SMT工程管理及应用.ppt

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1、By Sudong Shi,SMT工程管理及应用,-SMT生产线的建立 SMT生产线选择,By Sudong Shi,KNOW HOW,对任何一个细小技术点的深入了解,By Sudong Shi,SMT 的由来,电子元件的发展,穿孔零件,圆柱形包装,矩阵包装,By Sudong Shi,SMT 的由来,设备的发展,自动插件,贴片机,By Sudong Shi,SMT贴片机器的类型,基本型.动臂式拱架型(Gantry),By Sudong Shi,动臂式机器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、转盘式和大型平行系统相比不过元件排列越来越集中在

2、有源部件上，比如有引线的QFP和BGA阵列元件，安装精度对高产量有至关重要的作用。复合式、转盘式和大型平行系统一般不适用于这种类型的元件安装。动臂式机器分为单臂式和多臂式，单臂式是最早先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GSM带有个吸嘴的动臂安装头，可同时对电路板进行安装复合式,动臂式拱架型(Gantry),By Sudong Shi,SMT贴片机器的类型,基本型.转塔型(Turret),By Sudong Shi,转盘式机器由于拾取元件和贴片动作同时进行，使得贴片速度大幅度提高，这种结构的高速贴片机在我国的应用最为普遍，不但速度

3、较高，而且性能非常的稳定，如FUJI公司的CP7机器贴装速度可达到0.068秒片。但是这种机器由于机械结构所限，其贴装速度已达到一个极限值，不可能再大幅度提高,转塔型(Turret),By Sudong Shi,SMT贴片机器的类型,扩展型1.复合式,By Sudong Shi,复合式,复合式机器是从动臂式机器发展而来，它集合了转盘式和动臂式的特点，在动臂上安装有转盘，像Simens的Siplace80S系列贴片机，有两个带有12个吸嘴的转盘。由于复合式机器可通过增加动臂数量来提高速度，具有较大灵活性，因此它的发展前景被看好，如Simens的HS50机器就安装有4个这样的旋转头，贴装速度可达每

4、小时5万片。,By Sudong Shi,SMT贴片机器的类型,扩展性2.平行系统(massively parallel system),By Sudong Shi,平行系统(massively parallel system),大型平行系统由一系列的小型独立组装机组成。各自有丝杠定位系统机械手，机械手带有摄像机和安装头。各安装头都从几个带式送料器拾取元件，并能为多块电路板的多块分区进行安装，这些板通过机器定时转换角度对准位置。如PHILIPS公司的FCM机器有16个安装头，实现了0.03秒片的贴装速度，但就每个安装头而言，贴装速度在1秒片左右，仍有大幅度提高的可能。以及FUJI的 QP132

5、等,By Sudong Shi,SMT贴片机器的类型,视觉系统,1.PCB 定位系统A: 俯视摄像机在电路板上搜寻目标（称作基准），以便在组装前将电路板置于正确位置.B: 定位孔定位,By Sudong Shi,2.元件识别系统A: 仰视摄像机用于在固定位置检测元件，一般采用CCD技术，在安装之前，元件必须移过摄像机上方，以便做视像处理。B: 头部摄像机直接安装在贴片头上，一般采用Line-senso r技术，在拾取元件移到指定位置的过程中完成对元件的检测，这种技术又称为飞行对中技术，它可以大幅度提高贴装效率；C: 激光对齐是指从光源产生一适中的光束，照射在元件上，来测量元件投射的影响。这种方

6、法可以测量元件的尺寸、形状以及吸嘴中心轴的偏差。,SMT贴片机器的类型,By Sudong Shi,SMT贴片机器的类型,2.元件识别系统 在三种元件对中方式（CCD、Line-sensor、激光）中，以CCD技术为最佳，目前的CCD硬件性能都具备相当的水平。在CCD硬件开发方面前些时候开发了背光（Back-Lighting）及反射光（Front-Lighting）技术，以及可编程的照明控制，以更好应付各种不同元件贴装需要。,By Sudong Shi,SMT印刷及回流焊机器的类型,印刷机,1.手工印刷2.半自动化印刷机3.自动印刷机,By Sudong Shi,SMT印刷及回流焊机器的类型,

7、回流炉,热交换类型辐射型热风强制对流热传导,氮气炉空气炉,By Sudong Shi,SMT生产线选择,建立产品模型元件种类比例建立生产模型小批量多吕种呢，或是大批量少品种 每单位地面空间的产量 投资与预算四个经典的标准：速度(cph贴放率)、精度、性价比和质量,By Sudong Shi,SMT生产线选择,生产线配置样板,传统配置,印刷机+高速贴片机+泛用贴片机+回流炉,By Sudong Shi,SMT生产线选择,生产线配置样板,典型的背板及小批量试生产SMT配置,超大尺寸印刷机+ Mydata贴片机+回流炉,By Sudong Shi,SMT生产线选择,生产线配置样板,常见的手机电脑主板

8、生产SMT配置,1.传统配置2.Semiems places3.平行系统的应用,By Sudong Shi,SMT生产线选择,能进行设备试用是最理想的评估选购方法。但试用不应只是把本身产品在试用线上搞生产便是了。除了对性能和功能进行验证外，还必须在使用上对环境因素的适应性、对人为误差的敏感度，和产品变化及工艺稳定性上进行评估。进行这方面的工作人员应具备设备学和计量学的知识经验。,By Sudong Shi,应该明白，有更多的考虑来自动化电子装配，而不只是购买给定的机器或甚至设备生产线。的确，自动装配设备本身只是全部解决方案的一部分，它也包括技术专家系统，系统集成和产品支持。但作为一个起点，成功

9、的自动元件贴装决定于理解几个关键的设备因素：元件定位系统、成像系统、供料系统、和微观与宏观的灵活性。具有这个基本的认识，面对特殊元件或应用挑战的任何人，在识别包含在不同类型设备内的替代方案的优点与缺点的时候，都可以作出更加明智的决定,SMT生产线选择,By Sudong Shi,SMT生产线选择,理解如何有效的和供应商合作沟通是成功的关键之一一方面，供应商能提供有用的生产方案给用户（对用户有利），但在另一方面，供应商又希望和企图从用户身上获得最高利润（对用户不利）。由于这矛盾关系的存在，在处理的思想上就必须很开放。如何达到平衡点是整个合作的要点。当然，大多数的交易都是在双方都满意的情况下达成的

10、。但一时的满意并不能确保日后的利益。用户真正应确定的，是实际效益。通过实际能力来确定选购的效益肯定能为用户带来满足，但未经科学方法确定选购效益的满足未必能为用户带来肯定的效益。作为用户，您应该在知道如何使用本身的商务谈判优势的同时，也了解本身对设备技术上认识不足的劣势。,By Sudong Shi,SMT生产线选择,1、设备是门不简单的科学。除了硬件外更有许多软科学，应以对等高科技的态度来看待它。2、设备是工具。用户了解本身工艺的程度决定选购设备的效益。3、设备都有其针对性。了解其针对性是确保引进效率的重点之一。4、设备应用不同于设备操作。应用知识范围广得多，供应商未必能提供最佳协助。,By

11、Sudong Shi,SMT生产线选择,5、设备的引进和使用效率的关键。设备的引进和使用效率除了有赖于对本身工艺技术的了解外，具备设备学和是成败的关键。应向这方面开拓知识。6、设备选用应是门科学。不应有太多靠主观感觉来评断决定。认识本身是否在设备技术上掌握得够，一定要做得好，而不是只看是否做过。7、建立起和供应商之间的合作关系。,By Sudong Shi,SMT生产线选择,1.SMT生产线的选择除了应注意主要设备的选择外更应注意配套软件和设施的选择.2.引进先进的设备，不等于引进了先进的技术。先进的设备也须配合先进的技术才能发挥其最佳功效,By Sudong Shi,SMT生产线选择,设备引

12、进后，工作并未完成，而是另一阶段的开始。引进的设备在安装调试后，其特性和脾气应在工作中忙被摸清，并为设计和保养维修部所使用。这工作很少用户有用心去做。但是先进生产管理必要的。日常正确的使用和适当的保养对设备的寿命和质量上的可靠性是重要的，这应给予正视和采取适当的措施。预防的观念在国内虽有进步的现象，但仍不能算是普及。学习如何计量停机和质量上的损失，用户便不解并对操作和保养的重要性起着一定的认同了。人事管理在这方面很重要，因为人的素质（知识、经验、态度）对这方面的工作起着最深刻的影响,By Sudong Shi,设备应用效率,1、设备是一种工具，只有在用户完全了解所要从事的工作后才能有效地选用。

13、2、凡是都有其一定的针对性，尤其是对SMT这类复杂的技术复杂的技术工作而言，了解其针对性是件重要的工作。3、设备虽属硬件，但其应用、运作和管理都是软件。因此只有两者兼顾才能发挥其最高效益,By Sudong Shi,SMT工程管理及应用,-管理篇,By Sudong Shi,目视管理View management,A: 5SB: 信号管理：报表管理,By Sudong Shi,制程管理,Process Management,By Sudong Shi,Process Management,制造管理与制程管理的区别以往 制造-检查-返修或淘汰的-贯做法称为制造管理. 制造管理注重防止不良产品离厂

14、，而制程管理则把重点放在把制造方法加以合理化和优化 SMT的不断微型化和多元化，也使得以往的制造管理（Production Management）逐渐失却其效益，而由比重逐渐提升的制程管理（Process Management）所代替。SMT带来的自动化优势，也使这门人人口说却未深入理解善用的科技（自动化科技）成为管理人员应该钻研的课题之一。,By Sudong Shi,Process Management,制程管理并不是独立运作的一门管理技术。它也必须配合产品设计、设备技术和质量水平要求来进行。 制程设计是整个制程管理中至关重要而相当复杂 的一步。要求技术人员对工艺、设备、设计有很好的认识，

15、以及部门间良好的沟通。由于制程设计受限于设备，对初次使用SMT的用户来说在处理上就有和现有SMT设备的用户不同的地方。,制程管理的注意点:,By Sudong Shi,Process Management,制程管理它包括了四大主要部分：,制程设计,制程调制设定,制程监控,制程改进,By Sudong Shi,Process Management,By Sudong Shi,Process Management,实际上不管是什么管理观念名称，其灵魂都是怀疑-测量-改进-再怀疑-再测量-再改进,制程管理的实质是PDCA,By Sudong Shi,Process Management,制程调制设定

16、，是如何将制程设计的结果应用在生产线上的工作。这要求技术人员对设备的特性、功能以及如何操作有很好的了解。设计未必能一次完整无缺的把所有制程参数都定得最优最完善，这阶段工作也具微调改正的责任。同时，这阶段工作也对调制后的制程能力做计量，并初步检讨制程设计时定下的监控方法。以作为全面生产时开始的制程监控参照。也是设备保养维修部门日后技术目标的参照。,By Sudong Shi,Process Management,制程监控，是确保生产效益的和质量的重要活动。由于生产线上的变数很多，设备、人员、材料等等都有其各自许多变数，每天在不同程度上的互相影响，互相牵制着。如何能采取有效足够的监控又不会影响生产

17、以及提高生产成本，是一项不易做得好的工作。另一和制造管理很不同之处，是真正制程管理注重于不良品的预防，而制造管理则流于对不良品进行返修改正。在制程管理方面，要求员工具备良好的测量知识、统计学知识、因果分析能力、以及对设备性功能的深入了解等等。,By Sudong Shi,Process Management,制程改进，也是制程管理技术优于制造管理技术的重要之一。制造管理，在生产演化的路程上进展太慢，甚至相对工发展来说是在退步。制程管理。由于通过较科学性的管理，由於不断的在收集生产资料、分析生产资料，以及注重包括设计在内的全程整合处理，对生产和选题的改进提供了十分有利的条件。有了这方面的活动、制

18、程管理不单给工厂带来生产效率和质量，也同时带来不断往前改进的工具,By Sudong Shi,Process Management,制程管理在观念上有彻底而重要的改变、那就是不提倡检查，更不容忍错误发生 任何返修工作都可能给成品质量添加了不稳定的因素 视程度而定，不良品的出现，很有可能是产能或制程能力（Process Capability）不足的一种表现。,By Sudong Shi,Process Management,如果生产线的制程界限（Process Window）不能配合成品的设计要求，头号题就不是只出现不良品和浪费资源那么简单了 但制程管理在这方面的处理，通过其设计、调制、监控、改

19、进四大步骤，在效益上较制造管理方法大大的提高了 制程管理是一种管理方法，它并不会自动生效，所以你必须在执行时同时借助技术方法如工艺技术、设备技术等知识的支援，方能见效。没有这些方面的知识，不可能的把制程管理应用得好的。,By Sudong Shi,Process Management,由于制程管理中重要的一节是制程整合（Process Inetegration）,而在处理制程整合的工作中必须对设备技术和产品的生产设计有很好的了解和配合，这就要求技术人员在这些方面进行学习、研究、了解和应用。而此做法也正好迎合SMT对技术整合的依赖性。也只有通过对这些全面的学习应用，才能达到长期的改进，才能作出最

20、优化、最低成本的生产作业。,By Sudong Shi,制程管理的误区,误以为只要通过设备供应商和一些讲座、交流之类的活动便能得到所需的。生产技术能协助用户达到最佳的产品质量和产量水平，单有设备技术却不能.是综合性和广大的技术关联面。这带来了所谓的技术综合管理（Technology Integration Management）和并进工程（Concurrent Engineering）概念等的应用要求,By Sudong Shi,Process Management,解决问题的很好方法SEVEN STEP,By Sudong Shi,Process Management,管理毕竟和科技不同，以

21、下有几点应给予注意的：1、管理是软科学，没一定公式可遵循。但方法、模式、工具是有的。2、管理常牵涉到人事，因此除了科学的一面外，离不了感情的另一面。两者间的平衡是成功的关键因素之一。 3、管理因带感情成分，在引进国外技术时必须在科学和感情上给予区分，并配合本身的背景方才能发挥得好 4、在引进管理技术的过程，用户本身内部的条件对执行的成败的影响较在科技引进上为深。所需时间也可能较长。工作虽难，但却是不可忽略的。,By Sudong Shi,SMT工程管理及应用,-实战篇设备可靠性评估和保养维修方案,By Sudong Shi,设备可靠性评估与IPC-9850,IPC-9850标准 由IPC 5-

22、41 附属委员会,于2002年7月发布. IPC 5-41 附属委员会 由SMT设备用户和供应商组成。,By Sudong Shi,设备可靠性评估与IPC-9850,性能表(Performance Form) 1.过程能力(Cpk, Process Capability) 2.产出(Throughput) 可靠性表(Reliability Form) 贴装缺陷(Placement Defects)拾取缺陷(Pickup Defects),拾取缺陷(Pickup Defects),By Sudong Shi,设备可靠性评估与IPC9850,Mean Time To Recover from As

23、sists(MTTRa) Total recovery time/number of AssistsMean Placements Between Failures(MPBF) Total equipment placements/number of FailuresMean Time To Repair Failures(MTTRf) Total repair time/ Number of FailuresMean Placements Between Assists(MPBA) Total Equipment Placements/Number of Assists,拾取缺陷(Picku

24、p Defects),By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,抛料是由设备在运行过程中产生的对原材料不能正确的处理的现象.,抛料对于生产的危害是显而易见的.轻则不能正常生产,重则无法交货给客户.,By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,抛料产生的原因,1.设备,2.材料,3.人为,By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,1.设备产生抛料的原因,A.对于标准的零件贴装设备的抛料应能达到小于0.3%.对于IC应为0.,B. 设备的抛料通常发生在以下方面取料(pick up)不能过影像处理(cant pass vision system)贴装时(placement)运动

25、过程中,By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,1.设备产生抛料的原因,运动过程中A:真空 B:有无阻碍,取料(pick up)A:真空 B: 吸嘴 C:供料器 D:吸取配合,不能过影像处理(cant pass vision system)A:程序元件描述不合理B:照相机,贴装时(placement)A:贴装配合 B:真空C:吸嘴,By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,2.材料抛料的原因,4.特殊材料,1.材料规格误差不一,2.TAPE剥离不良,3.载带不良(太松,过粘),By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,抛料预防与控制,4.选用合格的材料,1.建立抛料的

26、监控机制,2.建立合理的保养制度,3.对供料器做定期的校准,5.建立标准的材料描述程序,By Sudong Shi,抛料控制及预防性控制,预防与控制抛料应以设备定期保养与校准为主,辅以严格的监控手段.减少人为的浪费.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,SMT设备是一种机械,电子和计算机控制与一体的精密设备.他是设备就有维修和保养.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,设备故障诊断及排除具有很强的专业知识,在对设备处理时应对设备有全面的细致的了解。设备故障诊断及排除是为了解决设备问题,在解决问题时不能制造问题,也不能解除设备的安全装置。,设备故障诊断及排除的注意点:,B

27、y Sudong Shi,设备故障诊断及排除,设备故障分类。,硬件软件设备本身的缺陷,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,应用故障寻缉法找到根本原因.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,2.根据故障现象直击主题.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,设备故障应急维修法:,一般来说设备供应商只提供所能提供的最小配件单元.相当多的最小配件单元是可以修复的或经修理后暂时可使用. 如控制板,马达驱动器,电源气缸等.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,设备故障应急维修法:,应急维修法只是为了即时解决问题,赢得生产时间.并不鼓励用维修的方法来省钱.也不赞

28、成应急维修时省略设备的功能与安全措施.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,设备故障维修后的校验:,设备维修后,如维修点涉及对设备的精度速度及质量有影响是应对相应的部分作校准.,By Sudong Shi,设备故障诊断及排除,备件库的合理建设:,建立合理的备件清单对于易损件应建立安全库存量良好的备件管理有合理的预算,By Sudong Shi,经验的误区,经验，是每个人用来预测办事效果的资料凭据。似乎每个人都知道经验对办事的能力的重要性。为什么经验对我们很重要？这是因为我们办事时所选择的做法、方向和决策、几乎全都经验来指引。人类的行为自小就是如此。,By Sudong Shi,经验

29、的误区,如果不是经过有系统和完整的技术培训，有时单靠自身摸索得来经验很容易趋于片面和肤浅。在功底不深、意识不强的情况下，往往使用者并不会发现自己的经验有限，也很自然地会受到狭窄的经验而左右,By Sudong Shi,经验的误区,SMT除了范围广之外，发展也很快。您以往在常用SMT技术上得来的经验，已有可能在BGA、和CSP技术时已不够用了。以往的设备或生产线配置方法，也许在贴片机速度的不断提升下已经有所改变。您要在技术上领先，享受先进的名誉，更应该不断更新自己和厂内的知识与经验。我们不能改变以经验办事的基本行为，但是绝对可以排除或降低经验对我们的限制,By Sudong Shi,经验的误区,要养成怀疑经验的习惯，我想最好是通过对SMT技术知识的深入认识。理由是，当你对这门科技有了较深的认识。工作上的急促繁忙、市场优良课程的缺乏、工厂内交流和研究氛围的缺乏、管理层对知识开发的不支持或不懂到懂的过程，而这过程正提供了无数次我们可能因稀罕经验而停顿的机会。所以在我们尚 未达到一定水平，尚 未能较自然的运用怀疑功能时，我们必须常常下意识的对自己说：怀疑！怀疑,By Sudong Shi,Do you have any question?,By Sudong Shi,Thank you,