1、电子焊接行业基础知识,制作:袁玉勇,目 录,1、电子插件专业技能知识2、ROHS基础知识3、AOI操作说明及简介4、波峰焊操作说明及简介5、助焊剂使用说明及事项6、清洗剂使用说明及事项,电子插件专业技能,一、电子元件的基本知识.,元件换算及认识,电子插件专业技能,1常见的部品有:电阻、电容、电感、二极体、三极体、IC2色环表,3.部品表示方法3-1.电阻3-1-1电阻的单位是(欧姆)、K(千欧姆)、M(兆欧姆),其换算为: 1M=103K=106,3-1-2电阻用字母“R”表示,符号为 ,实物形为 , chip 3-1-3电阻按值的精确度分为:精密电阻和普通电阻两种,精密电阻为精确度在1%以内
2、,普通电阻5%3-1-4电阻的作用:限流、分压,元件换算及认识,电子插件专业技能,元件换算及认识,电子插件专业技能,元件换算及认识,电子插件专业技能,元件换算及认识,电子插件专业技能,元件换算及认识,站立式电容,趴式电容,注:趴式电容插前要擦硅胶,C,C,电子插件专业技能,元件换算及认识,电子插件专业技能,元件换算及认识,电子插件专业技能,元件换算及认识,电子插件专业技能,二、手工插件的基本原则.,元件插入的顺序,插入作业的编制,电子插件专业技能,前言:插件是一门工艺工程,线路板(PCB、PCBA)具有自己的灵魂。我们不是简单的把几个元件安插到PCB板上就了事,我们要把这项工作当做工艺工程来做
3、,我们每一个员工都是成就这一项目的工程师。这门工艺的好坏不仅仅体现一个人对待工作的态度,更体现出大家对生活、对事物是否具有一种良好心态、良好的品格观念。假设1:张三把二极管插到电阻的位置上去了,这叫么?“鸠占鹊巢”但是借人家的始终需要还的。假设2:李四把电容或其他2只脚的元件插进1个孔位里面,大家可否想像一下,你们自己把2只脚穿一个裤筒会是什么样的后果?假设3:王二把一只二极管方向插反,如果人把手脚掉换一下能否正常运作日常的生活。这些做法带来的后果是非常严重的,轻则导致后段工作开展困难,重则导致产品功能不正常客户退货、火灾、如果样的产品用于军工企业,会导致飞机不能起飞、导弹无法发射、通讯失效,
4、国破家亡!通过上述事例足已证明我们生产的PCBA板是具有灵魂的,我们要像爱护自己一样爱护它,除非你连自己也不爱护了。插件按照横平竖直的,先小后大,先矮后高原则,严格按照工序流程表,作业指导书操作。1、上线前对照BOM清单、图纸、标准样品(严禁私自修改工艺、样品。如需更改必须经工程同意方可修改)检查自己的物料数量是否准确,型号规格是否正确。不清楚的地方询问管辖区的班组长。2、一号工位负责确认PCB数量,PCB开关处是否有流锡孔、无流锡孔且没插开关的则需要贴开关纸,部分金手指部分也需要贴高温纸,有贴片元件的必须提前贴片,上线前需要向班长询问清楚。后面员工负责调试流水线宽度至合适宽度(要求不能太宽且
5、能轻松推动)3、将元件摆放于眼睛前方易拿处,注意外形相同的元件必须隔开摆放,有方向元件尽量使用工装(如:ICPC)4、元件多的产品样品可提前对照工艺、样品、BOM清单制作个人工位的样板置放于不挡手且容易看见的地方(以防忘记自己插什么)注意作业要求,需要搬倒得必须搬倒、需要套管的必须套套管、有特殊要求的必须按照作业指导书操作。5、开始插件,使用双手作业,不能出现一只手工作,一只手停顿的现象。作业中注意元件必须插入相应的符号位置(如工艺上要求R110K,D1IN4007),极性元件注意方向。6、插好的第一块板,经过现场管理人员确认后,焊锡工负责拿去IPQC处做首件确认,确认OK后方可焊接。,电子插
6、件专业技能,A.1.1 元件插入顺序 整个PCB板需手工插入元件的插入顺序的设计应根据元件 的外形尺寸和形状等,按由矮到高、由小到大的顺序编排, 如图所示。 注:少量插入时需要特殊处理的元件(如需卡入、紧固与PCB的散热片、等)可以安排在前道工序插入并进行相应处理。,(元件插入顺序),电子插件专业技能,A.1.2 工序排列时的板面分配 设计元件插入工艺时,工序排列时应根据插件线的方向对PCB板面进行区段划分,根据插入工序及元件的插入数分若干区段,依区段顺序插入,如右图所示。,(插件线的运行方向),电子插件专业技能,(插件线的运行方向),A.1.3 插入流向 元件插入流向应根据生产线插件线的运行
7、方向进行设计,插入顺序应逆传输带的运行方向排列。例如,插件线是由左向右运行,元件则应由左向右,同时由上向下插入。具体流向见图。,元件的插入流向,电子插件专业技能,A.1.4 元件分配按工序分配插入元件时,应遵循以下原则:,1、符合A.1条规定的元件插入顺序、板面分配、插入流向;2、对于具有不易插入元件的工序,应通过减少所插入的点数维持生产节拍的均衡;,电子插件专业技能,A.1.5 元件分配按工序分配插入元件时,应遵循以下原则:,3、在同一工序内应尽量多安排额定值相同并且形状也相同的元件; 4、额定值不同但形状相同的元件尽可能不要排入同一工序,以防止差错; 5、在同一工序内有极性元件的持有率应为
8、30%左右,不得超过40%,以防止差错;,电子插件专业技能,A.1.6 元件分配按工序分配插入元件时,应遵循以下原则:,6、在同一工序内有极性元件的应尽可能安排同轴同向的元器件,以防止插入时极性弄错; 7、因与横轴方向相比,纵轴方向元件不易插入,故在同一工序内不应集中过多的纵轴方向的元件。,电子插件专业技能,A.1.7 元件分配 同一工序内有极性元方向及轴向不同状况的差错率比较:,a.同轴同向:b.同轴异向:c.异轴异向:,结论:插入时极性差错率: a b c,电子插件专业技能,A.2 插入作业首件确认表的编制A.2.1 插入作业工序分配 首先熟悉所插入PCB板的设计状况、所需插入元件的种类、
9、数量、规格、在PCB板的分布以及PCB板作业时的传输方向等。然后按照第A.2章规定的基本原则和要求进行工序分配。,电子插件专业技能,A.2.2 人员的配置 要根据作业者对插入作业的经验和熟练程度配置作业人员,要以提高作业效率、尽可能避免质量事故发生为原则。如:在作业不熟悉或经验不足者工序之后安排作业熟练、经验丰富者等。,电子插件专业技能,A.2.3 作业的节拍和均衡 1、要根据生产计划所确定的生产节拍安排每一工序元件的插入数量;2、插入数量的确定要以元件单件插入的标准时间进行计算后确定;3、为保证生产的均衡,对根据标准时间进行计算后确定的插入数量,要根据作业者的经验和熟练程度进行必要的调整。,
10、电子插件专业技能,三、手工插件的手法及要求.,作业前的确认,手工插件的方法,插入自检,插件标准要求,电子插件专业技能,B.1 插入作业标准及质量要求 B.1.1 作业前的确认作业者工作前要对以下内容进行确认: 1、料盒配置的插入元件数与SOP上的插入元件数是否一致;2、插入元件在PCB板的位置;3、有极性元件的数量、特点、位置及插入方向;4、插入顺序的合理性;5、SOP上是否有注意事项或说明,若有应明白其含义。,电子插件专业技能,B.2.1 插入作业基本操作方法和要求1、 插入时用力要适度,应根据插入元件的具体情况以手的触感来判断,以不引起元器件引出脚变形、PCB板震动使周围元器件跳出 为原则
11、;2、 对有极性或方向要求的元件要确认极性及方向后再插入;3、 插入时要注意不影响周围已插入的其它元器件;,电子插件专业技能,B.2.2 插入作业基本操作方法和要求4、 插入导线时应将插入端折弯一下,将线芯全部插入插孔(如图所示)5、 元件插入后的状态要符合插装标准;6、 对于插入或接触IC等对静电敏感元件的作业者必须佩带防静电腕带。,电子插件专业技能,B.2.3 双手插入的操作方法和要求 为提高作业效率,以便插入后留出质量确认时间,对于作业较熟练者应提倡双手插入的操作方法。B.2.3.1 作业方法1、根据作业者的动作习惯和熟练程度,可采用下列两种作业方法之一:2、双手同时取元件,左右手交替插
12、入;3、左手插入时右手取元件,右手插入时左手取元件,如此反复完成插入作业。4、插入时元器件不可在左右手之间传递。B.2.3.2 料盒配置 料盒配置要适应双手插入作业,分别置于左右手易于拿取的位置。同一种元器件分别用左右手插入应放于不同的料盒中,以方便拿取。,电子插件专业技能,A.3.3.3 插入检查1、元件插入数量、规格是否与工艺卡相符;2、是否有错孔、漏孔;3、有极性元件插入极性是否正确;4、元件是否有浮起;5、所插入元件周围其它元件是否有歪斜、浮起、跳出;6、是否插入到位,符合插装要求。 除要求作业者按照上述项目自检外,还应安排专门检查人员,以保证插入质量,尽可能降低插入不良率。,电子插件
13、专业技能,电子插件专业技能,电子插件专业技能,电子插件专业技能,电子插件专业技能,电子插件专业技能,四、生产工艺的平衡.,工艺平衡的定义,工艺平衡的意义,工艺平衡的方法,工艺平衡的误区,电子插件专业技能,C.1 生产线工艺平衡的定义 制造业的生产线多半是在进行了细分化之后多工序流水化连续作业生产线,此时由于分工作业、简化了作业难度,使作业熟练度容易提高,从而提高了作业效率。 然而经过了这样的作业细分化之后,各工序的作业时间在理论上、现实上都不能完全相同,这就势必存在工序间作业负荷不均的现象。除了造成无谓的工时损失外,还造成大量的工序堆积发生,严重的话会造成生产的中止。为了解决上述问题就必须对各
14、工序的作业时间进行平均化,同时对作业进行标准化,以使生产线顺畅流动。,电子插件专业技能,C.2 生产线工艺平衡的意义。 生产线工艺平衡即是对生产的全部工序进行平均化,调整作业负荷,以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法。,电子插件专业技能,C.3 生产线工艺平衡所产生的效果是多方面的: 物流快速,减少生产周期。 减少或消除物料或半成品周转场所。 消除工程瓶颈,提高作业效率。 提升工作士气,改善作业秩序。 通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、联合操作分析,时间研究等全部IE手法,提高全员综合素质。,电子插件专业技能,C.4 生产线平衡率的计
15、算方法: 平衡率= 100% 平衡损失率=100%平衡率(%) 理论产量=时间/CT=3600/CT(时产量,单位统一),电子插件专业技能,C.5 提高生产线平衡率的方法1: 取消(Eliminate):剔除不必要的作业或动作。杜绝一切危险动作与隐患。工作中取消一切怠工和闲置时间。,电子插件专业技能,C.5 提高生产线平衡率的方法2: 合并(Combine):对于无法取消而又必要者,看是否能合并,以达到省时简化的目的。,电子插件专业技能,C.5 提高生产线平衡率的方法3: 简化(Simple)经过取消、合并、重排后的必要工作,就可考虑能否采用最简单的方法及设备,以节省人力、时间及费用。,电子插
16、件专业技能,C.6 生产线工艺平衡改善的误区。 不可随便增补人员。 急功近利,改后一见效果不明显就很快恢复原状。 希望一劳永逸,随着机型、人员等生产条件的变 化应及时作出调整。,电子插件专业技能,电子插件专业技能,电子插件专业技能,RoHS基础知识,序言,有五千年历史的锡铅共晶焊料使用于所有电子机器, 支持了今天的惊人进展,并且成为关于一切安装的准则。 正因为如此, 不含铅的焊料的开发实用化, 相当于改造制造业的历史, 所以全世界的“产官学”都致力于这项工作。代表性的无铅焊料, 具有熔点高, 易于氧化等的特性, 相比锡铅焊料,它要求更严峻的制造条件及质量管理。 无铅焊料技术以安装技术为基础,由
17、固有的材料、设备、工作方法、设计、质量管理等技术综合构成。而且在技术上有未确立, 日新月异的一面。因此, 不只从事直接导入, 安装的技术 制造有关人员, 连设计开发, 质量管理, 资材, 服务及其他所有有关专门领域, 职责的人员都需要对无铅焊料的课题有相当了解, 这有利于无铅工艺的推进导入, 强化制造工作。,RoHS基础知识,RoHS基础知识,为何选用无铅焊料,焊料从发明到使用,已有几千年的历史。SnPb焊料以其优异的性能和低廉的成本,一直得到人们的重用,现已成为电子组装焊接中的主要焊接材料。丰富的使用经验原材料容易取得合适(较低)的熔点温度良好的润湿特性固液共熔温度范围小良好的制造性可接受的
18、可靠度好的导电性、导热性良好金属界面稳定性,多好的焊料,RoHS基础知识,为何提出无铅,錫鉛既然這麽好,爲何自討苦吃搞無鉛,铅及其化合物属于有毒物质,长期使用会给人类生活环境和安全带来较大的危害。从保护地球村环境和人类的安全出发,限制使用甚至禁止使用有铅焊料的呼声越来越强烈,这种具有悠久应用历史的SnPb焊料,将逐渐被新的绿色焊料所替代,在二十一世纪科技高速發展、生活水平日新月異的今天,这将成为可能。 鉛及其化合物危害:抑制蛋白质的正常合成功能 危害人体中枢神经 精神混乱、呆滞、生殖功能障碍贫血、高血压等慢性疾病 铅对儿童的危害更大,会影响智商和正常发育 危害肝脏、肾脏,哪些日常用品含铅?,R
19、oHS基础知识,铅污染途径,很多途径都将导致程度不同的铅污染、中毒人体通过呼吸,进食,皮肤吸收等都有可能吸收铅或其化合物锡炉高温下,铅的挥发严重锡渣中富含铅,处理不当将直接污染生态环境、地下水水资源废弃电子产品上也富含铅汽车、汽油、罐头、自来水管等生产有大量使用含铅品多种制造业中含铅组件,长时间接触皮肤吸收电子产品运作时发热导致铅蒸化含铅炊具雨水(尤其是酸雨)侵蚀导致水源Pb污染以美国为例,每年随电子产品丢弃的PCB约一亿块,按每块含SnPb焊料10克,其中铅含量为40计算,每年随PCB丢弃的铅量即为400吨,RoHS基础知识,无铅焊料概念,无铅焊料是什么?,现行焊料锡(Sn)铅(37Pb)使
20、用于全电子机器,无铅(Pb)焊料锡(Sn)无害金属2006年7月 全世界、全商品,无铅的定义是国际标准组织(ISO)提案:电子装联用焊料合金中铅含量应低于0.1wt% ,即铅含量必须低于 1000 ppm.(以重量计),RoHS基础知识,ROHS与非ROHS焊料介绍,ROHS锡丝,非ROHS锡膏,非ROHS锡条,非ROHS锡丝,ROHS锡膏,ROHS锡条,RoHS基础知识,其他問題,随着微细间距器件的发展,组装密度愈来愈高,焊点愈来愈小,而其所承载的力学、电学和热学负荷则愈来愈重,对可靠性要求日益提高,但传统的SnPb合金的抗蠕变性差,不能满足近代电子工业对可靠性的要求。因此,无铅焊料的开发和
21、应用,不仅对环境保护有利,而且还担负着提高电子产品质量的重要任务 。 尤其是运输业对电子产品的高依赖性,对焊接可靠性提出了更高的要求,促使人们不断研发新的更可靠的焊料。假象在外层空间的宇宙飞船上,一主控计算机的某个小组件因长时间颠簸而裂开,其损失不可设想!,錫鉛合金真的在焊接上就十全十美了嗎?,RoHS基础知识,無鉛制程工藝,电子组装焊接是一个系统工程,对无铅焊接技术的应用,其影响因素很多,要使无铅焊接技术获得广泛应用,还必从系统工程的角度来解析和研究以下几个方面的问题:组件(IC组件、被动组件、连接器组件等) PCB(浸金板、Entek/OSP板、化银板) 焊料(锡膏、锡丝、锡条、锡球) 助
22、焊剂(Flux、稀释剂、助焊膏) 焊接设备(回流焊、波峰焊、手浸锡炉、铬铁) 废料回收(Reflow/wave/hand/rework锡渣回收利用) 组装制程控制(各阶段都需特殊的制程设定),RoHS基础知识,绿色无铅产品导入,绿色无铅产品导入-是一场不参与就会被淘汰的挑战,RoHS基础知识,为什么要导入绿色无铅产品,20世紀70代以,环境不断恶化,因环境的破坏造成灾害断发生,人们开始呼唤绿色产品与绿色消費,保 护 自 身 健 康保 护 居 室 环 境保 护 区 域 环 境保 护 全 球 环 境,RoHS基础知识,为什么要导入绿色无铅产品,定义绿色无铅产品标准 : -在产品设计、生产、使用、废
23、弃的全过程注重环境为 设计时,考虑资源与能源的保护与用; 生产时,用无废少废技术和清洁生产工艺; 使用时,无害于公众健康; 废弃时,考虑产品的易于回收和处置。,RoHS基础知识,WEEE废旧电子电器设备指令(以下简称WEEE指令) 欧盟议会和欧盟委员会于2003年2月13日在其官方公报上公布了.WEEE指令要求在2006年12月31日前,生产制造商应实现电子电器设备回收率达到70%80%(按重量计);元件、材料和物质再利用再循环率为50%80% RoHS电子电器设备中限制使用某些有害物质指令(以下简称RoHS指令)RoHS指令要求从2006年7月1日起,在新投放市场的电子电器设备中,禁止使用铅
24、、汞、镉、六价铬、多溴二苯醚(PBDE)和多溴联苯(PBB)等有害物质 。,相关指令,RoHS基础知识,中国环境保护徽,RoHS基础知识,中國,加拿大,北欧,欧盟,美國,日本,西班牙,泰國,匈牙利,新西蘭,台灣,韓國,各國綠色標志,RoHS基础知识,RoHS指令是有欧盟议会和欧盟理事会在2003年1月23日发布的,RoHS基础知识,电子电气设备使用的特定原材料中,允许的铅,汞,六价铬,多溴联苯(PBBs)和多溴联苯醚(PBDEs)含量最高为重量百分比0.1%,允许的镉含量最高为重量百分比0.01%;1、欧盟及中国RoHS含量限制标准: 铅(Pb): 1000 ppm 汞(Hg): 1000 p
25、pm 镉(Cd): 100 ppm 六价铬( Cr6+ ): 1000 ppm 多溴联苯(PBBs): 1000 ppm 多溴联苯醚(PBDEs): 1000 ppm2、包材RoHS含量限制标准: 铅镉汞六价铬 100 ppm,RoHS基础知识,RoHS基础知识,RoHS基础知识,RoHS基础知识,5、品质控制A 、IQC进料检验中对于厂商提交RoHS材料的出货检验报告和测试报告等文件,必须进行确认,并作为品质记录保存;对于RoHS材料和非RoHS材料必须予以严格区分,不可以混杂放置,检验时,必须有专用的RoHS检验区域。检验完成后,必须对合格材料贴上合格标签和RoHS标签。,RoHS基础知识
26、,B 、IPQC对于需要符合RoHS需求的生产线执行制程品质稽核,以确保制造过程依据既定的程序和作业而实施。使用RoHS生产检查表,确认在生产前,所需要的RoHS相关要求是否符合,生产过程中必须随时监控。,C 、FQC/OQC在完成品检查和出货检查中,必须检查产品包装是否按照规定的要求,对于检查合格的产品批次,必须在其外包装上贴上合格标签和RoHS标签。,RoHS基础知识,RoHS基础知识,3、制程站别:对于制程各个站别,需要将每站涉及的设备及工装,夹具,工具等进行使用前的严格的擦拭,清洁,以保证不受外来的污染。制程中使用的辅助材料,必须是RoHS的,不受外来污染。比如:印刷的钢板,刮刀,擦拭
27、布,贴片的吸嘴,回流焊的焊区,清洁用的溶剂,测试用的机器,治具,测试针,生产的流水线,工作台面,检验用仪器,均需要进行清洁。检验与返修站别必须保证与非RoHS制程进行严格的区分隔离开来,防止产品之间的相互混用。清洁后必须贴上相应的标识。,RoHS基础知识,4、工艺文件,必须保证足够的适宜的工作文件可以供生产和检验使用。5、对于客户退回的产品的处理,应该保证其处理环境的RoHS化,保证不发生后来的外物污染。6、对于参与RoHS生产的相关人员,包括仓库,检验,SMT,REWORK,物料员等等人员,都必须进行RoHS生产制程的相关培训,以保证都有足够的相关知识和足够的认识。以保证对于RoHS制程的执
28、行力度。培训合格后必须进行相关的资格认证,认证合格者方可上岗。,RoHS基础知识,RoHS基础知识,如何推进RoHS ?,2006年7月1日开始, 欧盟就要对在欧盟内生产及销售的电子电器产品的实施有害物禁止. 2007年3月1日开始, 相同的禁令也将在中国大陆生效.然而, 到目前为止, 还有很多公司, 特别是那些作为成品产品的间接供货商, 没能对有害物含有部品进行有效的控制, 造成RoHS NG品流出.某公司(生产成品)就多次生产这样的情况: 因为一个senor 或PCB含Pb量超标,就停拉几天, 而且需要将已经出货的机全部拉回返工, 其造成的损失比一般的品质问题还严重!通过多家客户对我们公司
29、的RoHS Audit , 现就如何推进该工作谈点感想,RoHS基础知识,1. RoHS问题应给予足够的重视. 一般的品质问题可能有返修, 特采, 废弃等方法处理. 但如果是RoHS NG, 唯一的处理办法就是废弃! 而且, RoHS NG 料可检出性很差, 除了少数可以通过外观颜色识别外, 大部分只能依靠仪器来识别.一旦不良发生, 其造成的损失将会很严重. 所以, 只能依靠有效的管理系统来加以控制; 2. 建立RoHS控制系统. 企业应该像ISO9000要求一样建立一个RoHS控制系统,成立专门的事务部来负责相关工作, 事务部成员可以是跨部门的.事务部负责相关程序文件的制定, 评审和传达.
30、各部门应就文件要求的内容对相关人员进行教育, 做到全员参与.3. 供货商管理. 供货商是物料的源头, 企业应要求供货商建立相应的系统,并对其进行定期Audit, 签定保证协议; 要求提供对所有随成品流出的物料的SGS报告或其它通常认可无有害物证明;,如何推进RoSH(二),RoHS基础知识,4. 来料及仓库管理. 来料检查需对物料进行确认, 并加印识别, 如OK的印个绿色的ROHS OK, NG的印个红色的ROHS NG, 并定期抽检 (很难有企业能保证每批抽检); 仓库对RoHS NG和OK料分开放置管理.5. 工厂管理. 生产线的员工都应接受ROHS相关知识的教育, 相关工位有基本的识别能
31、力, 如对Cr+6镀锌品的识别, Lot 票是否有ROHS合格印; 工厂使用的辅料也是一大管理重点, 所有辅料, 特别是一些化学试济, 应有品名, ROHS合格印等标识;6. 出货管理。 成品机及其外箱均需有ROHS的标识,以便不良发生时便于追索从接受AUDIT的供货商来看,许多供货商已经做了许多工作,但没有进行系统的管理另外,由于不同公司的要求不太一样,如日系企业的要求就要比欧盟要严,要求禁止多种有害物,企业应根据自己客户的要求来定标准,如何推进RoSH (三),AOI操作说明及简介,AOI 原理,1.1 光学原理1.2 检测原理,AOI操作说明及简介,AOI设备外观介绍,键盘托盘,关闭设备
32、电源总开关,AOI操作说明及简介,1.1 光学原理,1、反射原理光学从左边入射,通过水平镜面后,进行等角度的反射,从右边反射。当光学反射到镜头内时,则在相机内成像,否则不成像。(如图1)2、成像原理(1)红色LED,分布在光源的最上方,其作用区域为水平区域和坡度平缓区域。 (2)绿色LED,分布在光源的中间一层,其作用区域为坡度适度的区域。 (3)蓝色LED,分布在光源的最下方,其作用区域是坡度陡的区域。(4)坡度自水平到垂直所拍摄的图像效果分别为红色、黄色(红色+绿色)、绿色、青色(绿色+蓝色)、蓝色,亮度变化则自亮到暗。(5)元件本体表面粗糙,红绿蓝三种光均有反色到镜头,产生漫发射,故元件
33、本体接近原色 。 (如图1),图1:反射原理,图2:成像原理,水平区域坡度平缓区域,坡度适度区域,坡度陡区域,元件本体,AOI操作说明及简介,1.2 检测原理,检测原理,就是指图像的检测处理算法。ALeader AOI的检测算法包括图像统计原理、灰阶处理算法和图像色彩分析技术。图像统计原理,是ALeader AOI独有的一种有效的检测算法,几乎所有的检测都可用到该算法,该算法就是利用OK样本的累计学习和色彩比对来进行检测和判断。灰阶处理算法,是指亮度分析和统计算法,该算法包括最大值算法、最小值算法、亮度跨度算法、均值算法和亮度抽取算法。图像色彩分析技术,就是指分析和处理图像的颜色,主要是通过图
34、像的色彩分布和色彩特征来进行检测和判断,主要包括色彩抽取算法,波峰焊插件算法、红胶分析算法、孔洞分析算法等。,AOI操作说明及简介,二、波峰焊检测项目,1、偏移:Match2、少锡:TOC,PIN3、空焊:TOC,PIN,Other4、错件:OCV,Match,Other5、缺件:Histogram,Length6、短路:Short7、插件:Crest(包括无线尾、锡洞、包脚、少锡等波峰焊插件项目的检测),AOI操作说明及简介,三、算法,OtherTOCPINHistogramLengthMatch,OCVCrestShortClueHole,AOI操作说明及简介,Other,图像统计建模算法
35、,为ALeader专用的检测算法,几乎应用所有检测领域。AOI统计建模是通过学习一系列OK样板,观察图像变化并结合所有OK图像中看到的视觉偏差,找出元件外形变化和未来可能变化方式的特征来增强系统识别OK与NG图像的能力 。,AOI操作说明及简介,TOC,自动抽色:错件,范围抽色:少锡,虚焊,空焊。,单击此处自动抽色,TOC为色彩抽取算法,就是指抽取符合设定色度范围和亮度范围的图像抽取算法,主要用于抽取图像的色彩特征。色彩抽取算法,就是指亮度抽取算法 + 色度抽取算法 。,例如少锡的范围:上下限(60-100)红(0-60)绿(0-90)蓝(60-180)亮度(20-255),AOI操作说明及简
36、介,PIN,实线框用于定位,框为PIN脚大小。,虚线框用于检测。,参数设置同TOC算法。,PIN算法是组合算法,是集定位算法和抽取色彩算法一起的图像处理算法。,AOI操作说明及简介,Histogram,电极旁边爬坡处亮度较低,亮度分布的直方图,有最小值,最大值,跨度,平均值四种模式。,Histogram为直方图统计算法,就是指通过统计ROI区域内的亮度分布,或者是亮度变化,来判断和检测待测点是否符合标准范围的灰阶处理分析算法。,AOI操作说明及简介,Length-长度,Length算法,为长度测量算法,就是指测量间隔亮度区域之间的距离的算法。一般用于检测缺件。,电极亮度较高,其他区域较暗,此处
37、为检测框的亮度分布图,通过外距获取电极的长度,返回值 = 检测点的实际长度 检测点的标准长度 + 50,AOI操作说明及简介,Match,Match测偏移上下限(0-50),Match测错件上下限(0-30)如有误判,可拉大参数,一般控制在(0-40)。,AOI操作说明及简介,OCV,OCV,是指通过分析和获取待测图像的轮廓线与标准样本的轮廓线相似程度的一种图像处理算法 。用于检测错件、缺件等。,AOI操作说明及简介,CREST定位,白色区域为有效定位区域,一般按默认参数设置即可,如有干扰色(如白色)可通过调节亮度去除干扰定位的颜色。,根据插件的极性选择,CREST的定位算法,为特色的定位的方
38、式 ,主要提取焊锡作为定位,并将焊锡之外的色彩设置为背景 。,黑色区域为背景区域,AOI操作说明及简介,CREST引脚,引脚,是指检测波峰焊插件中是否具备引脚的图像处理算法。引脚成分的色彩特征是色彩亮度低,并且色彩的色度为蓝色。,粉色部分为引脚有效区域,色彩参数与TOC算法一样,但亮度默认参数为(30-130)。如有误判,可调节亮度参数,一般不超过(30-150)。,AOI操作说明及简介,CREST少锡,少锡检测插件的焊盘的焊锡量是否足够的图像处理算法,参数与TOC算法一样,不需要调节。,产生误判可调上下限,下限一般不底于70,即(70-100),粉色部分为有效区域,AOI操作说明及简介,CR
39、EST包锡,通过分析插件的包锡区域的亮度,来判断插件是否发生包锡。包锡的特征为插件的包锡区域的亮度大 。,OK标准亮度较低,AOI操作说明及简介,Crest气孔,气孔(锡洞),是指检测插件的孔洞是否发生外露的图像处理算法。气孔的特征为图像的亮度低。,当蓝、绿、红色通道的亮度值小于各自色上限时,则该成分点位为气孔成分点 。,AOI操作说明及简介,Short-短路,当蓝、绿、红色通道的亮度值大于各自色上限时,则该成分点位为焊盘成分点,否则为背景成分点。,AOI操作说明及简介,Glue-红胶,红胶算法,就是指分析和获取元件焊盘区域(铜箔区间)上发生溢胶的数量的色彩统计算法。,AOI操作说明及简介,H
40、ole-锡洞,Hole算法,是指在红胶板检测中,检测DIP元件插孔是否具备插件的一种有效的图像处理算法。,AOI操作说明及简介,操作篇,步骤:程序制作流程。编程:各类元件的注册方法(重点)。调试:调试的基本思想(重点)。测试:NG查看的基本操作。,AOI操作说明及简介,程序制作流程,1.新建程序,2.程序面设置,3.注册Mark,4.导入CAD,5.注册标准,6.调试,7.测试,AOI操作说明及简介,各类元件的注册方法,电容电阻极性二脚件三极管SOP,QFP单框焊点Barcode,注:此为编程方面的重点培训部分,主要通过做新程序的方式来掌握。,AOI操作说明及简介,调试,一、位置1、更改标准,
41、通过标准图库调整大小位置。2、PCB板上FOV定位。二、调参数1、CREST引脚:调亮度,30-130(30-140)少锡:调判定数据,80-100(70-100)包锡:调判定数据,0-160(0-170)锡洞:优先调绿色(一般不低于50),再调蓝色(一般不低于20),对个别焊点可屏蔽2、TOC(PIN)少锡:优先调蓝色(50-180),再调红色(0-70)。空焊:优先调红色。虚焊:优先调红色。3、OTHER学习4、拉大范围1、MATCH,测错件0-30(0-40),测偏移角度可放大到10.2、OCV,误差倍数一般不超过1.5倍。三、派生1、内派生:一般用于错件,包括OCV,MATCH,TOC
42、等。2、外派生:本体差异过大,造成定位不准的时候使用外派生。四、重新注册一开始注册时有问题的标准,需要重新注册。,注:调试为上机操作的重点培训部分,主要通过调试新程序和平时调试线上的程序来掌握。,AOI操作说明及简介,NG查看,按键操作AOI与维修站的连接SPC的参数设置与统计功能,AOI操作说明及简介,AOI设备保养,机器平台清洁; 清理工作平台前准备手套、干净棉布。 将设备电脑关闭,再关闭设备电源总开关(电源开关置于OFF状态)。 带上手套,用干净棉布清洁平台表面(测试时PCB板留下)脏污物或灰,关闭设备电源总开关,AOI操作说明及简介,AOI设备保养,散热风扇清洁 位于机器外壳后面(上面
43、二个、下左侧面2个)共有4个风扇如图所示.风扇由外防护窗、防尘网、叶片、内防护窗共4个部分组成,如图所示。,AOI操作说明及简介,AOI设备保养,X-Y平台清洁,X-Y轴清洁润滑轴平台包含X-Y轴滚珠丝杠、直线导轨。机器滚珠丝杠分布于X/Y轴共两条,如图所示。直线导轨四条,带上手套,用干净的白布清除陈油,用画笔将OKS422油脂均匀加入丝杠中,如图所示。打开测试软件,将机器各轴导轨运动4-5次,使其润滑均匀。,导轨,波峰焊操作说明及简介,波 峰 焊 设 备,波峰焊机概述波峰焊机操作波峰焊机保养波峰焊接不良原因及对策波峰焊治具制作及使用,波峰焊操作说明及简介,波峰焊外形,波峰焊操作说明及简介,什
44、么是波峰焊,波峰焊是将熔融的液态焊料借助与泵的作用在焊料槽液面形成特定形状的焊料波插装了元器件的PCB置与传送链上经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。,波峰焊概述,波峰焊操作说明及简介,波峰焊概述,1.波峰焊接的流程,已插上或贴完元器件的PCB电路板,首先由机器入口处的接驳装置以一定的角度和速度送入波峰焊机内,然后被连续运转的夹爪夹持,依次完成涂覆助焊剂、第一预加热、第二预加热、第三预加热、第一波峰焊锡、第二波峰焊锡,制冷及冷却的工艺流程。最后,由夹爪拖链将已焊接完的PCB板送出,预加热,波峰焊操作说明及简介,波峰焊概述,2.喷涂助焊剂,已插上零件的PCB电路
45、板,在运输链条的传送下,到达喷雾区,在PCB板底部自动喷涂助焊剂,通过调节喷雾气压及助焊剂流量,使PCB板均匀润湿。其作用是将PCB板去除PCB板上的氧化物,为后面的焊接提供保障,波峰焊操作说明及简介,波峰焊概述,3.预热区,作用:将喷涂过助焊剂的PCB板进行烘烤,除去焊点处金属表面及元件脚上的污染物(氧化物、油污等),让助焊剂发挥最佳助焊效果;同时将助焊剂内所含水份蒸发、除去挥发溶剂,抑制焊锡时气泡的产生。另外,PCB及元件温度的提高,有助于减少PCB板焊接时的变形和元件因温度提升过快而损坏。,波峰焊操作说明及简介,波峰焊概述,4.波峰焊接区,锡波的表面均被一层氧化皮覆盖它在沿焊料波的整个长
46、度方向上几乎都保持静态在波峰焊接过程中PCB接触到锡波的前沿表面氧化物破裂PCB前面的锡波平滑地被推向前这说明整个氧化皮与PCB以同样的速度移动 ,在一定的角度下,使零件脚和PCB板上的焊盘牢固焊接在一起,波峰焊操作说明及简介,波峰焊概述,5.焊点成型,PCB离开焊料波时分离点位与B1和B2之间的某个地方分离后形成焊点,当PCB进入波峰面前端(A)时基板与引脚被加热并在未离开波峰面(B)之前整个PCB浸在焊料中即被焊料所桥联但在离开波峰尾端的瞬间少量的焊料由于润湿力的作用粘附在焊盘上并由于表面张力的原因会出现以引线为中心收缩至最小状态此时焊料与焊盘之间的润湿力大于两焊盘之间的焊料的内聚力。因此
47、会形成饱满圆整的焊点离开波峰尾部的多余焊料由于重力的原因回落到锡锅中,波峰焊操作说明及简介,波峰焊概述,6.冷却区,由冷风机或者风扇,对PCB上的温度进行加速冷却,以满足焊接对温度的要求。,波峰焊操作说明及简介,二 波峰焊操作,操作面板,操作面板使用说明电源开关。当开关拔到MAN状态,设备处于手动操作状态,设备的启停只能依靠人为操作电源开关来执行;当开关拔到AUTO状态下,设备的启停依靠电箱内的时间挚设定的时间自动开关机;中间为OFF位电源指示设备通电时亮3.手动运输按下此按钮,机器将以最快的速度运行(正常生产时不用按下)4.蜂鸣器报警的声音提示5.复位当机器出现报警,待故障排除后,按下此按钮,机器恢复运行6.照明当按下锡炉内照明亮,