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SMT贴片机精度的概念

信息来源于:互联网 发布于:2025-08-14

精度是贴装机技术规格中的主要数据指标,但在不同的贴装机制造厂家所使用的精度有不同的定义。一般来说,有贴装精度、分辨率和重复精度三种表示方法。

贴装精度是指元器件贴放后元件引脚与相应焊盘中心的最大允许偏差。设备说明书提供的分辨率并不意味设备视觉系统能够分辨元器件的能力,而是指贴装机分辨空间连续点的能力。重复精度是指机器始终如一的贴放到规定位置的能力,即重复精度也是实际SMT贴片加工生产采用统计方法来测量精度的最好方法。一、贴装精度

贴装精度标志元器件相对于印制电路板上的标定位置贴装的偏差大小。

贴装精度由两种误差组成,如图1-13所示,即平移误差和旋转误差。

 

图1-13贴装精度的误差

1、平移误差(元器件中心的偏离)主要来自X_YS位系统的不精确性或视觉系统的误辩识。它包括位移,定标和轴线正交等误差。如果元器件定心机构没有精确地把元器件的中心对准贴装工具的轴线,则元器件定心机构的不准确性也是一个因素。

从理论上考虑,平移误差应该规定为在电路板上元器件相对于设计中心标定位置的真实位置半径(TPR),如图1-14(a)所示。然而制造厂家总是把它视为X-Y座标轴上的公差,如图1-14(b)所示。这就使得离开设计位置的实际最大偏差比技术规格中给出的大,一般应将技术规格中给出的数值乘以因数L4才是实际的最大偏差◊本文讨论以图1-14(b)的偏差为计算依据。

 

图1-14平移误差定义

如果只考虑X-Y座标的公差,则TPR可由下列等式得到:

 

这里:T-由平移误差引起的真实位置半径,Xt—沿X轴的误差成份,Yt—沿Y轴的误差成份。

2、旋转误差来自元器件定心机构的不精确性和贴装工具旋转的角度误差。它被定义为相对于标定贴装取向的角度公差。离开元器件中心最远的端子旋转误差最大。利用元器件封装角的位移近似表示这种误差,参见图1-14,可由下列等式求得位移R:

 

这里:R-由旋转误差引起的真实位置偏移,L-从元器件中心到封装角的距离,θ-离开标定取向的最大角度偏离。

 

图1-15由旋转误差引起的发展角位移

还可沿X轴和Y轴计算旋转误差的组成。可由下列等式求得其误差

 

这里:Xr-旋转误差在X轴上的误差成份,Yr-旋转误差在Y轴上的误差成份,<r相对于x轴从元器件中心到引线的角度。

旋转误差和平移误差组合产生累积效果,由这两种成份的矢量相加求得总的TPR。由下列等式求得X轴和Y轴的误差:

Tx=Xt+Xr

Ty=Yt+Yr

这里:Tx-总误差的X轴成份,Ty-总误差的Y轴成份。

然后由下式求得总误差:

 

3、由于旋转误差的影晌取决于元器件的大小,所以必须分别确定平移误差和旋转误差。当选定SMT贴片加工的元器件类型后,就可由这两个数计算总的贴装精度。

例如,一台贴装机在X轴和Y轴上的平移误差为:tO.02mm,它的旋转角误差为土0.25度,84根引线的PLCC在最坏情况时的总的贴装误差是多少?如图1-16,首先由等式,计算旋转误差,84根引线的PLCC,其L=21mm,所以旋转误差R为:

R=2×21xsin0.125=0.092mm

再计算旋转误差的X轴和Y轴成份:

Xr=0.092sin45°=0.065mm

Yr=0.092cos45°=0.065mm

 

图1-16贴装误差组成实例示意图

沿两个轴的总误差为:

Tx=0.02+0.065=0.085mm

Ty=0.02+0.065=0.085mm

所以,该贴装机的贴装总误差为:

 

二、分辨率

分辨率是描述贴装机分辨空间连续点的能力。贴装机的分辨率由步进马达和轴驱动机构上的旋转或线性译码器的分辨率来决定。当座标轴被编程并运行到特定点时,实际上到达了能被分辨的距目标位置最近的点,这就使贴装机的定位点与实际目标位置之间产生误差,这种误差叫做量化误差,它应小于贴装机的分辨率,最大可为贴装机分辨率的二分之一。

分辨率还可以简单地描述为机器运动的最小增量的—种度量,所以在衡量机器本身的运动精度时,它是重要的性能指标。然而,贴装机精度实际上包括所有误差的总和,它可以远远大于量化误差。具有高分辨率的贴装机的贴装精度有时比分辨率低的贴装机的贴装精度低。所以,在全面描述机器性能时很少使用分辨率,一般它不出现在贴装机的技术规格中,只有当比较贴装机的性能时,才釆用分辨率这一性能指标。

三、重复精度

重复精度描述贴装工具重复地返回标定点的能力。常釆用双向重复精度这个概念。美国机床制造者协会把双向重复精度定义为:在一系列试验中从两个方向接近任何给定点时,离开平均值的偏差,并规定用3σ表示,如下图所示。

 

图1-17双向重复精度的定义

重复精度,分辨率和贴装精度之间有一定关系,如图1-18所示。实际上常把重复精度包含在贴装精度的技术规范中。

 

图1-18三种精度关系

自从表面组装技术发展至今,表面组装元件SMD日益复杂化和小型化,表面组装内容也日益精细,其中表面贴装技术将变得越来越重要。同时,对贴片技术提出进一步提高精度和速度的要求。

由表面组装出现的质量问题统计来看,主要的缺陷还是来自于贴装的生产环节,而SP(Skew Part)+MP(Misalign Part)为最大的质量问题。这些缺陷都是由贴片引起的,也就是如何提高贴片精度正是重点要研究的问题。

国产SMT贴片机品牌
路远产品包括:
一、标准贴片机项目
主要客户群体有家电、汽车电子、3C产品、医疗产品等各个领域。
主要贴片机型号有:CPM-HX40、CPM-H6、CPM-F6、CPM-S5、CPM-F5
二、半导体贴片机
主要客户群体是功率器件如:IGBT模块、IPM模块、光通迅等领域。
主要贴片机型号有:CPM-FS10、CPM-F5DZ、CPM-FS2-SIC
三、辅料贴片机
主要客户群体是定体制异型元件如:泡棉、二维码、胶纸、锅仔片、导热硅胶、屏蔽盖等
主要贴片机型号有:CPM-FB、CPM-F3定制等
四、LED照明显示行业
主要客户群体是:LED照明如面板灯、球泡、灯条以及LED室内室外显示屏
主要机器型号有:CPM-F2T、CPM-L3T、CPM-L2、CPM-L1200等
五、焊接项目
主要客户群体是SMT生产线客户
主要机器型号是MK系列无铅回流焊以及MS系列氮气回流焊