浦西贴片机维护课程报告剖析

贴片机维护课程报告姓名：蒲西班级：电气14—2学号:20141367日期：2016/12/20一：贴片机：全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。又称“贴装机”、“表面贴装系统”（SurfaceMountSystem），在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。二：贴片机在SMT的作用：贴片机就是用来将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上的设备，贴片机的贴装精度及稳定性将直接影响到所加工电路板的品质及性能三：贴片机的现有工艺和发展趋势：贴片机特点：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、抗振能力强。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。电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小。电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件。产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用。电子科技革命势在必行，追逐国际潮流。发展方向一：高效率双路输送结构新型贴片机为了更快地提高生产效率，减少工作时间，正朝高效率双路输送结构方向发展。双路输送贴片机在保留传统单路贴片机性能的基础上，将PCB的输送、定位、检测、贴片等设计成双路结构。这种双路结构贴片机的工作方式可分为同步方式和异步方式。同步方式是将两块大小相同的PCB由双路轨道同步送入贴装区域进行贴装，异步方式则是将不同大小的PCB分别送于贴装区域。这两种工作方式均能缩短贴片机的无效工作时间，提高机器的生产效率。发展方向二：高速、高精密、多功能、智能化贴片机的贴装速度、精度与贴装功能一直是相互矛盾的，新型贴片机一直在努力朝高速、高精密、多功能方向发展。由于表面贴装元器件(SMC/SMD)的不断发展，其封装形式也在不断变化。新的封装如BGA、FC、CSP等，对贴片机的要求越来越高。美国和法国的贴片机为了提高贴装速度采用了“飞行检测”技术，贴片头吸片后边运行边检测，以提高贴片机的贴装速度。德国Siemens公司在其新的贴片机上引入了智能化控制，使贴片机在保持较高的产能下有最低失误率，在机器上有FCVision模块和FluxDis-penser等以适应FC的贴装需要。日本Yamaha公司在新推出的YV88X机型中引入了双组旋转贴片头，不但提高了集成电路的贴装速度，而且保证了较好的贴装精度。发展方向三：多悬臂、多贴装头在传统拱架式贴片机中，仅含有一个悬臂和贴装头，这已不能满足现代生产对速度的需求，为此，人们在单悬臂贴片机基础上发展出了双悬臂贴片机，例如环球仪器的GSM2、Siemens的S25等，两个贴片头交替贴同一块PCB，在机器占地面积变化不大的情况下，成倍提高了生产效率。为了进一步提高生产效率，人们又在双悬臂机器的基础上推出了四悬臂机器，例如Siemens的HS60、环球仪器的GC120、松下的CM602、日立的GHX-1等，都是目前市场上主流高速贴片机型。多悬臂机器已经取代转塔机的地位，成为今后高速贴片机发展的主流趋势。发展方向四：柔性连接、模块化新型贴片机为了增强适应性和使用效率朝柔性贴装系统和模块化结构发展。日本Fuji公司一改传统概念，将贴片机分为控制主机和功能模块机，根据用户的不同需求，由控制主机和功能模块机柔性组合来满足用户的需求。模块机有不同的功能，针对不同元器件的贴装要求，可以按不同的精度和速度进行贴装，以达到较高的使用效率；当用户有新的要求时，可以根据需要增加新的功能模块机。由于可以根据未来需求灵活添加不同类型的贴装单元，满足未来柔性化生产需求，这种模块结构的机器是非常受客户欢迎的，当产品发生变化以后，能够及时提升设备的工作适应能力是非常重要的，因为新的封装和电路板带来了新的要求。在一台贴装设备上进行投资往往应该基于现在的考虑和对未来的需求进行估计。购买一台比目前所需功能多得多的设备常常能够避免未来可能错失的商业机会。在现有设备上进行升级比购买一台新设备从经济上来说要合算得多。模块化的另一个发展方向是功能模块组件，具体表现在：将贴片机的主机做成标准设备，并装备统一的标准的机座平台和通用的用户接口；将点胶贴片的各种功能做成功能模块组件，用户可以根据需要在主机上装置所需的功能模块组件或更换新的组件，以实现用户需要的新的功能要求。例如美国环球仪器公司的贴片机，在从点胶到贴片的功能互换时，只需将点胶组件与贴片组件互换。这种设备适合多任务、多用户、投产周期短的加工企业。发展方向五：具有自动化编程能力针对非常特殊的元件，新型视觉软件工具应该具有自动“学习”的能力，用户不必把参数人工输入到系统中，从头创建器件描述，他们只需把器件拿到视觉摄像机前照张相就可以了，系统将自动地产生类似CAD的综合描述。这项技术可以提高器件描述精度，并减少很多操作者的错误，加快元件库的创建速度，尤其是在频繁引入新型器件或使用形状独特器件的情况下，从而提升生产效率。贴片机的发展永远都是电子制造行业中最令人关注的领域，目前电子技术的发展对贴装设备不断提出新的更高要求，反过来电子元器件贴装设备的新发展又有力地推动着电子组装业的发展，进而推动着电子技术的发展。目前随着贴装设备市场的不断成熟，从一个平台到另外一个平台的差异愈来愈小。正因为如此，贴装设备的购买者所关注的内容应该超出说明书，对设备评估是全面的，不仅看硬件而且还应关注软件，并考虑以下关键因素：机器类型、成像以及灵活性。有了这些认识，就可以识别不同设备的优劣，并作出明智的选择。四：贴片机可用的元器件：电阻，电容，晶体二极管，稳压二极管，电感，变容二极管，晶体三极管等。（1）电阻的作用及特性：电阻是所有电子装置中应用最为广泛的一种元件，也是最便宜的电子元件之一。它是一种线性元件，在电路中的主要用途有：限流、降压、分压、分流、匹配、负载、阻尼、取样等。电阻最基本的特性是：某一电阻R两端电压U和通过该电阻的电流I成正比。电阻的这种性能在无线电工程中，占有特殊的地位，利用电阻对电能的吸收作用，可使电路中各元件按需要分配电能。（2）电容的作用和特性：云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。陶瓷电容用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。薄膜电容介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。铝电解电容它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候，正负极不要接反。钽、铌电解电容它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高（3）二极管的作用及特性：整流二极的作用：利用用PN结的单向导电性把交流电变成脉动直流电流二极管结构主要是平面接触型，其特点是允许通过的电流比较大，反向击穿电压比较高，但PN结电容比较大，一般广泛应用于处理频率不高的电路中。例如整流电路、嵌位电路、保护电路等。整流二极管在使用中主要考虑的问题是最大整流电流和最高反向工作电压应大于实际工作中的值，并要满足散热条件。变容二极管又称压控变容器，是根据电压变化而改变节电容的半导体，工作在反向偏压状态。应用：高频调谐、通信电路中可做可变电容器使用。有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管，适用于参放的参放变容二极管，以及固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管，用于电视机高频头的频道转换和调谐电路，多以硅材料制作。稳压二极管（齐纳二极管或反向击穿二极管）工作在反向状态，当有一个适当电流通过时，两端就会产生一个稳定电压。稳压二极管是利用PN结反向击穿特性所表现出的稳压性能制成的器件。它是利用二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特点进行稳压的。它既具有普通二极管的单向导电特性，又可工作于反向击穿状态。在反向电压较低时，稳压二极管截止；当反向电压达到一定数值时，反向电流突然增大，稳压二极管进入击穿区，此时即使反向电流在很大范围内变化时，稳压二极管两端的反向电压也能保持基本不变。但若反向电流增大到一定数值后，稳压二极管则会被彻底击穿而损坏。稳压管的最主要的用途是稳定电压。在要求精度不高、电流变化范围不大的情况下，可选与需要的稳压值最为接近的稳压管直接同负载并联。在稳压、稳流电源系统中一般作基准电源，也有在集成运放中作为直流电平平移。其存在的缺点是噪声系数较高，稳定性较差。主要应用于浪涌保护电路，电视机过压保护电路，电弧抑制电路，还有串联型稳压电路。使用时可将多只串联，但由于二极管参数离散性较大，不能并联使用。（4）电感的作用及特性：电感在电路中的作。基本作用：滤波、振荡、延迟、陷波；形象说法：“通直流，阻交流；通直流：所谓通直流就是指在直流电路中，电感的作用就相当于一根导线，不起任何作用；阻交流：在交流电路中，电感会有阻抗，即XL，整个电路的电流会变小，对交流有一定的阻碍作用；细化解说：在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等。2电感的作用是阻碍电流的变化，但是这种作用与电阻阻碍电流流通作用是有区别的电阻阻碍电流流通作用是以消耗电能为其标志，而电感阻碍电流的变化则纯粹是不让电流变化，当电流增加时电感阻碍电流的增加，当电流减小时电感阻碍电流的减小。电感阻碍电流变化过程并不消耗电能，阻碍电流增加时它将电的能量以磁场的形式暂时储存起来，等到电流减小时它也将磁场的能量释放出来，以结果来说，就是阻碍电流的变化。9（99999(（(((0090（5）晶体三极管的电流放大作用其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集极电流较大的变化量。三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。晶体三极管的三种工作状态截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数＝ΔIc/ΔIb这时三极管处放大状态。饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为