1、SMT设备常见机器故障解决方法技术员培训教材1.引言：随着SMT（表面贴装技术）在电子产品中的广泛应用，SMT生产中的关键设备-贴片机也得到了相应的发展，但在贴片机的使用过程中，会不可避免地发生一些故障。如何排除这些故障，确保机器处于最佳运行状态，是贴片机日常使用管理过程中的一个主要任务，本文将以SMT设备为例，介绍贴片机日常使用过程中的一些常见故障与排除方法。2.常见故障分析及排除常见故障分析及排除 2.1 元件吸取错误元件吸取错误 元器件由高速运动的贴片头，从包装编带中取出，贴装到印制板上的过程 中，会产生未取到、吸取后失落等几种吸取不良的故障，这些故障会造成大量元件损耗，根据我们的经验，
2、元件吸取不良通常是由以下几种原因造成：（2.1.1）真空负压不足，当吸嘴取元件时，吸嘴处产生一定的负压，把元件吸附在吸嘴上，其判定吸嘴拾取元件是否异常一般采用负压检测方式，当负压传感器检测值在一定范围内时，机器认为吸取正常，反之认为吸取不良。若真空负压不足，将无法提供足够的吸力吸取元件，在使用中我们要经常检查真空负压，并定期清洗吸嘴，同时还要注意每个贴装头上的真空过滤芯的污染情况，其作用是对达到吸嘴的气源进行过滤，对污染发黑的要予以更换，以保证气流的畅通。（2.1.2）吸嘴磨损，吸嘴变形、堵塞、破损造成气压不足，导致吸不起元件，所 以要定期检查吸嘴的磨损程度，对严重的予以更换。（2.1.3）供
3、料器的影响，供料器进料不良（供料器齿轮损坏），料带孔没有卡在供料器的齿轮上，供料器下方有异物、卡簧磨损），压带盖板、弹簧及其他运行机构产生变形、锈损等，从而导致元件吸偏、立片或者吸不起器件，因此应定期检查，发现问题及时处理，以免造成器件的大量浪费。（2.1.4）吸取高度的影响，理想的吸取高度是吸嘴生接触到元件表面时再往下.05mm，若下压的深度过大，则会造成元件被压进料槽里反而取不起料。若某元件的吸取情况不好，可适当将吸取高度向上略微调整一点，例如0.05mm。作业人员经常在实际工作过程中会碰到过某一料台上的所有元件都出现吸取不好的情况，解决的方法是将系统参数中该料台的取料高度适当上移一点。（
4、2.1.5）来料问题，有些厂家生产的片式元件包装存在质量问题，如齿孔间距误差较大、纸带与塑料膜之间的粘力过大、料槽尺寸过小等都是造成元件取不起来的可能原因。2.2 元件识别错误元件识别错误 视觉检测系统由两部分组成，元件厚度检测系统和光学识别系统，所以在分析识别错误对应从这两方面入手。（2.2.1）元件厚度检测错误，元件厚度检测是通过安装在机构上的线性传感器，对器件的侧面进行检测，并与元件库中设定的厚度值进行比较，可判断出元件的不良吸取状态（立片、侧吸、斜吸、漏吸等），当元件库中设定的厚度值与实测值超出允许的误差范围时，会出现厚度检测不良，导致元件损耗，因此正确设定元件库中元件厚度至关重要，同
5、时还要经常对线性传感器进行清洁，以防止粘附其上的粉尘、杂物、油污等影响器件的厚度及吸取状态的检测。（2.2.2）元件视觉检测错误，光学识别系统是固定安装在一个仰视CCD摄像系统，它是在贴装头的旋转过程中经摄像头识别元件外形轮廓而光学成像，同时把相对于摄像机的器件中心位置和旋转角度测量并记录下来，传递给传动控制系统，从而进行x、y坐标位置偏差与角度偏差的补偿，其优点在于精确性与可适用于各种规格形状器件的灵活性。它有背光识别方式和前光识别方式两种，前光识别以元件引线为识别依据，识别精度不受吸嘴大小的影响，可清晰地检测出器件的电极位置，即使引脚隐藏于元件外形内的器件PLCC、SOJ等也可准确贴装，而
6、背光识别是以元件外形为识别依据，主要用来识别片式阻容元件和三极管等，识别精度会受吸嘴尺寸的影响。元件视觉检测错误的可能原因有：元件视觉检测错误的可能原因有：2.2.2.1）吸嘴的影响，当采用背光识别时，若吸嘴外形大于器件轮廓时，图像中会有吸嘴的轮廓，如图3所示，识别系统会把吸嘴轮廓当作元件的一部分，从而影响到元件识别对中。解决方法要视具体的情况而定：a、若吸嘴外径大于器件尺寸、则换用外径较小的吸嘴。b、吸嘴位置偏差导致吸嘴外形伸出到器件轮廓，调整料位偏差。高速机一般都具有元件吸取位置自动校正的功能，通过连续测量某元件的吸取位置，计算出平均误差并自动产生修正值加以补偿，该修正值存放在Feeder
7、（B）Offest中，在该数据库中存放有每个料位自动生成的修正值，将该元件所在料位偏差值清零即可解决问题。2.2.2.2）元件库参数设置不当。这通常是由于换料时元件外形不一致造成，需要对识别参数重新检查设定，检查项目包括元件外形和尺寸等等，一个有效解决办法是让视觉系统“学习”一遍元件外形，系统将自对地产生类似CAD的综合描述，此方法快捷有效，另外若来料尺寸一致性不好，可适当增大容许误差（tolerance）。2.2.2.3）光圈光源的影响，光圈光源的使用较长一段时间后光源强度会逐渐下降，因为光源强度与固态摄像转换的灰度值成正比，而采用灰度值大，数字化图像与人观察到的视图越接近，所以随着光源强度
8、的减小，灰度值也相应减少，但机器内的灰度值不会随着光源强度的减小而减小，只有定期校正检测，灰度值才会与光源强度成正比，当光源强度削弱到无法识别元件时，就需要更换灯泡。2.2.2.4）反光板的影响，反光板只是对背光才起作用，当反光板上有灰尘时，反射时摄像机的光源强度减小，灰度值也小，这样易出现识别不良，导致元件损耗，反光板是需要定期擦试的部件。2.2.2.5）镜头上异物的影响，在光圈上面有个玻璃镜片，其作用是防止灰尘进入光圈内，影响光源强度，但如果在玻璃镜片上有灰尘、元件等异物，同样也影响光源强度，光源强度低，灰度值低。这样也容易导致识别不良发生，贴片机要注意镜头和各种镜片的清洁。2.3 飞件飞
9、件飞件指元件在贴片位置丢失，其产生的主要原因有以下几方面：（2.3.1）元件厚度设置错误，若元件厚度较薄，但数据库中设置较厚，那么吸嘴在贴片时就会在元件还没达到焊盘位置时就将其放下，而固定PCB的x-y工作台又在高速运动，从而由于惯性作用导致飞件。所以要正确设置元件厚度。（2.3.2）PCB厚度设置错误，若PCB实际厚度较薄，但数据库中设置较厚，那么在生产过程中支撑销将无法完全将PCB顶起，元件可能在还没达到焊盘位置时就被放下，从而导致飞件。（2.3.3）PCB的原因，通常有这样的几个原因：a）PCB本身问题，PCB翘曲超出设备允许误差，一般要求如表1。b）支撑销放置问题。在做双面贴装PCB时
10、，做第二面时，支撑销顶在PCB底部元件上，造成PCB向上翘曲，或者支撑销摆放不够均匀，PCB有的部分未顶到从而导致PCB无法完全被顶起。2.4 PCB传送错误传送错误 PCB在印刷、贴装的过程中是采取I/O信号转换来完成传送动作的，当一块PCB完成相应的动作时会传出一个求板信号给前端信号，以此完成一系列的全自动的送板过程。有时会出现送板不顺、板停止不动或连续送两块板的现象，一般应从以下方面入手：2.4.1 PCB定位系统下降不顺，当生产完毕后PCB停留在原位，时间停留过长后机器会出现报警，根据I/O信号指令，TABLE平台应下降送板，出现这种不送板的情况时首先调整支撑平台的气缸调节阀，第二检查
11、是否有异物卡在平台中间，要保证平台定位系统上下顺畅。2.4.2 PCB传送时感应不良，送板时连续2块板一起送出或在定位系统顶起，有造成撞机的危险，一般出现这种现象首先利用I/O窗口，用感应不良的那块板放在感应器上看是否有信号输入，有以下3种情况：2.4.2.1 感应器的灵敏度不够，需要调整；2.4.2.2 板上有缺口刚好置于感应器之上，感应器感应不到；2.4.2.3 调整后感应器后无反应，感应器坏。2.4.3 PCB送板进入到机器后，接驳台皮带不停止继续转动，造成2块板进到机器内，是传送板的时间设置过长，信号反馈后要在设定时间内才会停止转动，只要调整合适的接驳台的传送时间，就会解决连续送板的问
12、题。2.4.4 PCB送出机器与接驳台之间不顺畅，卡在机器与接驳台之间板出不来，机器在送出第2块板时撞板，2块板叠在一起，造成此方面的原因是机器与接驳台之间没有调整水平，只要调整水平位后就不会出现卡板的现象。2.5印刷后锡膏连锡、偏位印刷后锡膏连锡、偏位2.5.1现象描述：UP2000印刷机在印刷半成品PCB时，容易出现偏位和连锡的现象。2.5.2原因分析：1、对PCB的厚度进行了检查，厚度正确。2、将印刷坐标进行了修改，再将刮刀压力和印刷速度都进行了调整，偏位和连 锡的现象还是没有得到很好的改善。3、将钢网拉出来进行检查。再将PCB重新载入进行定位，发现PCB与定位挡板不平行，有一边被顶高，
13、将PCB下面的顶针进行了检查，由于背面物料多，其中一顶针刚好顶在PCB背面的物料上。2.5.3改进措施：顶针进行全面检查，看是否还有顶针顶住物料，必要时将顶针重新进行摆放，顶针一定要顶在PCB没有物料的地方，而且要顶稳顶到位。顶针顶好后一定进行仔细的检查，检查无误后再进行生产。2.5.4 经验总结：印刷工位是SMT的第一道工序，印刷质量的好坏直接关系到产品的直通率。连锡和偏位是印刷中最常见的问题，在日常生产中一定要尽量避免该现象的发生，在印刷机方面，除了程式的准确无误外，最主要的环节在于顶针的摆放,应当引起我们的高度重视。2.6设备不能自动擦网引起的设备不能自动擦网引起的IC连锡连锡2.6.1
14、现象描述：SS61DEVA的单板上有PIN间距16mil的QFP器件，在回流后总是产生连锡的现象。2.6.2.原因分析：2.6.2.1、减小刮刀压力,目的防止焊锡渗透到钢网下面而引起连锡，但减小刮刀压力后钢网刮不干净从而出现拉尖，且很容易堵塞网孔产生少锡现象；2.6.2.2、增加擦拭频率，要求操作员用手擦干净钢网，连锡现象消失；但在间隔一段时间后连锡现象又出现，无彻底改善；2.6.2.3、抽出钢网进行检查,发现钢网下面很脏，清洁纸上根本没有擦过锡膏的痕迹，于是怀疑擦网装置有问题，仔细观察擦钢网的过程，发现擦网装置上的塑料顶块和纸没有顶到钢网上面,故起不到清洁钢网的作用。擦网装置塑料顶块磨损,使
15、机器自动擦网起不到清洁钢网的作用，初步分析认为是印刷不良所致。擦网装置的工作结构示意图如下：擦网装置的工作原理如下：当要清洁钢网的时候，印刷机控制器给出擦网装置一信号，擦网装置接收到这一命令后气缸就会首先动作，活塞柱往上顶，这时候塑料顶块和清洁纸就会随之向上位移顶到钢网底面然后进行擦网动作。由于擦网装置的塑料顶块长时间使用引起塑料磨损，在清洁钢网的时候根本接触不到钢网，因此印刷时间稍长后就容易在钢网下面残留很多锡膏，这些锡膏在进行印刷的过程中很容易掉落在两个焊盘之间从而引起连锡。更换塑料顶块，清洁气缸后，连锡现象基本解决。2.6.3.改进措施：定期更换塑料顶块，并清洁气缸，将此要求加入设备保养
16、规范中。2.6.4.经验总结：我们的工程技术人员应该对印刷机有一个完全的了解，清楚哪些部件磨损会引起的连锡现象，从而快速的找出不良发现原因。2.7机器在正常运行的过程中，间歇性的出现异响声。2.7.1 现象描述：YAMAHA贴片机器在正常的运行的过程中，间歇性的发出较大 的异响声音。2.7.2 原因分析：贴片机的X-AXIS的坦克链因长期运行，已经达到使用寿命出现磨损变形，在运行时与贴片机器的顶部横梁发生碰撞而出现异响声。2.7.3 纠正措施：1、临时的在坦克链顶部加一个较硬的纸板，控制疲性动作的坦克链，避免与机器顶部发生碰撞；2、申请备用的坦克链进行更换。2.7.4 经验总结：要熟悉机器的特
17、性，对于常用的机器易损件要十分的清楚，定期的对设备进行点检，对于已接近使用寿命或达到使用寿命的配件要做到心中有数，随时掌控机器的运行状态。2.8 回流焊超温报警2.8.1 现象描述:回流焊在启动后上5温区的温度不受控制，继续升温或不升温出现报警。2.8.2 原因分析：2.8.2.1、检查热风马达是否有转动，皮带是否松动或者有断裂的痕迹；2.8.2.2、测量发热丝是否断路；当排除上面两个原因后，第三就应该检查设 备的控制部分，检测控制发热的电器是否有无输出，如不能确定时与相邻温区的继电器对换即可判断是否为继电器出现故障。2.8.3纠正措施：申购新品的固态继电器进行更换2.8.4总结经验：熟悉机器
18、的原理，对于出现的故障现象，要马上想到与之有关联的部分，然后逐一的排除。对于无法确认的可以采取更换部件的方法进行验证。2.9 主轴马达不转，显示气压值不够2.9.1现象描述：切割机在运行一段时间后停止运转，报警显示气压值不够，重新启动后，设备可运行一段时间，但还是会出现“气压不够”的警报。2.9.2原因分析：2.9.2.1、检查气压表，显示正常；2.9.2.2、检查I/O卡，工作正常；2.9.2.3、检查控制主轴的电磁阀，电磁阀发烫，异常，因原来在此电磁阀上并联了一个电磁阀吹头部的灰尘，后因用处不大已停止使用，此电磁阀短路造成。2.9.3纠正措施：1、此加装的电磁阀质量较差，拆下与之并联的电磁
19、阀，控制主轴的部分正常。2.9.4 经验总结：1、不要随意的更改机器的配置，对于要增加功能的起相关作用的配件一定需要保证质量；2、如果需要屏蔽某项功能一定要在软件和硬件方面做好相关的后期拆除工作，以免影响机器的正常运行。3 结束语结束语1、遇到设备出现故障时，首先要诚作冷静分析问题，思路一定要清晰，以如何在最短的时间利用现有的条件修复设备保证正常生产为原则，涉及到需要更换配件方面的需赶紧申购，然后彻底的维修。2、有的设备出现故障时，提示一个信息代码，需要查询信息代码才能找出详细的答案，一个错误的出现，原因是多方面的，有的原因根本不是信息上所提到的，如何找到正真的原因，与我们长期的经验积累和平常密切的观察机器所分不开的。3、对机器进行定期维护，更换不良器件，使之处于最佳工作状态，亦会减少生产时的故障，在生产过程中贴片机出现的故障还有许多，本文介绍只是一些较常见的，希望能起到一个抛砖引玉的作用，只要我们在碰到类似的问题时善于分析总结，找出其产生的根本原因，那么这些故障的排除，将不会是一件很难的事情。THE END谢谢!
