smt技術(shù)員職稱論文
smt技術(shù)員職稱論文
隨著電子技術(shù)不斷進步和發(fā)展,表面貼片技術(shù)(Surface Mount Technology,簡稱:SMT)行業(yè)也取得了飛速的發(fā)展。這是學習啦小篇為大家整理的smt技術(shù)員職稱論文,僅供參考!
電子SMT虛擬制造技術(shù)的研究篇一
摘 要
本文針對電子產(chǎn)品自動化生產(chǎn)中PCB設(shè)計、SMT工藝設(shè)計、印刷缺陷、貼片缺陷和焊接缺陷問題,對電子SMT虛擬制造技術(shù)進行了研究。主要針對電子產(chǎn)品PCB設(shè)計與制造、電子SMT工藝設(shè)計與管理、電子SMT虛擬制造系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)和SMT技術(shù)資格認證四個方面進行研究分析,實踐表明,通過電子SMT虛擬制造技術(shù),能夠從更高的層面熟悉現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造的全過程,了解目前電子產(chǎn)品制造中最先進的設(shè)備和技術(shù),提高表面組裝質(zhì)量和效率。
【關(guān)鍵詞】PCB設(shè)計 SMT工藝設(shè)計 缺陷 虛擬制造技術(shù) 資格認證
1 引言
在國內(nèi),電子SMT虛擬制造方面的研究只是剛剛起步,其研究也多數(shù)是在原先的cad/cae/cam和仿真等基礎(chǔ)上進行的,目前主要集中在虛擬制造技術(shù)的理論研究和實施技術(shù)準備階段,系統(tǒng)地研究尚處于國外虛擬制造技術(shù)的消化和國內(nèi)環(huán)境的結(jié)合上。清華大學cims工程研究中心虛擬制造研究室是國內(nèi)最早開展虛擬制造研究的機構(gòu)之一,主要進行了虛擬設(shè)計環(huán)境軟件、虛擬現(xiàn)實、虛擬機床、虛擬汽車訓練系統(tǒng)等方面的研究;浙江大學進行了分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)、虛擬工作臺、虛擬產(chǎn)品裝配等研究;西安交大和北航進行了遠程智能協(xié)同設(shè)計研究;西北工業(yè)大學進行了虛擬樣機的研究。國內(nèi)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)、建模技術(shù)、仿真技術(shù)、信息技術(shù)、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等單元技術(shù)方面的研究都很活躍,但研究的進展和研究的深度還屬于初期階段,與國際的研究水平尚有很大的差距。我國的研究多集中于高等院校和少量的研究所,企業(yè)和公司介入的較少。
電子SMT虛擬制造是一門新興的、綜合性的先進制造技術(shù),目前,大部分高職院校設(shè)立SMT電子制造相關(guān)培訓,但無實驗設(shè)備和條件,即使已有SMT生產(chǎn)線的,也無資金或產(chǎn)品讓學生開動生產(chǎn)線,學生只能走馬觀花式地參觀,沒有真正得到訓練。再有國家勞動部門的職業(yè)技能認證也只有電工、電裝工、焊接工等低端工種,沒有SMT相應(yīng)的高端工種,影響了學生和企業(yè)對電子SMT教育的認同度。在電子類專業(yè)工程實訓和SMT實際生產(chǎn)中,為了能夠從更高的層面熟悉現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造的全過程,了解目前電子產(chǎn)品制造中最先進的設(shè)備和技術(shù),建立電子SMT虛擬制造系統(tǒng)和SMT認證培訓是最好的解決思路。
2 電子產(chǎn)品PCB設(shè)計與制造
包括PCB可制造性分析和PCB設(shè)計靜態(tài)仿真,PCB可制造性分析根椐用戶設(shè)計的Protel或Mentor電路PCB文件,自動檢測出用戶設(shè)計電路的錯誤;PCB設(shè)計靜態(tài)仿真直觀顯示設(shè)計的PCB板組裝后的情況(基板、器件、焊膏、焊點、膠點)。
3 電子SMT工藝設(shè)計與管理
包括SMT工藝設(shè)計和仿真、MIS管理,SMT工藝設(shè)計和仿真通過PCB設(shè)計的Demo板,依據(jù)總體設(shè)計中元器件數(shù)據(jù)庫、電路布線、工藝材料和現(xiàn)有SMT設(shè)備的實際情況來設(shè)計SMT生產(chǎn)線工藝流程,根據(jù)所設(shè)計的工藝流程,對其進行動態(tài)仿真,讓學生直觀選擇組裝方式,進行設(shè)備選擇和產(chǎn)能估算,最后確定自動化程度和工藝要求;MIS管理主要包括兩方面:一是了解品質(zhì)管理和國際、國內(nèi)的SMT標準。二是SMT印刷管理、SMT貼片管理、回流爐管理、SMT文件及資料管理、SMT設(shè)備管理。
4 電子SMT虛擬制造系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)
包括絲印機、點膠機、貼片機、回流焊機、波峰焊機,AOI檢測機等虛擬制造及其關(guān)鍵技術(shù)。
電子SMT虛擬制造系統(tǒng)主要在SMT關(guān)鍵設(shè)備編程設(shè)計和制造之間建立聯(lián)系,將SMT關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)過程在計算機上以直觀、生動、精確的方式呈現(xiàn)出來,取代傳統(tǒng)的試機過程,縮短開發(fā)周期、降低成本、提高生產(chǎn)效率。下面以絲印機和貼片機為例:
絲印機主要對主流機型包括MPM、DEK和GKG絲印機進行CAM程式編程,再進行模板設(shè)計,最后模擬絲印機的界面、編程過程及控制參數(shù)的設(shè)置。
貼片機主要對主流機型包括YAMAHA、SAMSUNG、JUKI、FUJI、PANASONIC和SIEMENS貼片機進行編程,貼片機虛擬系統(tǒng)包括模擬編程模塊、貼片機2d/3d仿真模塊、貼片程序優(yōu)化模塊和貼裝數(shù)據(jù)庫模塊。貼片編程首先通過EDA電路設(shè)計的數(shù)據(jù)導入確定貼片坐標,然后根據(jù)基板信息對標號Fiducial定位,設(shè)置Mark點,最后通過輸入的元器件信息確定送料器的分配、生成貼裝程序并調(diào)用程序進行生產(chǎn)動態(tài)模擬仿真。
5 SMT技術(shù)資格認證培訓
包括技術(shù)員(中職)、見習工程師(高職)、助理工程師(本科)、工程師(企業(yè))和高級工程師(企業(yè))五個等級的資格認證培訓。
考試分專業(yè)知識和實際操作兩部分,專業(yè)知識主要考查考生SMT電子制造的基礎(chǔ)知識能力、綜合運用能力、以及解決問題的能力。實際操作著重考查考生SMT電子制造實際動手能力。以見習工程師(高職)認證培訓為例,培訓系統(tǒng)將PCB設(shè)計、SMT生產(chǎn)線工藝設(shè)計、關(guān)鍵SMT設(shè)備編程、加工過程可視化仿真和可制造性評價系統(tǒng)集成,在計算機上以直觀、生動、精確的方式模擬出先進電子SMT制造技術(shù)。不僅可以使學生進一步掌握EDA電路設(shè)計技術(shù),更可以使學生掌握SMT組裝技術(shù)和各種SMT關(guān)鍵設(shè)備技術(shù),徹底改變了傳統(tǒng)的一把烙鐵學電子的局面。
6 結(jié)束語
本文對電子SMT虛擬制造技術(shù)進行了研究,針對印刷、貼片、焊接缺陷問題,通過電子產(chǎn)品PCB設(shè)計與制造、電子SMT工藝設(shè)計與管理、電子SMT虛擬制造系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)和SMT技術(shù)資格認證四個方面來開展研究分析,實踐表明,電子SMT虛擬制造技術(shù)能夠從更高的層面熟悉現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造的全過程,了解目前電子產(chǎn)品制造中最先進的設(shè)備和技術(shù),并對關(guān)鍵SMT設(shè)備進行編程操作,將SMT關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)過程在計算機上以直觀、生動、精確的方式呈現(xiàn)出來,縮短開發(fā)周期、降低成本、提高表面組裝質(zhì)量和效率。
參考文獻
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SMT貼片工藝技術(shù)概述篇二
摘要:在SMT系列技術(shù)中,貼片機技術(shù)是最體現(xiàn)“高科技、自動化”生產(chǎn),最具有挑戰(zhàn)性的技術(shù);貼片機是典型的高速度、高精度、高效率的專業(yè)電子設(shè)備;貼片機在整個工藝流程中對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有關(guān)鍵作用。介紹了貼片機的組成,并對貼片機的主要部分傳動機構(gòu)、伺服定位系統(tǒng)、識別系統(tǒng)和傳感器做了詳細介紹,最后探討了貼片機的類型。
關(guān)鍵詞:SMT貼片工藝;伺服定位系統(tǒng);傳感器
中圖分類號:TH11 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2010)010-037-02
隨著電子技術(shù)與資訊產(chǎn)業(yè)的飛躍發(fā)展,在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,電子裝聯(lián)的技術(shù)裝備已從原來的勞動密集型的手工機械操作轉(zhuǎn)為技術(shù)密集型的自動化電子裝聯(lián)系統(tǒng)。SMT技術(shù)的出現(xiàn)從根本上改變了傳統(tǒng)的電裝生產(chǎn)形式,成為現(xiàn)代電子裝配技術(shù)一個新的里程碑。
SMT技術(shù)有三大關(guān)鍵工序:印刷一貼片一回流焊。其中貼片由貼片機完成。貼片機是SMT生產(chǎn)線中極其關(guān)鍵的設(shè)備之一。它通過吸取一位移一定位一放置等功能,實現(xiàn)了將SMD元件快速而準確地貼裝到PCB板所指定的焊盤位置。
1、貼片機組成
貼片機實際上是一種精密的工業(yè)機器人,它充分發(fā)揮現(xiàn)代精密機械、機電一體、光電結(jié)合,以及計算機控制技術(shù)的高科技成果,實現(xiàn)高速用是將待貼片的PCB輸入傳遞到貼片機的指定位置,并將貼完度、高精度、智能化的電子組裝制造設(shè)備。貼片機由以下5個主要部分組成:
貼片頭:貼片頭是貼片機關(guān)鍵部件,它拾取元件后能在校正系統(tǒng)的控制下自動校正位置,并將元器件準確地貼放到指定的位置。
供料器:將SMC/SMD按照一定規(guī)律和順序提供給貼片頭以供準確地拾取,因此在貼片機占有較多的數(shù)量和位置。
計算機軟硬件:它是貼片機的控制與操作系統(tǒng),指揮著貼片卓有成效地運行。
2、傳動機構(gòu)
傳動機構(gòu)的作元件的PCB從貼片機輸出并傳送到表面貼片工藝的下一個設(shè)備中去,當進行PCB傳入時,該機構(gòu)要有精確的x、Y和z軸的定位功能,為了完成這個精確的定位功能,貼片機專門設(shè)置了一套基準點視覺系統(tǒng)用于完成該機構(gòu)的視覺定位。
傳送機構(gòu)在軌道上安裝有薄而窄的皮帶,皮帶由安裝在軌道邊緣的皮帶輪帶動,皮帶輪由安裝于軌道內(nèi)側(cè)的電動機驅(qū)動。皮帶傳送既有從左到右形式,又有從右到做左形式,分為前、中、后3部分,在前后兩部分安裝有光電傳感器,分別感應(yīng)PCB的輸入和傳出;在中部裝有PCB支撐夾緊機構(gòu),以保證貼片過程中PCB的定位;在傳動機構(gòu)中,還可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)寬度,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的板寬。
3、伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是指以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)。它接受來自數(shù)控裝置的指令信號,經(jīng)變換、調(diào)節(jié)和放大后驅(qū)動執(zhí)行件,轉(zhuǎn)化為直線或旋轉(zhuǎn)運動。伺服系統(tǒng)是計算機和工作臺的聯(lián)系環(huán)節(jié),在工作臺運動時起到至關(guān)重要的作用。該系統(tǒng)包括了大量的電力電子器件,結(jié)構(gòu)復雜,綜合性強。
伺服系統(tǒng)按調(diào)節(jié)理論分為開環(huán)伺服系統(tǒng),半閉環(huán)伺服系統(tǒng)和全閉環(huán)伺服系統(tǒng)。一般閉環(huán)系統(tǒng)為三環(huán)結(jié)構(gòu):位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)。(1)位囂、速度和電流環(huán)均由:調(diào)節(jié)控制模塊、檢測和反饋部分組成。
(2)電力電子驅(qū)動裝置由驅(qū)動信號產(chǎn)生電路和功率放大器組成。
(3)嚴格來說:位置控制包括位置、速度和電流控制;速度控制包括速度和電流的控制。
4、識別系統(tǒng)
4.1 識別系統(tǒng)的原理
識別系統(tǒng)又稱視覺對中系統(tǒng),高性能貼片機普遍采用視覺對中系統(tǒng)。視覺對中系統(tǒng)運用數(shù)字圖像處理技術(shù),當貼片機上的吸嘴吸取元件后,在移到貼片位置的過程中,由固定在貼片頭上的或固定在機身某個位置上的照相機獲取圖像,并且通過影像探測元件的光密度分布,這些光密度以數(shù)字形式再經(jīng)過照相機上許多細小精密的光敏元件組成CCD光耦陣列,輸出0-255級的灰度值。灰度值與光密度成正比,灰度值越大,則數(shù)字化圖像越清晰。數(shù)字化信息經(jīng)存儲、編碼、放大、整理和分析,將結(jié)果反饋到控制單元,并把處理結(jié)果輸出到伺服系統(tǒng)中去調(diào)整補償元件吸取的位置偏差,最后完成貼片操作。
4.2 識別系統(tǒng)的種類
視覺系統(tǒng)一般分為俯視、仰視、頭部或激光對齊,視位置或攝像機的類型而定。
(1)俯視攝像機在電路板上搜尋目標(稱作基準),以便在組裝前將電路板置于正確位置;
(2)仰視攝像機用于在固定位置檢測元件,一般采用CCD技術(shù),在安裝之前,元件必須移過攝像機上方,以便做視覺對中處理。粗看起來,好象有些耗時。但是,由于貼片頭必須移至供料器收集元件,如果攝像機安裝在拾取位置(從送料處)和安裝位置(板上)之間,視像的獲取和處理便可在安裝頭移動的過程中同時進行,從而縮短貼裝時間。
(3)頭部攝像機直接安裝在貼片頭上,一般采用line-sensor技術(shù)。在拾取元件移到指定位置的過程中完成對元件的檢測,這種技術(shù)又稱為“飛行對中技術(shù)”,它可以大幅度提高貼裝效率。該系統(tǒng)由兩個模塊組成:一個模塊是由光源與鏡頭組成的光源模塊。光源采用LED發(fā)光二極管與散射透鏡,光源透鏡組成光源模塊。另一個模塊為接收模塊,采用Line CCD及一組光學鏡頭組成接收模塊。此兩個模塊分別裝在貼片頭主軸的兩邊,與主軸及其它組件組成貼片頭。貼片機有幾個貼片頭,就會有相應(yīng)的幾套視覺系統(tǒng)。
(4)激光對齊是指從光源產(chǎn)生一適中的光束,照射在元件上,來測量元件投射的影響。這種方法可以測量元件的尺寸、形狀以及吸嘴中心軸的偏差。這種方法快速,因為不要求從攝像機上方走過。但其主要缺陷是不能對引腳和密間距元件作引腳檢查,對片狀元件則是一個好選擇。
5、傳感器
5.1 傳感器的定義
能夠感受規(guī)定的被測量。并按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
傳感器的狹義定義:能夠把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件。傳感器的將來定義:能把外界信息轉(zhuǎn)換成光信號輸出的器件。
5.2 傳感器的組成
由傳感器的嚴格定義,就可以知道傳感器是由敏感元件和變換元件組成。
敏感元件:將無法直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康奈锢砹哭D(zhuǎn)變?yōu)榭梢灾苯幼優(yōu)殡娏康奈锢砹俊?/p>
轉(zhuǎn)換元件:將非電物理量直接轉(zhuǎn)換為電量。
6、貼片機類型
6.1 拱架型
元件送料器,基板(PCB)是固定的,貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動,將元件從送料器取出,經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整,然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標移動橫梁上,所以得名。
該類機型的優(yōu)勢:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,可實現(xiàn)高精度,適于各種大小、形狀的元件,甚至異型元件,送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產(chǎn),也可多臺機組合用于大批量生產(chǎn)。該類機型的缺點:貼片頭來回移動的距離長,所以速度受到限制。
6.2 轉(zhuǎn)塔型
元件送料器放于一個單坐標移動的料車上,基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統(tǒng)移動的工作臺上,貼片頭安裝在一個轉(zhuǎn)塔上。工作時,料車將元件送料器移動到取料位置,貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件,經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動180度到貼片位置,在轉(zhuǎn)動過程經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整,將元件貼放于基板上。
該類機型的優(yōu)勢:轉(zhuǎn)塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭,每個貼片頭上安裝至5-6個真空吸嘴。由于轉(zhuǎn)塔的特點,將動作細微化,選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調(diào)整、工作臺移動、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內(nèi)完成,所以實現(xiàn)真正意義的高速度。貼裝時間可達到0.080.10秒鐘一片元件。該類機型的缺點:貼裝元件類型的限制,并且價格昂貴。
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