隨著我國通訊、計算機及網(wǎng)絡(luò)和電子類產(chǎn)品快速發(fā)展,促使SMT這一支撐高技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù),已逐漸由技術(shù)性探索走向成熟的實際生產(chǎn)應(yīng)用階段。應(yīng)用的范圍也由過去" />
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杭州PCB抄板公司-緯亞電子:一、概述
隨著我通訊、計算機及網(wǎng)絡(luò)和電子類產(chǎn)品快速發(fā)展,促使smt這一支撐高技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù),已逐漸由技術(shù)性探索走向成熟的實際生產(chǎn)應(yīng)用階段。應(yīng)用的范圍也由過去少數(shù)幾個電子企業(yè)擴展到幾乎各個行業(yè)。僅北京電子學(xué)會smt專業(yè)委員會的主要成員就來自電子、通信、機械、航空、航天、兵器、船舶、家電、公安和輕工等百余家企業(yè)。一些企業(yè)引進(jìn)的smt生產(chǎn)設(shè)備,運行情況良好,并在該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域取得了可喜的經(jīng)濟效益和成就。九八年北京市電子行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值450億元,北京電子行業(yè)已成為支持首都經(jīng)濟發(fā)展的一支柱產(chǎn)業(yè)。
但是我們還應(yīng)清醒地意識到,也有不少單位smt的應(yīng)用情況令人遺憾,在花費了大量外匯引進(jìn)了smt設(shè)備之后,卻無法滿足生產(chǎn)要求,出現(xiàn)諸如設(shè)計、工藝過程與smt不相適應(yīng);生產(chǎn)過程效率低、消耗大;產(chǎn)品質(zhì)量水平差;smt設(shè)備運行不正常、故障率高,維修和保養(yǎng)工作跟不上,后期投入費用過大,造成設(shè)備長期閑置的后果。與此同時,許多企業(yè)還在技術(shù)準(zhǔn)備不足的情況下投資上馬smt設(shè)備。另外,隨著外smt發(fā)展趨勢,適應(yīng)新產(chǎn)品和滿足IC新封裝形勢的smt技術(shù)和設(shè)備不斷涌現(xiàn),在用的smt系統(tǒng)都面臨技術(shù)和設(shè)備不斷更新的問題,這不免給企業(yè)的發(fā)展增加了新的投資風(fēng)險。為此應(yīng)用好現(xiàn)有設(shè)備,使企業(yè)贏得較高的經(jīng)濟效益,步入良性循環(huán),尋求新的發(fā)展,我認(rèn)為具有十分現(xiàn)實的意義。
二、smt所涉及的要素
smt是一個系統(tǒng)工程,它涉及元器件及其封裝和編帶形式、PCB、材料及輔料、設(shè)計、制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝、設(shè)備及備件、工裝、檢測和管理等多種要素,是一項綜合性生產(chǎn)技術(shù),只偏重某一環(huán)節(jié)或某幾個環(huán)節(jié),都不能實現(xiàn)真正意義上的良好運行。過去有些企業(yè)存在一個認(rèn)識上的誤區(qū),即smt就是貼片機設(shè)備的選擇及應(yīng)用,認(rèn)為貼裝設(shè)備用好,smt就運行好了。實際情況沒這么簡單,組成smt的各環(huán)節(jié)都是相互關(guān)聯(lián)的。
設(shè)計環(huán)節(jié)已不是傳統(tǒng)意義上的設(shè)計思路,它要求技術(shù)決策者和設(shè)計人員從深層次認(rèn)識和運用smt,熟悉設(shè)備和工藝,在新產(chǎn)品和新技術(shù)上使用并推廣smt。
1、元器件的選用
掌握SMD的尺寸、形狀及精度,了解生產(chǎn)工藝過程并選用可滿足工藝要求的元器件,如滿足自動化設(shè)備所要求的機械強度;適應(yīng)于設(shè)備的包裝和編帶方式;符合回流和固化工藝的焊接熱性能;承受不同清洗方式的耐蝕性;以及能大限度發(fā)揮設(shè)備效率和可靠性的IC封裝形式等。
2、設(shè)計環(huán)節(jié)
所謂設(shè)計環(huán)節(jié)也是一個綜合系統(tǒng),設(shè)計人員首先對元器件特別是SMD的選用有較充分的認(rèn)識,并對產(chǎn)品的工藝設(shè)計環(huán)節(jié)有一定的了解,在設(shè)計階段就應(yīng)同時考慮生產(chǎn)工藝方案,這樣可在產(chǎn)品批量生產(chǎn)中,為大限度提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,打下十分關(guān)鍵的基礎(chǔ)。設(shè)計環(huán)節(jié)與smt設(shè)備的良好運用有相當(dāng)多的關(guān)聯(lián),如設(shè)備對PCB定位方式、尺寸極限的要求,設(shè)備可貼裝元件的范圍,設(shè)備對元器件定位的識別方式和要求、對IC管腿的識別、對元件高度尺寸和可容納多元件數(shù)量的要求等。
3、生產(chǎn)工藝技術(shù)
要充分發(fā)揮現(xiàn)有smt設(shè)備的作用,生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品,確定合理的生產(chǎn)工藝方案非常關(guān)鍵。在總體工藝方案確定后,要詳細(xì)編制絲印、點膠及貼片、回流及固化的程序和具體參數(shù),通常的電路板需要由幾臺設(shè)備協(xié)作共同完成組裝任務(wù)。在對單臺設(shè)備貼放元件的品種選擇、路徑設(shè)置、位置坐標(biāo)等因素優(yōu)化后,還應(yīng)考慮幾臺設(shè)備銜接的節(jié)拍合理,避免造成整條生產(chǎn)線的停頓,生產(chǎn)中要根據(jù)不同的工藝要求,貫徹正確的工藝方案,并不斷在生產(chǎn)中進(jìn)行完善。常見的幾種smt生產(chǎn)工藝方案如下:
1)單面貼裝工藝
2)雙面貼裝工藝
3)單面混裝
4)雙面混裝
三、加強smt設(shè)備管理的幾個步驟
建線的原則:適用、經(jīng)濟、可擴展。
要結(jié)合smt使用的目的,生產(chǎn)產(chǎn)品的性質(zhì)和類型,考慮產(chǎn)品使用元器件及IC的尺寸和精度,元器件的種類及數(shù)量,產(chǎn)品所要求的P板大小、生產(chǎn)規(guī)模及批量要求和質(zhì)量水平要求,確定設(shè)備機型。
根據(jù)產(chǎn)品工藝要求,結(jié)合不同類型產(chǎn)品可能采取的工藝方案,確定smt設(shè)備的功能和配置。
必須考慮到可擴展性。由于電子產(chǎn)品及與之配套的元器件行業(yè)發(fā)展速度非???,smt設(shè)備從系統(tǒng)的功能、精度、指標(biāo)擴展和生產(chǎn)能力提高等方面要留有余地。選擇新式設(shè)備,并一次將選件購齊,勢必造成投資過高,而且許多選件不適用形成多年閑置,造成大量資金占壓,經(jīng)濟性不佳。要建成一條配套齊全、能力較強的smt生產(chǎn)線,投資額大,而且設(shè)備換代周期短,一些中小企業(yè)承擔(dān)相當(dāng)困難。下決心購置的企業(yè)如應(yīng)用效果不好,會給企業(yè)帶來很重的包袱。故在建線設(shè)計時,選擇經(jīng)濟適用是相當(dāng)關(guān)鍵的。高速機速度快,功能強,但價格約為中速機的2~3倍。如所生產(chǎn)的產(chǎn)品類型不是品種少,且大批量生產(chǎn)的,可選擇幾臺中速機組線,既能解決一次投資資金過大,又可采用小額資金多次投入,生產(chǎn)能力補充靈活的方式。設(shè)備出現(xiàn)故障后,影響也會減至小。設(shè)備投資的回收年限以2~3年為佳。
2、設(shè)備選件及備件的選擇:
smt設(shè)備的選件及備件價格是相當(dāng)高的,應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品要求和生產(chǎn)要求進(jìn)行確定。如點膠、貼片吸嘴、切刀、橡膠帶、密封圈、傳感器等易損件可訂一定數(shù)理的備品,便于及時更換,元件送料器可按元件種類情況訂購適量備品,可提高產(chǎn)品換型速度,減少元件損失。但向設(shè)備電器備件,特別是控制電路板等,價格相當(dāng)高,可不選訂,以降低資金占壓。
3、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)
設(shè)備硬件確定后,千萬不能忽視軟件的配套。smt系統(tǒng)能否良好運行,關(guān)鍵在于人的掌握和運用。應(yīng)選擇素質(zhì)較高的人員,具有計算機自動化控制、電子和機械等方面基礎(chǔ),對于負(fù)責(zé)設(shè)備維修及深入掌握設(shè)備總體技術(shù)的人員,我們選擇具 大專以上學(xué)歷的技術(shù)人員,在前期進(jìn)行生產(chǎn)線鍛煉后,安排到外廠家或廠商培訓(xùn)中心,系統(tǒng)深造。有計劃、有目的并針對具體故障和問題,深入學(xué)習(xí),培養(yǎng)出自己良好的設(shè)備維修和保障力量,會給企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展帶來益處。設(shè)備操作人員特別是高速smt生產(chǎn)線,同樣要求文化程度高、素質(zhì)好的人員,我們選用中技、中專學(xué)歷的人員。 杭州PCB|杭州smt
4、設(shè)備的驗收
設(shè)備驗收是smt建線中關(guān)鍵的內(nèi)容之一。
驗收smt設(shè)備涉及許多過程而非常簡單確認(rèn)。雖然目前沒有一套規(guī)范的驗收辦法,現(xiàn)僅以我們的作法進(jìn)行說明,供參考。
首先在設(shè)備調(diào)研、掌握結(jié)構(gòu)、性能及技術(shù)指標(biāo),簽訂設(shè)備的購買合同等過程中,就要考慮到設(shè)備驗收的內(nèi)容和方法。在逐項確認(rèn)設(shè)備技術(shù)規(guī)格書的指標(biāo)時,掌握關(guān)鍵指標(biāo)的檢測方法,向廠商提出設(shè)備驗收的要求。對于工廠自己要生產(chǎn)的產(chǎn)品,可選擇有代表性的電路板,提前與設(shè)備廠商進(jìn)行實際生產(chǎn)驗收的準(zhǔn)備工作。
設(shè)備安裝、調(diào)整以及設(shè)備安裝場地的環(huán)境布置、電、氣供給等環(huán)節(jié)也不能忽視。應(yīng)滿足設(shè)備對環(huán)境及能源供給等方面的要求。如因條件限制難以達(dá)到,應(yīng)提前與設(shè)備廠商進(jìn)行說明,雙方確定對策,避免給終設(shè)備驗收工作帶來麻
煩。
正式設(shè)備驗收分兩個階段進(jìn)行,即我們稱為無負(fù)載驗收和有負(fù)載驗收工作。
無負(fù)載驗收,即按設(shè)備技術(shù)規(guī)格書的各項功能,精度指標(biāo)和配置進(jìn)行逐項驗收。
有負(fù)載驗收,首先利用設(shè)備廠商的標(biāo)準(zhǔn)程序和標(biāo)準(zhǔn)樣板,進(jìn)行常規(guī)驗收。二步利用工廠待生產(chǎn)的電路板進(jìn)行實際生產(chǎn)驗收,得出設(shè)備精度、貼著合格率、速率、焊接質(zhì)量、系統(tǒng)配套狀況及產(chǎn)品直通率和合格率水平等。
5、提高smt生產(chǎn)設(shè)備的日常管理水平:
不同類型的smt設(shè)備出現(xiàn)故障的趨勢大約有如下二種形勢:
隨著時間的推移,使用時間越長,故障率越高。當(dāng)然會有一段時間相對穩(wěn)定,故障較低,這種趨勢為主流。
但有些設(shè)備在使用初期,故障率相對較高,使用一段時間后,故障相對減少,設(shè)備進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),再逐漸過渡到故障高發(fā)區(qū)。當(dāng)然產(chǎn)生這種變化的原因主要與初期對設(shè)備掌握不熟練設(shè)備調(diào)整和使用效果不是佳狀態(tài),出現(xiàn)這種情況應(yīng)多從內(nèi)部尋找原因,進(jìn)行規(guī)范性管理。
降低設(shè)備故障率,減少停機損失,有效的方法是加強設(shè)備管理水平,制訂設(shè)備操作,維護保養(yǎng)和修理的管理辦法和責(zé)任制。
1)制訂全線總體smt工藝路線,確定每臺設(shè)備單元的工藝參數(shù)、數(shù)據(jù)要求、標(biāo)準(zhǔn)和曲線,并按規(guī)定的頻次,由工藝檢查人員定時監(jiān)督檢查,杜絕管理職責(zé)不明確,工藝管理不嚴(yán)格,設(shè)備不按規(guī)定維護保養(yǎng),設(shè)備參數(shù)亂動,亂調(diào)等不良狀況。
2)按照設(shè)備規(guī)定的內(nèi)容制訂日保養(yǎng)、周保養(yǎng)、月保養(yǎng)、半年及一年保養(yǎng)和維修管理辦法,詳細(xì)規(guī)定不同階段進(jìn)行保養(yǎng)的部位,操作的方法,達(dá)到的目的和效果。往往是制訂某些制度容易,而持之以恒地執(zhí)行相當(dāng)困難。有些操作人員甚至少數(shù)管理者都有怕麻煩,耽誤時間,影響生產(chǎn)的思想。其實堅持進(jìn)行維護和保養(yǎng),使設(shè)備總處于良好狀態(tài),可極大地提高生產(chǎn)效率,減少設(shè)備停機和維修費用,這一點只要去做收益會十分顯著。
3)應(yīng)要求設(shè)備操作人員掌握設(shè)備操作的基本技能,考核合格上崗工作。嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行操作。工作中要集中精力,對設(shè)備運行過程勤觀察、勤判斷,發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,及時解決處理,或請維修人員檢修,不允許設(shè)備帶病工作。
4)充分提高員工基本素質(zhì),轉(zhuǎn)換觀念,發(fā)揮員工積極性,明確個人利益與工廠利益的關(guān)系,制訂生產(chǎn)產(chǎn)量,產(chǎn)品質(zhì)量,設(shè)備合格率及完好率,部品及輔料的消耗等考核指標(biāo),使員工的主動性充分調(diào)動出來,提高效率,降低消耗。
6、提高產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施:
smt生產(chǎn)線環(huán)節(jié)很多,涉及方方面面的內(nèi)容,圍繞設(shè)備管理范圍,應(yīng)重點抓好幾個關(guān)鍵部位和幾個監(jiān)控點。關(guān)鍵部位是:絲印機、貼片機和回流爐。
絲印焊膏的效果會直接影響貼片及焊接的效果,尤其是對于細(xì)間距元件的影響更為顯著。首先要調(diào)好焊膏,設(shè)置好絲印機的壓力、精度、速度、間隙、位移和補償?shù)雀鲄?shù),綜合效果達(dá)到佳后,穩(wěn)定工藝設(shè)置,投入批量生產(chǎn)。
貼片質(zhì)量,特別是高速smt生產(chǎn)線貼片機的質(zhì)量水平十分關(guān)鍵,出現(xiàn)一點問題,就會產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果,應(yīng)著重做好以下工作:
1)貼片程序編制要準(zhǔn)確合理
元器件貼放位置、順序、料站排布,路徑安排要盡可能準(zhǔn)確,合理,好的程序會在提高貼片效率及合格率,降低設(shè)備磨損和元件消耗等方面有顯著效果。在進(jìn)行程序試運行,確認(rèn)送料器元件的正確性后,進(jìn)行一塊PCB貼裝,并安排專人全數(shù)檢查,我們稱之為一號機確認(rèn),要全面檢查位置與參數(shù)、極性與方向、位置偏移量、貼裝元件是否有損傷等項目。檢查合格后,開始投入批量生產(chǎn)。
2)加強生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控和質(zhì)量反饋
隨著生產(chǎn)中元器件不斷補充上料和貼片程序的完善調(diào)整,會有許多機會有可能造成誤差,而產(chǎn)生質(zhì)量事故,應(yīng)建立班前檢查和交接班制度,并做到每次換料的自檢互檢,杜絕故障的隱患。同時要加強smt系統(tǒng)的質(zhì)量反饋,后道工序發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋到故障機,及時處理,減少損失。
回流設(shè)備的控制:
PCB板回流效果對產(chǎn)品焊接直通率、合格率等指標(biāo)緊密關(guān)系,要針對不同PCB板,不同的元器件和不同密度及要求,并根據(jù)焊膏標(biāo)準(zhǔn)曲線和經(jīng)驗數(shù)據(jù),確定出各溫區(qū)參數(shù)、速度、通過試驗板對元器件來進(jìn)行溫度曲線測試,修正溫度設(shè)置,以達(dá)到焊接合格率高,穩(wěn)定可靠的狀態(tài)。
幾個監(jiān)控點主要是指:貼片之后回流焊接之前以及PCB檢查和修理處,設(shè)置專人監(jiān)控點,這樣可將許多故障在焊接前糾正,減少修理工作量。另外,在修理檢查時,應(yīng)查清并匯總質(zhì)量不良的主要內(nèi)容及原因,迅速反饋到產(chǎn)生故障的設(shè)備,立即加以解決。
要達(dá)到良好的工作成果,要有良好工作作風(fēng)和工作基礎(chǔ),員工還應(yīng)養(yǎng)成按規(guī)定填寫各種基礎(chǔ)管理項目表格及記錄的習(xí)慣,如設(shè)備運行日報表、設(shè)備維修記錄表、元器件交換檢查表、貼片狀態(tài)管理表、回流/固化溫度管理表、設(shè)備修理及檢查管理表等。通過這些記錄和統(tǒng)計,使smt生產(chǎn)狀態(tài)不斷改進(jìn)和完善,當(dāng)然這些工作方式是應(yīng)用在北京smt專委會技術(shù)服務(wù)中心即北京市科力達(dá)工貿(mào)中心,不一定適用于其它單位,僅做為技術(shù)交流供大家參考.
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