一種空調線控器針座貼裝可靠性研究與分析

作者：陳秀秀（格力電器（合肥）有限公司，合肥 230088）時間：2021-04-09 來源：電子產品世界

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編者按：結合影響元件表面貼裝效果的因素研究，例如吸嘴型號與針座尺寸不匹配，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，識別通不過而拋料；針座識別類型未正確選取，導致識別精度不夠，出現(xiàn)偏移；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，識別時跟對應的數(shù)據(jù)參數(shù)不符而被識別系統(tǒng)當做無效料拋棄；真空閥、真空過濾芯臟、有異物堵塞，吸著時瞬間真空不夠設備的運行速度造成取料不良；針座料盤質量較重，飛達運行帶不動物料，出現(xiàn)設備報警、物料吸著偏移、拋料問題。

本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/202104/424331.htm

摘要

通過對貼裝設備參數(shù)、吸嘴型號、料盤結構等方面的優(yōu)化，有效地解決了空調線控器生產過程中出現(xiàn)的針座貼裝偏位問題。

0 引言

表面貼裝技術(SMT)是新一代電子組裝技術，將傳統(tǒng)的電子元器件壓縮成為體積只有幾十分之一，從而實現(xiàn)了電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生產的自動化。這種小型化的元器件稱為SMT器件（或稱SMC、片式器件）?？照{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。但也正是因為針座體積小、引腳密集，會導致貼裝過程中容易出現(xiàn)偏位、拋料的問題。

圖1 空調用線控器針座尺寸示意圖

1 故障分析

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

圖2 空調用線控器針座結構示意圖

影響針座貼裝的主要因素有：①吸嘴型號與針座尺寸不匹配、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，識別通不過而拋料；②針座識別類型未正確選取，導致識別精度不夠，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，識別時跟對應的數(shù)據(jù)參數(shù)不符而被識別系統(tǒng)當做無效料拋棄；④真空閥、真空過濾芯臟、有異物堵塞真空氣管通道不順暢，吸著時瞬間真空不夠設備的運行速度造成取料不良；⑤識別光源選擇不當、燈管老化發(fā)光強度、灰度不夠造成處理不良；⑥針座料盤質量較重，飛達運行帶不動物料，出現(xiàn)設備報警、物料吸著偏移、拋料問題。

圖3 空調用線控器針座貼裝偏位示意圖

2 試驗方案

通過對貼片機針座設備識別的類型調整、吸嘴型號切換、針座料盤質量減輕等方面開展實驗驗證，降低針座貼裝偏位、拋料問題產生。具體驗證步驟如下。

圖4 101通用反射外形識別

2.1 調整針座貼裝時設備識別的類型實驗驗證

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

圖5 104通用反射引線型識別

2.2 吸嘴型號切換實驗驗證

為進一步降低針座貼裝偏位、拋料問題，提高針座貼裝可靠性，對設備貼裝使用的吸嘴進行檢查，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個平面，避免吸附過程漏氣導致的貼裝偏位、拋料問題產生。生產驗證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 針座料盤質量減輕實驗驗證

針座一盤數(shù)量是6 000 PCS，質量約2 169 g，生產過程中編帶料盤過重，生產存在卡頓，設備不定時報警，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），設備運行正常，送料未出現(xiàn)卡頓報警問題（圖8~圖9）。