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2020-03
SMT贴片加工厂走进oppo工厂
恰逢R15发售之际,OPPO特别开放了位于东莞长安的OPPO手机生产基地,东莞市桥头森辉电子厂也受邀参观了OPPO工厂。OPPOR15品质见证之旅活动期间,IT之家参观了OPPO手机生产基地与品质息息相关的材料实验室、SMT中心、总装车间、QE实验室,同时OPPO工程师就R15系列整机设计及品质检测等核心主题分享了OPPO在保障产品品质上的经验。在这里有多达167多种原材料以及大概570多个测试项目,R15所采用的超视野全面屏圆角切割规范、镜头模组的镀膜工艺标准都源于此。材料选型实验室内R15从配件到屏幕电池盖各类原材料都将经过严苛检验此次活动的一大亮点是SMT中心,为了保证主板的生产品质,SMT车间使用了全球范围内的最顶尖制造设备并实现了自动化组装和自动化测试,同时设置了18道行业顶尖水平的品质检测工序来对手机主板进行检测,保证生产出的主板产品具有严苛的品质。SMT中心自动化生产线通过严苛检测的原材料和主板会进入总装车间进行组装,整个组装环节包括两部分,一是生产组装,二是性能测试。生产组装环节制订有严格的标准作业指导书(SOP),以确保组装环节不会出现异常;性能测试环节则借助于自动化测试设备对整机功能进行测试,在确保手机无任何异常后才会进入下一阶段。组装生产线的作业员在自己的位置上各司其职组装R15测试生产线采用自动测试设备更加智能的对整机进行检测最后登场的是QE实验室,在这里将对组装完成的手机进行抽检,它是整个品质检测流程最后也是最重要的一环,抽检的手机需要经过性能测试、结构测试、环境老化测试等150多项实验测试之后才能进入量产。对于从内而外焕然一新的R15,QE检测中心在延续以往高标准检测的同时还增加了更多有针对性的测试项目,比如特别针对双面玻璃所增加的安全性测试、多场景自由跌落测试等等。R15通过静电测试保障用户体验现场针对R15的手机内容结构、功能和电池安全可靠性的各项残酷跌落测试除此之外,OPPO设立的多座“微波暗室”也让人印象深刻,数量方面位于国内厂商前列,“微波暗室”的存在,确保手机最基础的通话功能更稳定。OPPO多个暗室测试功能非常齐全目前,R15手机在官网有超过5000万的用户关注,据悉在今天的OPPOR15新品发布盛典上,将有周杰伦、王俊凯、萧敬腾等歌手出镜
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2020-03
SMT贴片加工厂的三大核心设备
SMT产线主要包括:三大核心生产设备-锡膏印刷机、贴片机、回流焊设备,三大辅助检测设备-SPI、AOI、X-Ray及返修工作站等。这些设备涉及技术:印刷、贴装、焊接技术,二维三维光学、X光检测技术等。贴片机是首要核心设备:用来实现高速、高精度、全自动贴放元器件,关系到SMT生产线的效率与精度,是最关键、最复杂的设备,通常占到整条SMT生产线投资的60%以上。电子厂SMT车间导入全套自动化解决方案,减少人工参与,提升产品品质与一致性。SMT工艺制程中錫膏印刷对品质与效率至关重要!SMT大批量生产SMT瓶颈主要来自于锡膏印刷工艺;为减少人力成本、追求个人产值:大批量生产制造中,SMT贴片机普及双轨、单拼版PCB生产节奏CT=10Sec时双轨PCB进出时间比重接近于0,辅助浪费为0,个人产出最大化;必然要求PrinterCoreCT10Sec以下且双轨。目前,电子产品选用的Chip部品趋于小型化、薄型化,芯片接线间距和焊球直径一直减小,对贴装设备的对准和定位精度提出了更高要求。目前高端多功能贴片机,高密度化贴装精度带来的挑战有:一是改良贴片机部品供料部,包括部品供给的位置精度、编带精度、部品本身包装精度的改善;二是由确定部品吸着位置的轴的高刚性和驱动系统的高精度来提升部品贴装前位置识别系统的能力;三是在贴装过程中贴片机不会产生多余的振动,对外部的振动和温度变化有强的适应性;四是强化贴片机的自动校准功能。现代的贴片机大多都朝着高速高精度的运动控制和视觉修正系统相结合的方向发展。由于SMT生产线75%的缺陷率在印刷设备方面,高密度化贴装精度将对印刷、检测设备厂商带来更大的挑战:一是保证工艺要求(0.66的脱模率)将对钢网厚度和锡膏量带来巨大挑战,同时需要粉径更小的锡膏,这带来了成本的增加以及抑制氧化的工艺难题;二是无尘度的环境要求带来抽风系统、空气过滤系统、辅材、防静电地板等成本的增加;三是SPI、AOI设备在精度与速度之间的平衡将面临挑战。针对SMT技术发展趋势,综合考虑柔性化组装及极小部品组装时接合材料、印刷、贴装、回流等因素,组装设备将面临组装品质、生产效率、组装工艺方面的挑战。SMT起源于20世纪70年代,80年代进入大发展时期,被广泛用于航空、航天、军事、船舶、家电、汽车、机械、仪表等诸多领域,被称为“电子生产技术的第三次革命”。当前,SMT已进入以微组装技术(MPT:MicroelectronicPakagingTechnology)、高密度组装和立体组装技术(3D:ThreeDimensional)为标志的当代先进电子组装技术新阶段,以及多芯片组件(MCM:MultiChipModule)、球型栅格阵列(BGA:BallGridArray)、芯片尺寸封装(CSP:ChipSizePackage)等新型表面组装元器件的快速发展和大量应用阶段。SMT组装系统随着SMT发展而发展和进步,其发展趋势主要体现在系统性能不断提高,适应各类新型元器件组装和无铅焊接等新组装工艺的能力不断提高,以及系统集成形式多样化和集成度不断提高等方面。随着移动电子设备(如智能手机和可穿戴设备)的小型化和多功能化,使用的元件越来越小,结构越来越复杂,封装密度也越来越高,给电子封装和组装行业提出了极大的挑战。PoP和BGA凭借其性能和价格优势己成为封装技术的主流。随电子器件小型化高密集化发展,焊球间距和尺寸越来越小,基板不断减薄,但封装尺寸却在不断增大,引脚数不断增多,复杂性也日益增加。SMT由表面组装元器件、电路基板、组装设计、组装材料、组装工艺、组装设备、组装系统控制与管理等技术组成,是一项涉及微电子、精密机械、自动控制、焊接、精细化工、材料、检测等多种专业和多门学科的综合性工程科学技术。SMT生产线的概念:SMT表面组装设备主要有锡膏印刷机、点胶机、贴片机、再流焊炉、波峰焊炉、清洗设备、测试设备以及返修设备等。一般以锡膏印刷机、贴片机、回流焊炉等主要设备组成SMT生产线或生产系统。SMT焊膏印刷机由网板、刮刀、印刷工作台等构成。网板和印制电路板定位后,对刮刀施加压力,同时移动刮刀使焊膏滚动,把焊膏填充到网板的开口部位。进而,利用焊膏的触变性和粘附性,通过网孔把焊膏转印至印制电路板上。难得一见的SMT制程关鍵工藝视频!焊膏印刷流程步骤:将锡膏(Solderpaste)涂敷与钢网上,刮刀(Squeegee)以一定的速度和压力划过,将锡膏挤压进钢网开口,并脱模与基板对应的焊盘上。
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2020-03
SMT贴片加工厂详解加工过程
电路板生产工艺:SMT硬件工程师,要经常和工厂打交道,必须要对SMT工厂的基本流程和原理充分了解。PCBA=PCBAssembled。组装完成的PCB。严格来讲,PCBA=PCB+元器件+SMT生产+固件+测试。电路板上那么多元器件,靠手焊肯定是不行的,得靠机器来贴片。不管去没去过工厂,在电视上肯定都见过这样的画面:一只机械手,移动到电路板上面,啪啪啪向下捅了几次,电路板上就有元器件了。这就是PCB变成PCBA中的一个环节,SMT。机器焊接电路,跟手工焊接电路原理上都一样,上锡,摆元器件,加热。只不过机器比人的手速高多了,一秒钟可以摆好几个元器件。上锡:首先要给电路板上锡。前面讲到Gerber文件中有一个pastemask文件,就是用来开钢网的。钢网是一张薄薄的钢片,很平整,厚度在0.1mm左右。根据pastemask文件上的图形,有相应的镂空的孔。把钢网盖在电路板上,对齐了,这时候能看到,需要焊接的焊盘都会露出来。钢网就是锡膏的模版,把锡膏在钢网上刷一层,有孔的地方的锡膏会印刷到电路板焊盘上去,没有开孔的地方就没有焊锡。锡膏的厚度,跟钢网的厚度相同,也是0.1mm那么厚。做上锡工作的设备,叫做“印刷机”,把钢网插到机器里,再把电路板放进去,设备会自动托起电路板,定位好,紧紧的顶在钢网下方。钢网上方有一个刷子,推着一大堆锡膏,从钢网上层来回一趟,钢网开孔的位置和电路板形成的凹槽里,就会堆了一层锡膏。再把电路板拿下来,电路板上锡就完成了。接下来就需要进另一台机器,开始摆放元器件。钢网上开孔,和电路板的元器件焊盘对应通过钢网,往电路板上印刷锡膏贴片/SMTSMT,SurfaceMountTechnology,表面贴装。顾名思义,把元器件贴装在电路板表面。之所以叫贴,是因为锡膏是有一定的粘性的,能够在没有熔化的时候,也能够黏住元器件。SMT又称贴片。把芯片贴在电路板上的意思。因为贴片,是整个PCBA加工过程中的最重要的一个环节,因此PCBA加工厂同样都叫做贴片厂。贴片的原理极其简单,手工焊接的时候是用镊子夹着元器件放在电路板上,贴片机是用机械手夹着元器件放在电路板上。不过贴片的实际情况是非常复杂的,设备也很精密。想想也是,如果没啥技术含量,为什么电视里老是放贴片的镜头,而不是放印刷或者后面过炉的镜头呢?我们可以先看看后面的问题:元器件往哪里放?尺寸比较小的元器件,包括芯片类的,都是编带存储的。通过纸质或者塑料的料带,把元器件一颗一颗的按照相同的顺序嵌入到料带中,再卷成一卷一卷的。料带上有很多标准尺寸的孔,这些孔可以卡在物料输送器的齿轮上,齿轮带着物料一点一点的往前送。物料输送器,叫做飞达。这个名字纯粹是音译的,Feeder。原意是喂食器、饲养员。很形象的表达出这个东西的作用:给贴片机喂物料的。飞达整整齐齐的排列在贴片机两端,贴片机的机械手,按照程序设定,从飞达上拾取元器件,并摆放在电路板上。对于大尺寸的元器件或者未编成卷带的散料,也可以放在托盘上,机械手也可以从托盘上拾取物料。机械手是怎么把这么小的元器件抓起来的?实际上贴片机的机械手臂,并不是靠手指把元器件抓起来的,而是靠真空吸起来的。每一个手臂上有好多个吸嘴,每个吸嘴可以吸起来一个元器件。吸嘴多了,机械臂移动一次就可以吸取很多个元器件,并且摆放很多次,生产效率就会更高。不同尺寸的元器件,吸嘴是不一样的,从高中物理可以看出来,相同的压强下,面积越大力越大,所以吸芯片和连接器这种比较沉重的物料的吸嘴就要大一些,吸阻容感的吸嘴就要小一些,吸0201的元器件需要用更小的吸嘴。重量比较大的东西,移动的时候惯性也会比较大,所以贴片机会划分为几个区域,大元器件区域的机械手臂移动的比较慢,小元器件区域的移动的快很多。从贴片机吸元器件这个原理上,不难理解,对于插针、顶针这样的尖头的元器件,物料出厂的时候都带有一个塑料的盖子,因为没有一个平面,是无法吸起来的。对于USB口这样的表面有小的开口的元器件,出厂的时候会贴有一小块高温胶纸,其目的也是防止吸嘴漏气了。机械手怎么知道元器件该放在哪里?生产资料里,会有坐标文件,标示每一个元器件在电路板上的坐标。上线贴片前,产线工程师会对着生产资料,把每个元器件的贴片信息录入到贴片机的操作软件里去。这样贴片机就知道从哪一个飞达拿多少颗元器件,放在电路板的哪个位置了。这个过程在工厂叫做编程,SMT工厂有专门的程序工程师负责录入这些信息,一个几百颗元器件的电路板的编程,需要花费大半天的时间。如何对准电路板和元器件?电路板是通过传送带送到贴片机里去的,元器件在料带里,也不是卡的严严实实的,是会晃动的。贴片机必须要能够判断电路板的精确位置,并把元器件精准的摆放到位。贴片机,是通过机械臂上的摄像头来识别电路板和元器件的。每一个元器件被拿起来之后,都会被照一张相,通过对这张相片的图像识别,能够看的出来是否吸歪了,如果歪了,根据图像上歪的数据,系统会自动对贴片位置做一定的补偿,偏了的移动,歪了的旋转。同样,电路板上也会设计有几个mark点,一个圆形的焊盘,摄像头能够根据焊盘的位置,识别出电路板当前的位置,再根据元器件相对电路板的坐标,找到元器件所在的位置。回流焊/波峰焊打开盖子的回流焊炉子把所有的元器件都摆放好了,电路板就会被从贴片机中推出来,由人工目检,或者由AOI机器检查,看看是否有元器件贴歪了或者错了。如果没什么问题,就要过炉了。过炉,通过一个炉子。锡膏得加热,才能熔化,熔化了才能把元器件固定起来。过炉就是通过回流焊的炉子,把整个电路板逐步加热,直至焊锡熔化,然后再逐步降温下来。整个过程通常会持续8分钟左右。目前回流焊的炉子,都是以热风加热为主。分成多个温度区,逐步加热,在焊锡熔点之上的时间并不长,最多也就几十秒钟。讲到回流焊这个名字,几乎所有人都不知道什么是“回流”,并不是说里面的风会来回流动,更不是说焊锡从这里流到那里。回流焊来自“ReflowSoldering”,这个“回流”的真实含义是“把固体的锡膏,变回能够流动的液体”的意思。过炉的过程中,锡膏会熔化,熔化了的锡膏呈现出液体的特征:吸附到能吸附的地方,并产生张力。经常会出现贴片的时候贴正了,过炉之后就歪了的情况。这种往往是焊盘之间产生的拉力不一样大造成的,例如有的焊盘大,有些焊盘小的芯片。这种需要通过控制锡量和锡膏形状来解决,或者采用过炉前点胶固定的方式。还有一种针对插针式的焊接方式,波峰焊,在老式电路板和大尺寸简单电路板上依然有应用,专门焊接插针电路。波峰焊的波峰,是指焊锡熔化之后,通过设备的喷口把焊锡喷出来,像小喷泉一样,形成波浪形,把元器件的插针插入波峰中,就可以沾上焊锡,并在焊锡吸附力下把焊盘和插针焊接起来。现在智能硬件领域,全板插接元器件的产品几乎没有,大部分都是全板SMT的,偶尔有局部大尺寸连接器可能需要通过波峰焊。
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2020-03
SMT贴片加工中贴片电阻的尺寸代码
  在进行SMT贴片加工之前,希望大家能熟练的掌握关于贴片元件的封装尺寸,这样将更加有助于贴片工作的开展,从而提高SMT贴片加工质量。究竟SMT贴片元件的封装尺寸是如何来表示的?  SMT贴片加工涉及到的贴片电阻常见封装有9种,可以用两种尺寸代码来表示,一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA代码,前两位与后两位分别表示电阻的长与宽,以英寸为单位。  而另一种则是米制代码,也由4位数字表示,其单位为毫米。还是举例进行说明比较清楚,例如用一个0.127mm厚梯型激光切割的电抛光模板来满足电路板上的焊膏筛网印刷,对其进行确定完全取决于常规的模板设计试验。  结果所有的0201器件的孔隙被设计成孔隙与焊盘的比例为1:1,那是因为在这块电路板上还包含有其它的元器件包括CCGA器件,一个0.127mm厚的模板可能是最薄的模板,没有设计成分级模板是为了防止损害到在板上的其它元器件的焊点。  由此可见,SMT贴片加工中这项设计的长度与直径比数值在2.4至3.2之间;面积的纵横比范围在0.72到0.85之间。根据这些数值,就可以可以预见优良的焊膏释放效果。
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2020-03
怎么分辨SMT贴片加工元件
  随着SMT贴片技术向微型化、高效化发展,各类常用元器件也越来越小。常用的贴片电阻、贴片电感和贴片电容在外形上想要区分的话难度就更大了。不过只要掌握相关的技巧,这也不是什么不可能做到的?  首先是关于SMT贴片中贴片电感和贴片电容的区分,可以通过颜色、型号标码、内部结构以及检测等方式来正确分辨。一般黑色的都是贴片电感,贴片电容只有用精密设备中的贴片钽电容才是黑色的,其他普通贴片电容基本都不是黑色的。  在SMT贴片技术中,所用的贴片电感以L开头,而贴片电容以C开头。从外形是圆形初步判断应为电感,测量两端电阻为零点几欧,则为电感。找来相同的元器件可以剖开元器件看内部结构,具有线圈结构的为贴片电感;经过测试发现,贴片电感的阻值较小,而贴片电容具有充放电现象。  其次还要来区分SMT贴片中贴片电感和贴片电阻的不同,通常情况下电感的外形有多边形状,而电阻基本以长方形为主。当需要区分的元器件外形具有多边形,特别是圆形时,一般认定为电感。而且电感的电阻值比较小,电阻的电阻值相对大些。  除此之外,还要学会区分SMT贴片中贴片电容和贴片电阻的差别,贴片电容多为灰色、青灰色、黄色,通常为比硬纸壳稍浅的黄色。有的贴片电容上没有印字,主要是因为其经过高温烧结而成,导致无法在其表面印字。当然也可以通过看标签和测量法清楚的区分。
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