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表面贴装设备的性能检测IPC9850 其它资料表面贴装设备的性能检测IPC9850 其它资料 表面贴装设备的性能检测 IPC9850摘要:论述表面贴装设备性能检测问题,帮助用户理解应用表面贴装设备行业标准 IPC9850,提高对贴片设备评估、选择、维护、调整以及 SMT 工艺分析的能力。关键词:IPC9850;表面贴装设备;检测;标准中图分类号: TN05 文献标识码: A 文章编号:1003-353X200308-0015-03 一、前言 随着电子通信市场的不断扩大以及半导体元器件技术的飞速发展, (Surface Mount Technology) 一种...

表面贴装设备的性能检测IPC9850 其它资料
表面贴装设备的性能检测IPC9850 其它资料 表面贴装设备的性能检测 IPC9850摘要:论述表面贴装设备性能检测问题,帮助用户理解应用表面贴装设备行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 IPC9850,提高对贴片设备评估、选择、维护、调整以及 SMT 工艺分析的能力。关键词:IPC9850;表面贴装设备;检测;标准中图分类号: TN05 文献标识码: A 文章编号:1003-353X200308-0015-03 一、前言 随着电子通信市场的不断扩大以及半导体元器件技术的飞速发展, (Surface Mount Technology) 一种先进制造技术——SMT已广泛用于电子产品的制造。贴片机作为 SMT 必需的专用电子装联设备,其性能直接影响到电子产品的质量。多年来各贴片机厂家利用自己的一套方法评估贴片机性能,参数和方法的多样性使得同类贴片机之间很难进行比较。用户面对众多机型,往往需要花费大量的时间和财力进行评估和选型。待到设备投入生产之后,尤其是经过较大检修后,其性能评估又会成为困扰用户的难题。 目前,国内外验收贴片机普遍采用在 PWB 上实贴元件进行,这直接增加了评估成本,致使有些用户仅以设备的市场占有率作为选型依据。为了比较不同贴片机的性能,减少用户和制造商之间的误解,国际 IPC(the Institute of Packaging and Interconnect)组织下设的集成设备附属委员会(Assemble EquipmentSub-Committee)组织一些贴片机厂商和用户合作制订了 IPC9850表面贴装设备性能检测方法,提出一整套测量原理、工具、方法、及数据处理与分析模式,2002 年 7 月正式成为行业标准。用于贴片机验收依据,以及设备维护、调整与贴装工艺质量分析的有效工具。本文系统论述表面贴装设备性能检测标准。 二、检测的理论依据设备性能检测的“技术法律”具有标准规范性、客观独立性和关联性三个特点。公认评估检测系统性能的方法叫做 GRampR(GaugeRepeatability and Reproducibility) 这种方法能够确定某 。检测系统连续不断地重复同一测试过程的能力,以此得出检测系统的可靠性指标。当某检测系统的测量不确定性(6 倍于 GRampR误差)不超过被测产品规格范围的 25 时,则该检测系统具有标准规范性。就表面贴装设备而言,最关键的是把元件快速准确地放置于印有锡膏的 PWB 焊盘上,即速度和准确性指标。由于设备的速度及准确性与元件外形、元件可识别性、PWB 制作水平、锡膏特性、贴片机本身特性等许多因素有关,因此要把设备引起的误差从贴片过程中分离出来。理想的方法就是在贴片过程中减少其它可能产生贴片误差的因素,此即为检测系统的客观独立性。贴片机性能参数有:时基参数、贴装速度 、 (产额) 变量参数(计量值)、准确性、重复性、属性缺陷率(计数值)、可靠性、可维护性与适用性等等。其中一些参数彼此之间是相互关联的,只有从中选择用于检测的最小参数集,做到既能客观反映设备实际性能,同时避免参数之间的耦合作用,才能在简化评估过程的同时解决关联性问题。 三、检测内容 IPC9850 包含三部分结构,即贴装性能检测、贴片机属性缺陷率与可靠性评估以及测量系统校验。测试结果用标准表格 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。贴装性能表 IPC- 9850-F1 由制造商提供,表示特定机型的贴装能力。此表有两个功能。第一,表明某类型机器的通用性能,如真空吸嘴规格、数量,送料器数量、摄像头类型等;第二,证实该系列机器的特殊性能,如检测 PVP 上贴装元件的平均时间以及贴装误差等。评估参数表 IPC-9850-F3 证实检测用非接触光学 CMM 的能力,为表 IPC-9850-F1 中数据的正确性提供有力依据。可靠性表 IPC-9850-F2 是用户使用贴片机时的反馈结果,用来表达一种特定机型设备的预期属性失效率和可靠性,包括属性缺陷率、平均无故障时间(MTBF/MPBF)、误吸率(×10- 6)、维护时间(Preventive)等。表 F2 显示设 备到达用户处的实际可靠性水平,为贴片机业界建立了一个籍以提高表面贴装设备的可靠性、有效性和可维护性的基础。 四、检测仪器 为正确体现测量过程,测量仪器本身的准确性和重复性必须高于被测对象一个数量级以上。贴片机性能测试参数包括与时间有关的参数以及和准确性有关的参数。前者需要用到秒表和/或滤波镜,后者一般利用光学坐标测量仪(CMM)。秒表用来测试一个循环周期所用的时间,滤波镜用来监测零部件的变化,CMM 测得贴片误差。通过 GRampR 方法确定测量系统的重复性,要求测量的不确定性不能超过被测产品规格范围的 25 。秒表和/或滤波镜测量速度很关键,必须在 0.01s 内甚至更快得到结果。CMM 本身的准确性非常重要,在此利用一块符合(NIST)美国国家标准的作为度规的玻璃检验板(PVP Placement VerificationPanel)来评估。先将刻有选定元件形状的度规放在 CMM 上测量,然后将 CMM 测得的位置报告与度规合格说明书中给出的元件图像真实位置进行比较,得到 CMM 的精度值。 五、检测方法 实验表明表面贴装设备要想在生产中运行良好,必须先在粘胶介质上运行良好。反之,提高在粘胶介质上的工艺能力同时也可以加强生产工艺能力。IPC9850 规定以某个贴片速度为前提条件,首先将元件贴放于带有标记的预先已涂粘性介质的清晰透明的玻璃板上,而后利用非接触式 CMM 对贴片精度进行测量,旨在确定由表面贴装设备引起的贴片误差。 在元件选择方面, QFP-100、 以 QFP-208、 BGA-228、1608C电容和 SOIC-16 等 5 种典型元件为代表。考虑到使用几乎完美的元器件能最大限度地减少元件本身的影响,因此利用玻璃块模拟上述元件,能把由 SMT 元件之间尺寸形状差别引起的误差减至最小。 贴片机检测过程中用到 5 块特制贴片检验板(PVP),所有PVP 板的形状和间距均需符合 NIST 标准。其中一块作为光学坐标测量仪(CMM)测试认证板,用于评估测量工具 CMM 的性能,另外 4 块作为贴片认证板。元件按照 IPC9850 规定的位置被连续贴装到 4 块 PVP 板上,被照亮,然后利用经过验证的光学CMM 进行位置测试,来评估贴片机性能。虽然此方法不能用来预测产品的质量,但最大程度消除了设备、产品、工艺和操作差异带来的影响,客观反映设备的贴装性能结果。 为获得可靠的统计结果,需要进行大量的数据测量,这要求测试系统有极快的测试速度。PVP 板上排列元件组(一板一组)如表 1。目前,自动光学 CMM 以其高速测量能力,受到普遍推崇。然而,CMM 必须具备高稳定、高强度的刚性结构,精确的定位和高质量的图像,并且对环境条件极为敏感,不能做成便携式,因此导致 CMM 价格昂贵及缺乏灵活性。替代光学 CMM 进行 IPC9850 标准检测的专用设备 CmController 已经开发成功。 六、检测结果数据处理 关于贴装设备可靠性评估的大量误差数据的统计学处理,IPC9850 标准假设误差数据服从正态分布(高斯定理),但不排除数据有其他分布形式。 根据给定的工艺极限值,可以采用下式计算设备能力指标Cp 和工艺能力指标 C pk 的值: Cp(给定上限-给定下限)/6 s,其中 s 为样本的标准偏差,下同。 Cpk Cp1-K,其中 K工艺目标 -工艺平均值/(给定上限-给定下限)/2。 Cpk 参数表示贴片机处于稳定状态下(设备、器件、基板、工艺等),进行实际加工的能力。 Cpk 参数值与贴装设备超差器件数值(×10 -6)以及质量置信度 σ 的对应关系如表 2。 七、结论 贴片机作为表面贴装关键设备,不同制造商的产品性能指标及价格差异较大。用户应该如何评估并选用贴片机呢,本文系统论述了贴片机性能检测问题。通过对表面贴装设备行业标准IPC9850 的全面讲解,帮助业界理解应用这一规范,提高对设备的评估、选 择、维护、调整以及 SMT 工艺分析的能力。 典型贴片机一、4791、4792 高速贴片机性能特点: 1、美国环球 4791、4792 高速贴片机可贴装多种电子元件,每小时最多可贴装 29000 个元件。 2、改进的操作灵活性,强大的视觉技术和高精度的定位系统保证了 4791、4792 高速贴片机保持高的生产能力。 3、每个贴装头上有 6 支吸嘴,大大减少了编程设置时间,增加了产?俊?4、美国环球公司的操作触摸屏,避免了操作键盘的各种故障。 5、机器故障可自动显示,以便快速排除。 6、可同时存储使用 99 种不同元件。 图1 美国环球 4791、4792 高速贴片机二、4791、4792 高速贴片机技术指标: 1、 最大线路板尺寸:510 毫米 X 460 毫米 2、 最小线路板尺寸:50 毫米 X 50 毫米 3、 最高贴装律:0.124 秒/每元件 4、 转塔结构:6 吸嘴/24 头 5、 输入站位:160 站位(4 组 40 站位) 6、 贴装性能:百分之 99.99 7、 贴装精度:达到 0.15 毫米 8、 机器存储器容量:24 个程序或 5000 个位置坐标 9、 电源:三相交流电 200 伏20 伏/-10 伏,30 安培 10、 气体力学:4 至 7 公斤/每平方厘米 11、 净重:5011 公斤 12、 机器尺寸:600 厘米长 X 207.8 厘 、 元件包装形式:带装、散装 14、 料架尺寸:8 毫米至 米宽 X 232.4 厘米高 13 32 毫米(可选 44 毫米) 15、 料架种类:纸带、胶带 设备名称:西门子高速自动贴片机 设备型号:SIPLACE HS-50参数介绍: 设备名称:西门子高速自动贴片机 设备型号:SIPLACE HS-50 参数介绍: 贴片头数量:48 个 贴装速度:50000 片/小时 贴装精确度:67.5μm/3sigma 或 90μm/4sigma 或 135μm/6sigma 元件贴装范 18.57mm×18.7mm 元件高度:最高 6 mm 元件送料能力:144 围:0.6 mm×0.3 mm, 种 8 mm 料带 送 料 器 系 统 类 型 : 料 带 ( 8--32 mm ) 散 装 元 件 送 料器 2009-10-30 0 图2 SIPLACE HS-50 图 3 LED 自动上芯机吸嘴 产品参数: 产品规格:3/3.5/4/5/6/8mil 14/16/17/17.2mm 详细说明: 贴片机吸嘴,自动贴片机吸嘴,LED 自动上芯机吸嘴,金亿达品牌,用于做深杯支支架 LED,或白光 LED。金亿达电子配件产品有 ASM 固晶机贴片机吸嘴、顶针、点胶头、瓷咀、钨丝、马达、碳刷、编码器、520 夹具.其中独家生产的 3mil 吸嘴为广大 LED 生产厂家攻克了无法用自动机生产 6、7mil 小晶片的难关。吸咀(吸嘴)规格:3.5mil,4mil,5mil , 6mil , 8mil , 10mil 等 。 3mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 :KED2102-14-W-CT-0.20-0.08 2102-14-W-CT-008-003 VR0.84mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 : KED2102-14-W-CT-0.25-0.102102-14-W-CT-010-004 VR0.8 5mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 :KED2102-14-W-CT-0.30-0.12 2102-14-W-CT-012-005 VR0.83mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 : KED2102-16-W-CT-0.20-0.082102-16-W-CT-008-003 VR0.8 4mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 :KED2102-16-W-CT-0.25-0.10 2102-16-W-CT-010-004 VR0.85mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 : KED2102-16-W-CT-0.30-0.122102-16-W-CT-012-005 VR0.8 4mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 :KED2102-17-W-CT-0.25-0.04 2102-17-W-CT-010-004 VR0.85mil 规 格 钨 钢 吸 嘴 : KED2102-17-W-CT-0.30-0.122102-17-W-CT-012-005 VR0.8 喇叭形吸嘴 产品简述: EHSY 西域品质提供的 KEMPER/坎贝尔 喇叭形吸嘴; 高真空烟尘净化器附件和零配件:喇叭形吸嘴; 钢管材质,带磁性吸盘,并可自由弯曲; 作为众多知名品牌的合作伙伴,EHSY 西域以其优良的品质 和服务来保证阁下员工的职业健康,安全环境和美好未来。 戈德贴片机供料控制系统 戈德制造执行系统 《戈德制造执行系统 gMES》是一个基于条形码技术的实时信息系统,通过实时收集生产过程中 的每一道工序、每一种产品所用设备、工具、物料、操作人员、操作时间等详细信息,并对实时事件通过电子看板、声光报警器或局域网络及时预警或处理,为管理者提供正确的决策依据,帮助制造企业在 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 层和执行层 中间搭起沟通桥梁。该系统已经成功应用或即将应用的有: 天津宝洁日化有限公司的生产线拌合管理和生产线检 测; 摩托罗拉天津手机生产线的贴片机供料控制; 宁夏吴忠仪表厂的产品跟踪; 上海油墨厂的生产控制; 沈阳飞机制造厂生产计划及库房管理。 在 IT 产业的推动下,我国贴片机进口呈连年增长态势。统计数据表明,我国的贴片机数量目前已经有 2 万多台,目前我国进口贴片机金额已经占到全世界贴片机销售总额的四分之一。据估计,随着计算机、手机和彩电等电子产品的增长,近几年国内对贴片机的需求还会增长。 但相当数量的贴片机(如 SIEMENS 公司的 SIPLACE S20 和S50)的上料系统不支持条形码扫描功能,虽然贴片机设备制造厂商也提供条形码模块,但一个模块动辄上万美元,使生产加工 《贴片机供料控制系统》 《制造执行系统 gMES》企业难于承受。 是在贴片机生产线供料控制的具体应用,通过应用条码和自动识别技术,为贴片机生产线建立了一套完成物料跟踪,上料校验、接料预警、库房备料与送料管理以及贴片机性能分析等功能的系统,保证生产过程的准确、高效地运行。 系统结构 整个系统的 结构图 人力资源部组织结构图钢结构图纸会审六年级数学知识结构图单元知识结构图社区居委组织结构图 : 整个系统由软件开发和硬件开发两部分组成,其中: 软件系统:软件系统又分为以下两个部分: STM 控制系统:用于贴片机上料控制和报警 和库房管理系统:用于备料和送料管理 硬件系统:包括控制计算机、报警控制盒、条码扫描器 组成。一台控制计算机控制 3-4 台贴片机,每台贴片机 配备一台手持式条码激光扫描枪和一台报警控制盒。工作原理 生产系统主机(Line Computer)中的 Feederlist 记录了贴片生产的详细信息,在贴片操作时可以通过数据接口下载到控制计算机中。 操作员工作证、贴片机插槽、送料盒、料盘及贴片机上都有对其进行唯一标示的条形码,在上料时操作员使用扫描器按照特定的工序依次扫描这些条码,控制计算机根据所采集到的条码信息和 Feederlist 信息进行比较,判断操作员是否有错误操作。如果有,则系统给出报警提示,同时报警控制盒也进行声、光报警并停止贴片机,操作员可根据报警信息进行错误处理;当再次扫描信息并确认正确后,将启动贴片机。如果没有误操作,贴片机进行正常生产。 系统能够解析 Feederlist 信息,实时了解每种物料的实际使用情况,当某种物料数量少于预先设定的警报线时,即发出缺料报警,并通过局域网通知原料库房进行备料和送料。 系统将所有实际操作信息和 Feederlist 信息记录在数据库,为贴片机性能分析提供原始数据。同时,系统记录了每一种产品的所用物料、操作人员、操作时间等详细,可以方便地进行产品追溯和数据管理。系统功能 上料控制:通过条码识别杜绝贴片机由于人工上料或换料造成的误操作。 缺料预警:系统可以自由设定缺料预警的百分比数,当物 料数量小于设定数值时,系统进行预警,提示操作员及时 上料。 备料送料:系统将生产线与库房连为一体,自动判断物料 的使用情况,当物料数量小于设定数值时,系统提示库房 操作员及时备料和送料。 产品追溯:当 用户需要进行 贴片机供料控制系统 产品追溯时 上料控制 (典型的情况 是产品出现问 缺料预警 题时),用户通 备料送料 过系统可以方 产品追溯 便地查出该产 品的生产日 统计查询 期、操作人员、 系统管理 所用物料的型 号、种类、批 次等详细信息,及时找出问题的原因所在。 统计查询:系统根据日志信息和Feederlist解析信息,进 行操作员工作量、产品分布、贴片机性能、每种物料的 掉 件率等方面的统计分析。结果以报表形式显示,可以转存 为Excel格式。系统同时提供多种信息的多种角度的查询 功能。 系统管理:提供用户管理、路径设置、物料设置、数据采 集设置、声音设置、机型设置、Feeder绑定设置、数据校 正以及外接程序。可实现与WebForm、 Oracle、GSMTracker 其他系统程序的连接。 系统特点 系统采用先进的条形码技术,实现了贴片机上料、供料 过程的自动控制,杜绝由于人工上料或换料造成误操作, 提高了工作的正确性,大大降低了次品率。 库房管理系统与 SMT 控制系统通过局域网相连,库房操 作员可实时掌握物料的实际使用情况,并据此进行备料 和送料,减少了备料和送料时间,降低了备件在生产线 上的积压,保证了贴片机的高效运转。 系统操作简便,提供软件系统报警、声光报警和控制盒 数码管显示等准确明晰的警示功能,使操作员在遇到问 题时能迅速了解问题所在,并能及时改正,降低了操作 员的工作强度,提高了工作效率。 系统提供多角度的数据统计和查询功能,提供产品追溯 功能,便于对故障产品进行源头追溯,找出原因所在。 系统对工作环境适应性强,安装简便,总体成本低,具 有极高的性能价格比。 完善的系统安全控制:系统提供两种角色,普通用户适 用于一般操作员,具有完成日常工作的功能,系统管理 员拥有系统的全部权限。适用范围 本系统已成功在天津 Motorola 移动电话生产基地使用。该基地有多达 72 台西门子 S20 和 S50 贴片机。系统为客户建立了一套完成物料跟踪、贴片机上料校验、缺料预警、库房备料送料管理、贴片机性能分析等功能的贴片机供料自动控制系统。 本系统可直接用于西门子 S20 和 S50 贴片机生产线,对西门子其他型号的贴片机生产线需要进行参数配置,对其他品牌的贴片机,南开戈德公司可以结合具体情况,进行相应的项目开发工作。 SMT 生产线经典配置 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 SMT 设备:贴片机的选择最为关键 一般 SMT 生产工艺包括焊膏印刷、贴片和回流焊三个步骤,所以要组成一条完整的 SMT 生产线,必然包括实施上述工艺步骤的设备:印刷机、贴片机和回流焊炉。特别是贴片机,往往会占到整条生产线投资的 70以上,所以贴片机的选择最为关键。 贴片机 1.分类 目前生产贴片机的厂家众多,结构也各不相同,但按规模 和速度大致可分为大型高速机俗称“高档机”和中型中 速机俗称“中档机”,其他还有小型贴片机和半自动/手 动贴片机。一部大型机的价格一般为中型机的 3 倍至 4 倍。 生产大型高速贴片机的厂商主要有 Panasonic、Siemens、 Fuji、Universal、Assembleon、Hitachi 等;生产中型中 速贴片机的厂商主要有 Juki、Yamaha、Samsung、Mirae、 Mydata 等。其中 Panasonic、Siemens、Fuji 贴片机的市场 占有率最高,号称贴片机市场的“三驾马车”。 无论 对于大型机厂商还是对中型机厂商来说,所推荐的 SMT 生 一台片式 Chip 元件贴片机俗 产线一般由 2 台贴片机组成: 称高速贴片机和一台 IC 元件贴片机俗称高精度贴片机, 这样各司其责,有利于贴片机发挥出最高的贴片效率。但 现在情况正发生着改变,由于很多商都推出了多功能贴片机,使 SMT 生产线只有一台贴片机成为可能。一台多功能贴片机在保持较高贴片速度的情况下,可以完成所有元件的贴装,减少了投资,这种贴片机颇受中小企业、科研院所的青睐。典型机型有 Siemens 的 F5 系列、Panasonic 的MSF 等。2.结构 目前贴片机结构大致可分为四种类型:动臂式又称“拱架式”、复合式、转塔式和大型平行系统。 动臂式机器是最传统的贴片机,具有较好的灵活性和精度,适用于大部分元件,高精度机器一般都是这种类型,但其速度无法与复合式、转塔式和大型平行系统相比。 动臂式机器分为单臂式和多臂式,单 臂式是最早发展起来的现在仍然使用的多功能贴片机。 在单臂式基础上发展起来的多臂式贴片机可将工作效率成倍提高,如美国 Universal 公司的 GSM2 贴片机就有两个动臂安装头,可交替对一块 PCB 进行安装。 动臂式机器的结构如图 1 所示。绝大多数贴片机厂商均推出了采用这一结构的高精度贴片机和中速贴片机,例如环球公司的 GSM 系列、Assembleon 公司的 ACM、Hitachi公司的 TIM-X、Fuji 公司的 QP-341E 和 XP 系列、Panasonic公司的 BM221、Samsung 公司的 CP60 系列、Yamaha 公司的YV 系列、Juki 公司的 KE 系列、Mirae 公司的 MPS 系列。 复合式机器是从动臂式机器发展而来,它集合了转塔式和动臂式的特点,在动臂上安装有转盘,像 Siemens 的.
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