一種空調(diào)線控器針座貼裝可靠性研究與分析

摘要

通過對(duì)貼裝設(shè)備參數(shù)、吸嘴型號(hào)、料盤結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)化，有效地解決了空調(diào)線控器生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的針座貼裝偏位問題。

0   引言

表面貼裝技術(shù)(SMT)是新一代電子組裝技術(shù)，將傳統(tǒng)的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一，從而實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生產(chǎn)的自動(dòng)化。這種小型化的元器件稱為SMT器件（或稱SMC、片式器件）?？照{(diào)用線控器上的片式貼裝針座使用也較為廣泛，主要優(yōu)勢是占位面積小、集成度高、成本低。但也正是因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/針座">針座體積小、引腳密集，會(huì)導(dǎo)致貼裝過程中容易出現(xiàn)偏位、拋料的問題。

圖1 空調(diào)用線控器針座尺寸示意圖

1   故障分析

在空調(diào)用線控器生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)貼片針座貼裝偏位、拋料等問題產(chǎn)生，由于貼裝針座引腳密集，引腳多、尺寸小等問題，貼裝精度要求相對(duì)較高（如圖1和圖2）。

圖2 空調(diào)用線控器針座結(jié)構(gòu)示意圖

影響針座貼裝的主要因素有：①吸嘴型號(hào)與針座尺寸不匹配、吸嘴變形，堵塞，破損、真空氣壓不足，漏氣，造成吸料不起 ，取料不正，識(shí)別通不過而拋料；②針座識(shí)別類型未正確選取，導(dǎo)致識(shí)別精度不夠，出現(xiàn)偏移（圖3）；③取料不在料的中心位置，取料高度不正確而造成偏位，取料不正，有偏移，識(shí)別時(shí)跟對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)不符而被識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)做無效料拋棄；④真空閥、真空過濾芯臟、有異物堵塞真空氣管通道不順暢，吸著時(shí)瞬間真空不夠設(shè)備的運(yùn)行速度造成取料不良；⑤識(shí)別光源選擇不當(dāng)、燈管老化發(fā)光強(qiáng)度、灰度不夠造成處理不良；⑥針座料盤質(zhì)量較重，飛達(dá)運(yùn)行帶不動(dòng)物料，出現(xiàn)設(shè)備報(bào)警、物料吸著偏移、拋料問題。

圖3 空調(diào)用線控器針座貼裝偏位示意圖

2   試驗(yàn)方案

通過對(duì)貼片機(jī)針座設(shè)備識(shí)別的類型調(diào)整、吸嘴型號(hào)切換、針座料盤質(zhì)量減輕等方面開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，降低針座貼裝偏位、拋料問題產(chǎn)生。具體驗(yàn)證步驟如下。

圖4 101通用反射外形識(shí)別

2.1 調(diào)整針座貼裝時(shí)設(shè)備識(shí)別的類型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

首先，采用通用反射外形識(shí)別的方式（圖4）進(jìn)行針座貼裝，生產(chǎn)20件產(chǎn)品，約出現(xiàn)10件產(chǎn)品偏位和拋料問題，不合格比例約50%。調(diào)整設(shè)備參數(shù)，使用104通用反射引線型識(shí)別（圖5），生產(chǎn)20件產(chǎn)品，約出現(xiàn)2件產(chǎn)品偏位和拋料問題，不合格比例約10%。驗(yàn)證證明采用引線型識(shí)別類型可有效降低針座偏位、拋料問題。

圖5 104通用反射引線型識(shí)別

2.2 吸嘴型號(hào)切換實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為進(jìn)一步降低針座貼裝偏位、拋料問題，提高針座貼裝可靠性，對(duì)設(shè)備貼裝使用的吸嘴進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)使用的M型吸嘴圓口尺寸較大（圖6），吸附針座表面非平面，存在漏氣的情況。切換使用定制的方形長吸嘴（圖7），按照針座白色區(qū)域面積定制，保證吸嘴吸附與針座保持在1個(gè)平面，避免吸附過程漏氣導(dǎo)致的貼裝偏位、拋料問題產(chǎn)生。生產(chǎn)驗(yàn)證50件，出現(xiàn)1件偏位問題，不合格比例約2%，貼裝不良比例大幅度降低。

圖6 通用M型吸嘴示意圖

2.3 針座料盤質(zhì)量減輕實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

針座一盤數(shù)量是6 000 PCS，質(zhì)量約2 169 g，生產(chǎn)過程中編帶料盤過重，生產(chǎn)存在卡頓，設(shè)備不定時(shí)報(bào)警，針座貼裝偶發(fā)拋料問題。通過優(yōu)化料盤數(shù)量，更改為3 000 PCS一盤，包裝邊孔間距更改（改前為8 mm，改后為12 mm），設(shè)備運(yùn)行正常，送料未出現(xiàn)卡頓報(bào)警問題（圖8~圖9）。

圖7 定制方形長吸嘴示意圖

3   試驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)通過對(duì)針座貼裝設(shè)備識(shí)別的類型采用104通用反射引線型，將針座偏位拋料故障率由原來的50%降至10%；再通過切換定制方形長吸嘴，將故障率下降至2%；最后通過優(yōu)化料盤數(shù)量和邊孔間距，有效降低了針座貼裝飛達(dá)卡頓、報(bào)警，針座拋料問題產(chǎn)生，大大提升了針座貼裝的可靠性。

圖8 針座料盤結(jié)構(gòu)示意圖

4   結(jié)論

通過對(duì)針座貼裝設(shè)備識(shí)別的類型采用104通用反射引線型、定制的方形長吸嘴、優(yōu)化料盤數(shù)量和邊孔間距，有效降低了針座貼裝的偏位、拋料問題，大大提升了針座貼裝的可靠性。

圖9 邊孔間距示意圖

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（本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2020年9月期）