SKM—898型全自動貼片機的調試與維護

董勇

摘 要：隨著電子產品的廣泛普及和功能的不斷提升，原有的插接式PCB電路的集成程度已經無法滿足現代科技的需求。SMT生產線則是對高集成度的貼片元件進行貼裝的一種全自動生產線，而貼片機則是整個SMT生產線中最核心的設備，其主要功能是為各種SMC/SMD元器件和部分插裝元件進行貼裝工作。本文就如何對SKM-898型全自動貼片機進行調試與維護進行分析闡述。

關鍵詞：貼片機 PCB電路板 SKM-898 調試

SMT （Surface Mount Technology）的中文譯為“表面組裝技術”，是一門包括元器件、材料、設備、工藝以及表面組裝電路基板設計與制造的系統性綜合技術，也是現在最熱門的電子產品組裝方法之一。

一、SMT生產線概述

1.SMT在我國的發展狀況

一方面是SMT行業的發展先后經歷了四個階段。第一個階段：20世紀60年代。在電子儀器儀表行業軍工領域中，為了實現微型電子儀器和軍用通信設備的微型化，人們開始嘗試通過元器件焊接形式的改變來縮小設備的體積，即由原來的“長腿”元器件換為無引腳的電子元器件，并將其直接焊接在印制電路板上。這就是今天“表面組裝技術”的雛形。

第二個階段：1975年以后。為了促進電子產品的小型化和多功能化的發展，SMT技術在各個民用領域中開始被廣泛地運用。其中用得最多的包括照相機、收音機和家用攝像機等等。

第三個階段：1986年以后。隨著世界經濟的飛速發展和電子產品行業競爭的日趨激烈，SMT行業的技術不斷成熟，工藝可靠性不斷提高。而這一階段SMT的改進目標鎖定在了“降低成本”上。

第四個階段：現階段的電子產品，特別是較為尖端的設備正在向多元化、輕量化、微型化、高可靠、高速度、高性能等多方面發展。并且在SMT的基礎上不斷發展衍生出一種更為先進的全新技術——MPT微組裝技術。相信隨著技術的不斷發展，MBP會為我們帶來更為先進的產品。

另一方面是我國SMT技術的發展。我國最早引進SMT生產線的行業是20世紀80年代初期的電視機制造業。當時為了能將大量彩電調諧器嵌入最新的彩色電視機產品中，我國的電視機廠開始嘗試引進SMT生產線。

大約20世紀90年代初，包括南京714廠、夏新集團、大連華錄、北京電視設備廠等國有生產企業開始大量引進SMT生產線，這也使我國SMT技術的發展掀起了一次高潮。

進入21世紀以后，SMT產業在我國得到了空前的發展，同時推動了世界SMT技術的革新。現在一條完整的SMT生產線除了部分高精度貼片機技術仍然由國外企業把持外，絕大多數設備、耗材、原材料、模板等是我國自主生產研發的。尤其是模板鋼網的制造，我國已處于國際領先水平。

2.SMT生產線各設備功能

一條完整的SMT生產線主要包括了送板機、印刷機、貼片機、接駁機、回流焊和AOI。

（1）送板機站：為生產線輸送需要進行表面貼裝的PCB電路板。

（2）印刷機站：為PCB基板上的焊點涂抹焊錫膏。

（3）接駁機站：將已印刷完成的PCB板送至貼片機內，此站通常會加一人工目檢。

（4）貼片機站：將電路板所需的元件，依次貼裝在PCB基板上。

（5）回流焊站：通過傳送帶將PCB送入回流焊爐中，進行元器件的焊接。

（6）AOI站：利用光學折射原理，對PCB板上的元器件焊接質量進行檢測。

二、SKM-898型全自動貼片機操作

1.常用貼片機的種類

貼片機按照速度分類，包括中速貼片機、高速貼片機、超高速貼片機。

貼片機按功能分類，包括高速與超高速貼片機、多功能貼片機。

貼片機按照貼裝元器件的工作方式分類，包括流水作業式貼片機、順序式貼片機、同時式貼片機、順序—同時式貼片機。

2.全自動貼片機工藝流程

一方面是貼片作業準備。貼片作業準備工作主要包括：貼裝工藝文件準備，元器件類型、包裝、數量與規格稽核，PCB焊盤表面焊錫膏涂覆稽核，料站的組件規格核對等等。

另一方面是操作前檢查。操作前檢查主要包括：檢查電源是否連接正常，檢查氣壓是否達到貼片機規定的供氣需求（通常不低于0.55Mpa），檢查前后安全蓋是否已蓋上，檢查送料器是否有翹起、雜物或散料在供料器上，檢查貼裝頭吸嘴是否歸位。

3.SKM-898貼片機的調試步驟

第一步是界面介紹。當啟動設備后，進入設備軟件主界面。主界面的左邊為各控制按鈕?？蓪υO備進行相應的操作與設置。

進入主界面后，左邊豎排按鈕中有“New File”新建文件、“Save”保存文件、“Load File”打開文件、“Import CAD File”導入CAD 文件、 “Teaching”教學、“Setup”示教、“Run”運行、“Power On”通電、“Nozzle HD-ORG” 檢查吸嘴原點、“Exit”退出按鈕。

第二步是建立元件庫。當新建元件庫時，從主界面中點擊“Teaching”進入PCB設置界面，點擊 “Cancel”按鈕關閉PCB參數界面進入元件庫界面。要添加新的元器件請在“Lib Info ”界面中“Pttn”下拉編輯中選擇“New”后填入元器件封裝名，分別設置好元器件的“長、寬、高、極性和閥值”等參數。

第三步是建立材料清單。新建立一塊PCB數據都需要首先設置此PCB的材料清單（BOM），材料清單中列出了此PCB板所需要貼裝的元器件的“Pattern”和“Comment”。

從主界面中點擊“Teaching”教學按鈕，進入PCB設置界面，點擊左邊“Cancel”按鈕關閉PCB參數進入元件庫。在“Lib Info ”界面中“Pttn”下拉編輯中選擇元器件，填入其后元器件的“Comment”參數，點擊“Insert”插入材料清單，同時選擇吸取該元器件的吸嘴“Nozzle”。如果需要添加的元器件“Pattern”在元件庫中沒有，則需要首先在元件庫中添加。endprint

第四步是元器件數據的編輯。添加元器件數據的步驟如下：在“Lib Imfo”界面點擊貼片數據信息按鈕“Mount Imfo”打開修改數據對話框；通過XY軸運動控制面板，點擊相應按鈕移動示教相機到待貼元器件位置，并使圖像顯示區域的黃色十字對準待貼元器件位置中心；點擊左邊“Get and Save Image”按鈕獲取一條數據位置，再點擊“Add”添加一條新位置數據；點擊“Group”的下拉列表框，如果需要本臺設備貼裝此位置就選擇與本設備聯機組號相同的組號，如果用聯機組號的其他設備貼裝此位置則選擇與其他設備聯機組號相同的聯機組號；設置Pattern_Comment，點擊“Edit”按鈕，到“Lib Info”界面的BOM中選擇；設置角度Angle ，從鍵盤輸入元器件偏轉角度。元器件的角度的設置：元器件的角度的定義是，以一定的元器件放料位置為0?（如以chip 在送料帶上的放料位置為0?），與PCB 上元器件的位置作比較，需要旋轉一定的角度后才能到達元器件在PCB 上的位置；旋轉的角度是以順時針方向為正，逆時針方向為負來設置。（設置角度一般在±180?間為佳）

修改元件數據的具體步驟如下：在“Mount Info”界面；選擇要修改的元器件位置數據，雙擊所選元器件數據信息，示教相機就到達該元器件在PCB上的相應位置；修改元器件要修改的數據或調整X、Y軸坐標；點擊獲取數據按鈕“Get XY”，設備自動獲取X、Y軸坐標并修改當前選擇的數據。

刪除元件數據的具體步驟如下：選擇要刪除的元器件，點擊“Delete”按鈕刪除該元器件的數據，確定是否刪除數據提示，點“是”即可。

第五步是設置送料器。送料器下部有兩個固定柱，與基座上的氣孔是對應的。放置送料器時，一手握住手柄，另一只手托住送料器前部。將送料器平放使進固定柱插入氣孔即可，然后將手柄向前壓緊。

放置完畢后，檢查送料器接觸面與基座是否貼緊。如果沒有貼緊，需要重新放置。送料器接觸面如果與基座沒有貼緊，會導致漏氣，并使送料器的送料位置、高度發生改變，從而導致不能正常吸取元器件。

從主界面中點擊“Teaching”后進入“Tape Feeder”界面，進入送料器信息數據框。點擊相應X、Y軸運動控制面板按鈕移動示教相機到送料器位置，點擊“On/Off”按鈕使送料器處于送料狀態，移動示教相機到料帶槽中心位置，雙擊相應送料器信息數據項，提示是否需要移動到送料器位置，點“No”進入編輯界面，點擊“Get XY Pos Data”按鈕獲取送料器的X、Y軸位置。

首先在送料器信息欄選擇要改動的送料器數據信息，選擇或修改送料器的需要設置的數據有“Pattern_Comment、Quantity”等值。當以上數據設置或修改完成后，點擊“Ok”按鈕保存當前送料器的數據信息。

第六步是吸嘴吸料設置。SKM-898機型不能自動更換吸嘴，沒有單獨的吸嘴架，自動生產時需要根據提示手動更換吸嘴。本設備可以使用四種類型的吸嘴，其內徑分別為0.5mm、2.5mm、4.0mm、8.0mm，分別用于貼裝不同類型的元器件。

當在貼裝前放置好吸嘴后，在“Setup”的“Feeder

Test”界面的吸嘴設置對話框，點擊“Change Com-

pensation Data”按鈕，在吸嘴的相應位置選擇吸嘴的類型；當在貼裝過程中要貼裝不同的元器件時，提示更換吸嘴，同時選擇吸嘴的類型。

最后一步是自動運行。當打開設備、初始化設備、元器件數據、送料器數據信息、PCB 的Mark 點的確定、吸嘴位置的放置與設置等一切貼裝準備完成后，就可以進行自動生產了。按下自動生產按鈕“Run” 進入自動生產界面，“Start”按鈕自動轉換成“Stop”按鈕；屏幕轉換成圖像輸出形式，貼裝時對元器件的拍照，找到元器件的中心點，如果是IC 則找其邊腳，進行貼裝時的補償；貼裝信息欄顯示輸出貼裝時的信息。

三、SKM-898貼片機保養與維護

1.檢查設備和其外圍設備

第一，不要將工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品散落在設備周圍。第二，不要將工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品遺漏在設備內部。第三，確保設備沒有出現任何異常情況。第四，不要使零部件、灰塵或其他物體黏附在設備上，尤其是PCB 升降臺。第五，檢查壓力指示表指示是否正確。

2.日常保養與維護步驟

一是清潔設備內部和其外圍設備。查看是否有工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品散落在設備周圍，如果有請將其清除。

二是確認設備的主斷路開關斷開。打開設備前后門檢查設備內部是否有工具、電子零部件、膠帶碎片或其他物品，若有請將其清除。

三是檢查并清潔XY軸光柵尺與讀數頭。檢查有無灰塵或者其他物體黏附在光柵尺上，若有請用干凈的棉布將其清除。清潔時請小心處理，不要刮傷光柵尺表面或使灰塵等掉落到其他部件上。檢查讀數頭是否有松動或者傾斜，如有請固定。注意，在固定讀數頭過程中，讀數頭與光柵尺間距為1～1.5mm并處于光柵尺正上方，且要當心光柵尺，不要刮傷光柵尺表面。

四是檢查并清潔升降臺。檢查有無灰塵或者其他物體黏附在升降臺上，若有請將其清除。清潔時請小心處理，不要使灰塵等掉落到其他部件上。請用清潔布擦拭干凈升降臺上的任何污漬。清潔完畢后，請在升降臺的汽缸支撐柱上添加潤滑油。

五是清潔送料器基座。清潔送料器基座上的灰塵或其他物質。檢查送料器基座的送氣孔是否被堵塞，若氣孔被堵塞將影響送料器的送料。

六是全面檢查設備內部。觀察設備內部各部件有無任何異常，若有請及時處理。如果不能正確處理請立即聯系相關部門。

參考文獻：

[1]黃永定.SMT技術基礎與設備[M].北京：電子工業出版社，2008.

[2]杜中一.SMT表面組裝技術[M].北京：電子工業出版社，2009.

[3]李朝林.SMT設備維護[M].天津：天津大學出版社，2009.

（作者單位：北京市工業技師學院）endprint