貼片設(shè)備
　　為了滿(mǎn)足大生產(chǎn)需要，特別是隨著SMC/SMD的精細(xì)化，人們?cè)絹?lái)越重視彩自動(dòng)化的機(jī)器——貼片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速精度的貼放元器件。
　　近30年來(lái)，貼片機(jī)已由早期的低速度（1~1.5S/片）和低精度（機(jī)械對(duì)中）發(fā)展到高速（0.08S/片）和高精度、（光學(xué)對(duì)中，貼片精度±60）高精度全自動(dòng)貼片機(jī)是由計(jì)算機(jī)、光學(xué)、精密機(jī)械、滾珠絲桿、直線(xiàn)導(dǎo)軌、線(xiàn)性電機(jī)、諧波驅(qū)動(dòng)器及真空系統(tǒng)和各種傳感器構(gòu)成的機(jī)電一體化的高科技術(shù)裝備。從某種意義上來(lái)說(shuō)，貼片機(jī)技術(shù)已成為SMT的支柱和深入發(fā)展重要標(biāo)志，貼片機(jī)是整個(gè)SMT的生產(chǎn)中最關(guān)鍵，最復(fù)雜的設(shè)備，也是人們?cè)诔醮谓�立SMT生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)最難選擇的設(shè)備。
　�。�1）貼片機(jī)的分類(lèi)
　　目前世界上已有近幾十個(gè)貼片機(jī)生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的貼片機(jī)達(dá)幾百種之多，貼片機(jī)的分類(lèi)沒(méi)有固定的格式，習(xí)慣上有下列幾種。
　　1、按速度分類(lèi)
　　中速貼片 3000片/h〈貼片速度〈9000片/h
　　高速貼片機(jī) 9000片/h〈40000片/h
　　超速貼片機(jī) 大于40000片/h
　　通常高速貼片機(jī)采用固定多頭（約6頭）或雙組貼片安裝在X、Y導(dǎo)軌上，X-Y伺服系統(tǒng)為閉環(huán)控帛，故有較高的定位精度，貼片器件的種類(lèi)較廣泛，這類(lèi)貼片機(jī)種類(lèi)最多，生產(chǎn)廠家也多，能在多種場(chǎng)合下使用，并可以根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力大小組合拼裝使用，也可以單臺(tái)使用，而超高速貼片機(jī)則采用旋轉(zhuǎn)式多系統(tǒng)，根據(jù)多送煤旋轉(zhuǎn)方向又分為水平旋轉(zhuǎn)式與垂直旋轉(zhuǎn)式，前者多見(jiàn)于松下和三洋產(chǎn)品，后者多見(jiàn)于西門(mén)子等產(chǎn)品。
　　還有一種超高速貼片機(jī)，如Assembleon-FCM和FUJI-QP-132貼片機(jī)，它們均由16個(gè)貼片送煤組合而成，其貼片速度分別9.6萬(wàn)片/h和12.7萬(wàn)片/h。它們的特點(diǎn)是16個(gè)貼片頭可以同時(shí)貼裝，故整體貼體速度快，但對(duì)單個(gè)頭來(lái)說(shuō)卻僅相當(dāng)于速機(jī)的速度，故貼片頭運(yùn)動(dòng)慣性小，貼片精度能得以保證。
　　2、按功能分類(lèi) 由于近來(lái)來(lái)元器件片式化率越來(lái)越高，SMC/SMD品種越來(lái)越多，形狀不同，大小各異，此外還有大量的接插件，因此對(duì)貼片裝品種的能力要求越來(lái)越高。目前，一種貼片機(jī)還不能做到即能高速度貼裝又能處理異型，超大型元件，故專(zhuān)業(yè)貼片機(jī)又根據(jù)能貼裝元器件的品種分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是高速/超高速貼片機(jī)，主要以貼片元件為主體，另一類(lèi)能貼裝大型器件和異型器件，稱(chēng)為多功能機(jī)。
　　目前這兩類(lèi)貼片機(jī)的貼片分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是高速/超高速貼片機(jī)，主要以貼片式元件為主體；另一類(lèi)能貼裝大型器件和異型器件，稱(chēng)為多功能機(jī)。
　　目前這兩類(lèi)貼片機(jī)貼和片功能可互相兼容，即高速貼裝機(jī)不僅只貼片式元器件，而且能貼裝尺寸不太大的QFP和PLCCC（32mm×32mm），甚至能貼裝CSP，這樣做的好處是將速度、精度、尺寸三者兼容，若兩臺(tái)貼片機(jī)邊線(xiàn)工作時(shí)，能將所有元器件進(jìn)行適當(dāng)分配，以達(dá)到兩臺(tái)貼片機(jī)的總體貼裝時(shí)間互相平衡，這對(duì)提高總體貼裝速度是非常有意義的。
　　3、按貼裝方式分類(lèi)，這種分類(lèi)方法在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中不常用，僅用于理論分析，其分類(lèi)方法有如下幾種。
　　a、順序式。使用通常見(jiàn)到的貼片機(jī)，它是按照順序?qū)⒃�器件一個(gè)一個(gè)貼到PCB上，因此又稱(chēng)之為順序貼片機(jī)。
　　b、同時(shí)式。使用專(zhuān)用料斗（每個(gè)斗中放一種圓柱式元件），通過(guò)一個(gè)塑料管送到PCB對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)上，每個(gè)焊盤(pán)都有一個(gè)元件的料倉(cāng)和塑料管，一個(gè)動(dòng)作就能將元件全部貼裝到PCB相應(yīng)的焊盤(pán)上。這種方法多見(jiàn)于高頻頭的生產(chǎn)中，它適應(yīng)大批量長(zhǎng)線(xiàn)產(chǎn)品，但僅適用于圓柱元件，它的缺點(diǎn)是，更換產(chǎn)品時(shí)，所有工裝夾全部要更換，費(fèi)用高，時(shí)間長(zhǎng)，目前這種方法已很少使用。
　　C同時(shí)在線(xiàn)式。這類(lèi)貼片機(jī)由多個(gè)貼片送煤組合而成，最典型的是Assembleiom-FCM。工作時(shí)，16個(gè)頭依次同時(shí)對(duì)一塊PCB貼片，故稱(chēng)之為同時(shí)在線(xiàn)式。
　　4、按自動(dòng)化程度分類(lèi)，目前大部分貼片機(jī)是全自動(dòng)機(jī)電一體休的機(jī)遇，但也有一種是手動(dòng)式貼片機(jī)，這類(lèi)貼片機(jī)的機(jī)送煤有一套簡(jiǎn)易的手動(dòng)支架，手動(dòng)貼片安裝在Y軸頭部，X、Y、定位可以靠人手的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來(lái)校正位置。有時(shí)還中用光學(xué)系統(tǒng)配套來(lái)幫助定位，這類(lèi)手動(dòng)貼片主要用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，具有價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。
　　（2）典型貼片機(jī)
　　典型的貼片有松下MSR貼片機(jī)，西門(mén)子的HS-50；Assmbleon-FCM貼片體貼，多功能一體機(jī)等。
　�。�3）貼片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
　　貼片機(jī)從早期的機(jī)械對(duì)中，發(fā)燕尾服到現(xiàn)在的光學(xué)對(duì)中，具有超高速的貼片能力，然而技術(shù)總是向前發(fā)展的，貼片機(jī)還會(huì)向貼片速度更快、貼片精度更高、材料管理更方便的方向發(fā)展，其趨勢(shì)如下。
　�、俨捎秒p軌道以實(shí)現(xiàn)一軌道上進(jìn)行PCB貼片，另一軌道送板（西門(mén)子的HS-50已出現(xiàn)）減少PCB輸送時(shí)間和貼片頭待機(jī)停留時(shí)間。
　　②采用多頭組合技術(shù)（類(lèi)似FCM機(jī)）飛行對(duì)中技術(shù)和Z軸軟著陸技術(shù)，以使貼片速度更快，元件放置更穩(wěn)，精度更高、真正做到PCB貼片后直接進(jìn)入再流焊爐中再流。
　�、鄹倪M(jìn)送料器的供料方式，縮短元器件更換時(shí)間。目前大部分阻容元件已實(shí)現(xiàn)散裝供料，但減少管式包裝的換料時(shí)間尚有許多工作可做。
　�、懿捎媚�塊化概念，通過(guò)快速配置，整合設(shè)備可輕易在生產(chǎn)線(xiàn)間拼裝或轉(zhuǎn)移，真正實(shí)現(xiàn)線(xiàn)體柔性化和多功能化。
　�、蓍_(kāi)發(fā)更強(qiáng)大的軟件功能系統(tǒng)，包括各種形式的PCB文件，直接優(yōu)化生成貼片程序文件，減少人工編程時(shí)間，機(jī)器故障自診斷系統(tǒng)及大生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化操作。

焊接設(shè)備
　�。�1）波峰焊機(jī)波峰焊機(jī)
　　傳統(tǒng)插裝元件的波峰焊工藝基本流程式包括準(zhǔn)備、元器件插裝、波峰焊、清洗等。
　　波峰焊機(jī)通常由波峰發(fā)生器，印制電路板傳輸，助焊劑噴涂系統(tǒng)，印制電路板預(yù)熱，冷卻裝置與電氣控制系統(tǒng)等基本部分組成，其他可添加部分包括風(fēng)刀，油攪拌和惰性氣體氮等。
　�、俨ǚ灏l(fā)生器 波峰發(fā)生器是波峰焊機(jī)的核心，是衡量一臺(tái)波峰焊系統(tǒng)性能優(yōu)劣的判據(jù)。而波峰動(dòng)力學(xué)又是波峰發(fā)生器技術(shù)水平的標(biāo)志。它融合流體力學(xué)、金屬表面理論、治金學(xué)和熱工學(xué)等學(xué)科為一體，隨著世界各國(guó)對(duì)波峰焊的高度重視與研究，釬料波峰動(dòng)力學(xué)逐漸成為一門(mén)獨(dú)立的邊緣學(xué)科。
　　②助焊劑噴涂系統(tǒng) 在生產(chǎn)中，必須借助焊接表面上的氧化層。通常焊劑的密度在0.8~0.85g/cm3之間，固體量在1.5%~10%左右時(shí)，焊劑能夠方便均勻地涂布到PCB上。根據(jù)使用的焊劑類(lèi)型，焊接需要的固態(tài)焊劑量在0.5~3g/m2之間，這相當(dāng)于潤(rùn)濕焊劑層的厚度為3~20m。SMA上必須均勻地涂布上一定量的焊劑，才能保證SMA的焊接質(zhì)量。
　　③預(yù)熱系統(tǒng) 波峰焊設(shè)備采用系統(tǒng)以升印制電路板組件和釬劑的溫度，這樣做有助于在印制電路板進(jìn)入釬料波峰時(shí)降低沖擊，同時(shí)也有助于活化釬劑，這兩大因素在實(shí)施大批量焊接時(shí)，是非常關(guān)鍵的，預(yù)熱處理能使印制電路板材料和元器件上的熱應(yīng)力作用降低至最小的程度。
　�、茆F料波峰 涂覆助焊劑的印制電路板組件離開(kāi)了預(yù)熱階段，通過(guò)傳輸帶穿過(guò)釬料波峰。釬料波峰是由來(lái)自于容器內(nèi)熔化了釬料上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)而形成的，波峰的長(zhǎng)度，高度和特寫(xiě)的流體動(dòng)態(tài)特性，呆以通過(guò)擋板強(qiáng)迫限定來(lái)實(shí)施控制，隨著涂覆釬劑的印制電路板通過(guò)釬料波峰，就可以形成焊接點(diǎn)。
　�、輦鬏斚到y(tǒng) 傳輸系統(tǒng)是一條安放在滾軸上的金屬傳送帶，它支撐著印制電路板移動(dòng)著通過(guò)波峰焊區(qū)域。在該類(lèi)傳輸帶上，印制電路板組件一般通過(guò)機(jī)械手或其他機(jī)械機(jī)構(gòu)予以支撐。托架能夠進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足不同足尺寸類(lèi)型的印制電路板的需求，或者按特殊規(guī)格尺寸進(jìn)行制造。
　�、蘅刂葡到y(tǒng) 隨著當(dāng)代控制技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為波峰焊控制技術(shù)進(jìn)入到計(jì)算機(jī)控制階段奠定了基礎(chǔ)。在波峰焊設(shè)備中采用了計(jì)算機(jī)控制，不僅降低了成本，縮短了研制和更新?lián)Q代周期，而且還可通過(guò)硬件軟化設(shè)計(jì)技術(shù)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得整機(jī)可靠性大的提高，操作維修方便，人機(jī)界面友好。
　�。�2）再流焊爐
　　典型的再流焊爐通常有5個(gè)溫區(qū)組成，第一和第四溫匹配置了面狀遠(yuǎn)紅外加熱器，從第一到第四個(gè)溫區(qū)各配置了熱風(fēng)加熱器。第二和第三溫區(qū)有加熱和保溫作用，主要是為了使SMA加熱更均勻，以保證SMA在充分良好的狀態(tài)下進(jìn)入焊接溫區(qū)。
　�、偌訜崞� 紅外加熱器的種類(lèi)很多，大體可分兩大類(lèi)：一類(lèi)是直接輻射熱量，又稱(chēng)為一次輻射體；另一類(lèi)是陶瓷板，鋁板和不銹鋼式加熱器，加熱器鑄造在板內(nèi)，熱能首先通過(guò)傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移到板面上來(lái)。管式加熱器，具有工作溫度高，輻射波長(zhǎng)短和熱響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)滴，但因加熱時(shí)有光的產(chǎn)生，故對(duì)焊接不同顏色的元器件有不同的反射效果，同時(shí)也不利于與強(qiáng)制冷熱風(fēng)配套。板式加熱衷器，熱響應(yīng)慢，效率稍低，但由于熱慣量大，通過(guò)穿孔有利于熱風(fēng)的加熱，對(duì)焊接元件中顏色敏感性小，陰影效應(yīng)較小，此外結(jié)構(gòu)上整體性強(qiáng)，利于裝卸和維修，在與熱電偶配套方面也比前者有明顯的優(yōu)越性。因此，目前銷(xiāo)售的再流爐中，加熱器幾乎全是鋁板或不銹鋼加熱器，有些制造廠還在其表面涂有紅外涂層，以增加約外發(fā)射能力。
　�、趥魉拖到y(tǒng) 再流焊爐的傳送系統(tǒng)有三種。一是耐熱的四氟乙烯玻璃纖維布，它以0.2mm厚的四氟乙稀纖維布為傳送帶，運(yùn)行平衡，導(dǎo)熱性好。僅適用小型并且是熱板紅外型再流爐；二是不銹鋼網(wǎng)，它氫不銹鋼網(wǎng)張緊后成為傳送帶，剛性好，運(yùn)行平穩(wěn)，但不適用雙面PCB焊接，故使用受到限制；三是鏈條導(dǎo)軌，這是目前普遍采用的方法，鏈條的寬度可實(shí)現(xiàn)機(jī)調(diào)或電調(diào)，PCB放置在鏈積極分子導(dǎo)軌上，能實(shí)現(xiàn)SMA的雙面焊接。選購(gòu)時(shí)應(yīng)觀察鏈條導(dǎo)軌本身是否帶有加熱系統(tǒng)也是不能忽視的問(wèn)題，因?yàn)閷?dǎo)軌也參與散熱，并且直接影響PCB上的溫度，通常應(yīng)選用帶有架熱器的產(chǎn)品。此外還應(yīng)考慮導(dǎo)軌本身材料的耐熱性，否則長(zhǎng)期在高溫下工作會(huì)引起生銹和變形。鏈條導(dǎo)軌的一致性也不呆忽視，差的精度有時(shí)會(huì)導(dǎo)致PCB在爐腔中脫落，故有的再流焊又裝上不銹網(wǎng)，即網(wǎng)鏈混裝式，可防止PCB脫落。
　　③溫控系統(tǒng) 帶有爐溫測(cè)試功能的溫控系統(tǒng)，不管是用控溫表控制爐溫，還是用計(jì)算機(jī)控制爐溫，均應(yīng)做到控溫精度高。好的控溫儀表做到高精度的控制。