化,巧脂为异形的用了包装微调电容器、。1变屯化器、晶体管巧元器件。包装方法是将元器化巧问如向里盈排列后,依次装入模塑成形的塑抖棒内,般1200只/棒。棒的两端在包装完成片,±动栓塞化,心防止元器件漏出。贴装时费棒抽入包装贴装化的供科器上,在贴装压棒装入包装棒立化。化巧皂元器件的贴装办向和位置是否与工艺规击巧合。然后将贴装含罩移斤,按照编制的贴装程化巧化次棒就巧_辖板少。供给只片式元器件。
悼式包巧的特点:4.包装材料成本岛,且包装的化化数倨巧限制,通常适用于品种较多的产品使用;8.化接时给44个棒的贴装压力要均衡,不然元器件巧化棒内卡化或柿列不齐,使元器件受损并影响到傥巧率;。对表巧装巧策成电路邮言,采用棒式包接化成木比托盘包装低,贴巧速度则不及编带包装。
二、片式兄器件的管理技术任生产管巧矿曲,自1989年美国就采用质*和统计过巧控制脊巧技术,即统计工艺控制,简称8口0,该技术的特点是从现行的把注意放在*终产睫的鉴定试验上发展到集中注意制造过程,并找出制惠过程中的临界工艺参数,避免超过这些参数的不合烙产品出现,进而确定制造工艺控制与*终产品质及可靠性之间的关系。其长远目久是通过控制和改进制造工艺来防止不合格品的产生。
兰、片式元器件的组件故睹机理及对策8的4表面组装组件的故障主要有种:元巧件故障印制电路板制造故障,组装故障。根据对典型电路组件的检测分析发现,口[6制造和焊接缺陷引起的故障占了全部故障的半,组装工艺故障占全部故障的分之,而元器件故障仅占全部故胗的六分么。
在片式阻容元件中发现的故障通常包括端子的可焊性和内部结构故障特别是在电容器中,如陶瓷裂缝和气孔过多等缺陷。因此,对片式电容器进行来料检测时,通常抽选组片式电容器进行诸如热冲击、可焊性和内部破坏分析切片试验等试验。对片式电阻器通常只要求作可焊性测试。
在SA测试中发现的大部分故障都属于贴装和焊接故障。其中*常见的故障是挥料短路和开路。这些故障般是由于制造工艺不完善,P白设计、S/ SD和PB制造不良等因素造成的。焊料开路主要由于元器件对准、巧膏量太多、缺乏工艺控制及工艺规程不合理引起的。
元器件位置不正确及在贴装操作和波峰焊接时遗漏元落件,主要是由于缺乏适当的工艺控制和质量反馈造成的。这类故障属暂时性故障,易于纠正。观在大部分贴装机都装有光学自动检测系统,实时地检测元器件的有无、位置偏移和极性差别。多功能高精度贴装机还装有视觉系统,实时地进巧上述检测。这就避免了元器件与焊盘图形对准不良和漏贴等故障的出现。
为不断提高我国的8水平,现在主要故障模式及其机理,及控制对策加科探讨。
1.5器件损耗故巧组装时发生质量故障的原因很夏杂,可能是元器件本身的质量问题,也可能是设备出现异常,工艺参数选取不当,操作不正巧等。国内外多年巧实践与统计分析发现,引起片式元器件损耗的故障有吉大类。
4.贴片机的吸装头从送料器元器件编带中吸取不到元器件,造成吸装头空转。而送料器因吸装头吸取过次,不管是否吸走,元件载带都自动前进,这个未被吸走的元器件也就与巧带起失落在机内。
8.吸装头从编带上吸取到元器件后,在传送至贴装工位过程中,元器件自行失落。这种现象称为在机内的数量严重时高达3~4吸取到的元器件,或经中也义校正6的儿器件成直立状态。若检测灵敏可判为化态个正常1功不傥而被剔除巧;巧检测不出则成立片状态贴巧到化板左。侧立与坚立都会产生,而坚立状态较多编带包装不当或送料器卡化造成。巧湛孟带粘走元器件,纸板带卡住送料机件等也会造成兀器件损耗。
这些吸取不良的故障会浪费许多兀器件,山于化积微小,散落在设备巧很难回收。即使被收起,也会因标志不易识别分档,或由于电极受污染么散响可焊性,而难[再次利用。
该类故障部分是元器件自身质量弟造成的,绝大部分是装配过程中造成的。虽然引起的损耗在数媒上比吸取不良的少得多,巧由此化费的修理工时,也将严重影响8的1的高效率。
贴装在印制板表面的元器件直接受到热量与焊锡波峰瑞流的冲击,些粘贴不牢的元器件便会从印制板上脱落,造成印制板上元器件漏缺。
上二类故障将使元器件的损耗率上升好几倍甚全多倍,且也超过了穿化插装技术的损耗率。插装兀器件体积大,引脚长,手工装配操作简单,元器件复用率高而绝对损耗数量小。而ST印制板装配密度较高般都在4只/12凶上,较宽的要达到1 /12,依靠手_1:修理、补焊,其内在质量巧外观质革都难于达到1;动辉接次成功的质量水平,如果操作个马还会造成其它新的隐患。
2.损铸故障化理及巧策根据国内外专家多年来的分析研究,认识到这些故降11有少量是元器件质量引起的,有待于元器件生产家的改扉。绝大部分都是ST生产流程中的心容巧被您视的技术经细引起的。只有找出故障根源,1对具体情况采取相措施,才能有效地控制并降化元器件的损耗率。
8.统计数据衷明,与机房环境温度、湿度及静化扰作叫有关。诸如地域、季节、空调、光照等因索,都会影响贴片机房的温度变化。及时检测调整环境温度,使设备有良好接地措施,加除静电装置等,将公使吸取条件有明显改善往往可发现柱形的比矩形的、5型的比3型的吸取不良率高。元器件外形误差、包装编带11穴误差、导孔与阳穴中也间距误差及送料器与贴装机配合误差综合,健吸装菅头与元器件中也难树准,偏吸端再经中也夹夹持即造成元器件立片。矩形元器件的侧立与怪立的发生,在于横向与级向巧个误巧哪个较。搡种故障的消除,关键在于精也调整送料器。使吸巧管头与化器件中也尽景对准在允许的范国内。至于元器件及编带包装的因素较难解决,只有采取其它补救办法,1.。上盖带粘走元器件,是困元器件重夏轻而巧塑料上盖带静电吸附,或上盖带受粘胶污染所造成,纸带卡住元件是包装纸带内粗细不匀,部分因剪切力不足边缘剪切不齐而卡着机件,这容易发生于某几种型号的贴片机中。
8.吸装管头2轴的移动量不当,造成垂直压力过大。随着元器件的厚薄不同,编制贴片程序2轴动量的设定也应有所区别。由于编程疏忽差错,或者元器件生产厂家的差异,及同规格部分厚度超差,都易造成2轴压力过大而产生裂缝,所凹必须加强按照贴片生产日报表及时调节2轴压力参数的控制焊盘尺寸过大,超量的焊锡会形成焊点收缩应力加大,致使元器件产生裂缝。对策改进印制板的焊盘设计为主,减少焊锡量,消除破坏4应力的产生。般挥盘设计的优选尺寸是这样的:度不大于元器件的宽度,外端长度为元器件厚度的11.2倍,波峰焊与再流焊稍有不同。焊点焊锡不高出器件的厚度波峰焊接的焊锡温度为245左右,焊接时间4秒左右,不能大于5秒。若预热不足,温度剧烈变化的热冲击容易使元器件发生裂缝。应适当地预热,减少温差,预热湿度宜在120150.时间不大于20秒。在穿孔插装技术中,预热并非主要因素,而在5中,元器件主体整个浸没在焊锡中,足够的预热就成为避免热冲击减少裂缝的要素了。
世巧电子巧件抑化_种超奇白却化巧每本本,界涉足工业化基板材料的无窗素、无锋化起始于1997年。在基材绿色化中,酸纸基板和复合型敷铜板主要E3,相对容易些。,因而首先进入市场。而开发难度大些的FR4基材环氧玻璃布基的开发,也正在接近成功。并且在使用这类绿色型材料制造,中,在加工工艺上逐渐走向成熟。
1999年在日本的新特点是:绿色型,8基材开始用于大规模工业化生产采用绿色型,8的整机产3.小块印制板的拼板必须采用分离简易的¥形槽方式。若采用邮票孔等其它拼板方式,则分开时需用较大力气,易使印制板弯曲。而使靠近印制板边上的元器件受到应力而遭破坏。即使采用¥形槽,也叟注意元器件排列设计与边缘保持定距离。
八。必须注意传送流水线平缓稳定,避免撞击与抖动,手工操作时化须小也轻放,避免半成品与印制板间的磕碰,要使用合适的填衬材料与半成品专用周转器。
8.应从粘胶及其涂布与固化等几个环节寻找粘固强度不够的原因。
钓胶性能不佳,存储条件差,超过有效期,耐热性降低,粘胶涂布不当或量不足;粘胶补充时含有气泡;胶点形状不佳,矩形与圆柱形相比,与印制巧接触面积差别较大固化工艺参数选择不巧等因素都会导致粘固低而造成失落。另外,印制板的助焊剂涂层也会直接影响粘固强度。
图化后元器件在印制板上的粘固强度若剪切力衡量,要求不小于峭。
三元瀑件的损巧率是ST生产效率的个重要指标,也是ST生产术理水平的标志。因此,千方百计消除各种故障,降低元器件损8娩1,技术先进性的同时取得离效益所必然面临并且迫切塍锗始:术谈题,品,t2经纷纷而化;时,化恶U木PBWLi、内化本国产品的含漠、含评巧FRl化权。
台绿色行式计算刖U,到l9W小8Ull4、屯J产品市场了13种丈产,出行,化山扣:东芝的笔记本化脑、索尼的0化等。化11采了不含因索、不含涕的FR4巧村料制化的《,fe,色化的目标。例如:松?产化/沛品公]化1,化2化1全部实现所生产的电子产品的绿色化,丧》占公]化。
在2003年3樵前,在生产的电子广品中全邱化1化用含曲素阻燃剂的材料包巧口[8.14、化忙奸多公司化表小化2:1时,巧内。印机、监视器巧屯]产11中向巧用绿色口〔8堪村。
惦的本。「絮,权,]剧研1的绿色,[8驻村。《12[/巧机八面屯子屯路化邦人含。1、《个敷铜板牛户:1家化衣/.
绿色,06化村化发巧材向:木1义。像11本住也屯水的小3内呆的敷铜巧板的奸巧、尔芝化,的个含内系的[4啜铜巧化、]立化成的,坏境扣策的绿色哨多扳盐村巧杠水个论义。巧到大苗旧化衣的哀化和岛化评化。
年中,小含巧桌、个1弹化印1屯路板益材,将得到史广泛的应1]和史快的发贴。?
(完)