自动插装工艺技术自动插装的概况1、自动插件技术(Auto-Insert)是通孔安装技术(Through-holeTechnology)的一部分;是运用自动插件设备将电子元器件插装在印制电路板的导电通孔内.2、自动插装的优点:①提高安装密度②可靠性、抗振能力提高③提高频特性增强④提高自动化程度和劳动效率⑤降低了成本3、自动插装缺点:焊后返修性差.自动插装的概况通孔安装技术/Through-holeTechnology表面贴装技术/SurfaceMountingTechnology混合组装技术/MixedTechnology插件机分类1、按所插元件分类.①铆钉机铆钉②跨线机跨线插件机分类③轴向机轴向插件机分类④径向机径向插件机分类⑤多功能(异形)机我公司现拥有铆钉、跨线、轴向、径向机共160余台。可机插非标准元器件,如原18车间的测试针的自动插入等。现我公司无此类机型。设备厂商为美国环球公司。日本TDK公司。日本松下公司。2、按送件方式(轴向、径向机)①顺序式(松下插件机)顺序式②编序式现我公司日本松下机床为顺序式;美国环球、TDK公司的机床为编序式。编序式自动插装的工艺流程A面贴片机插铆钉机插跨线机插轴向机插径向B面贴片在习惯上,元件面为A面,铜箔面为B面。插件机组成部分及功能1.电路系统:自动插件机属于机电一体化的高精尖设备,其各种功能均由内部CPU统一协调控制,动作报告结果由光电开关或霍尔元件或编码等传感元件进行反馈。2.气路系统:供各部分气动机构。3.X-Y定位系统(带工作夹具)。4.插件头组件。5.打弯剪切砧座。6.自动校正系统。环球插件机靠光感应,松下、TDK为摄像头捕捉。7.自动收放板系统。8.编序机和元件栈。9.元器件检测器。10.对中校正系统。现公司各厂家的设备、同一厂家不同类型设备都有固定的程序,格式,归结起来包括以下部分。机插程序组成序号X坐标Y坐标插入跨距(跨、轴)元件栈号(轴、径)插入方向(径、松下)插入深度(轴向)各功能符回原点插入跨距插入深度XY以较多使用的环球插件机(5型机)和松下插件机(JVK2和AVK)程序组成为例如下:1、环球插件机程序组成:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨0001+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000DO0002+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000BC0003+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000BC0004+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000DO0005+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000DI0006+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000BC0007+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000BC0008+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000DI0009+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000DI0010+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000DI0011+00000+00000+00000+00000+00000+00000+00000AP.①X坐标值。②Y坐标值。③机插跨距(跨线、轴向)。④非标准插入深度(轴向机)。⑤栈号(轴向、径向机)。⑥机插成功次数统计,自动累加。⑦机插失败次数统计,自动累加。⑧轴向机为标准插入深度,A、B…Z为0.2、0.4…5.2mm,径向机为插件头的旋转方向,B为0度,D为90度(右旋),F为270度(左旋)。⑨功能代码,如O(OFFSET值,以后各步坐标值需加此步坐标,到下一OFFSET为止)、C(插件代码)、I(工作台旋转)、X(插件代码,但不检测)、P(结束,回机器原点)。2、松下机插程序组成(有NC程序和PART程序两部分)BLOCKNO.X..POSITION(mm)Y..POSITION(mm)FEEDNO.NOINSDIR()WIDTH(mm)RECOGSKIP1---9S&PBADMARK12345NCPROGRAM-P***PROGRAMOFFSETX0.00Y0.00MULTIORGF0SETPS***1.表头:NCPROGRAM-P***:程序名PROGRAMOFFSETXY:坐标原点与机床原点的距离.MULTIORGF0:料栈原点设置SETPS***:总程序步数①NC程序各部分意义如下:表中各部分:BLOCKNO:步号,插件顺序按此步号决定X..POSITION(MM):X坐标Y..POSITION(MM):Y坐标FEEDNO.:料栈序号NOINS:是否禁止插件(0:允许插件1:禁止插件)DIR():插件角度(0、90、180、270)WIDTH(mm):插件宽度,跨线送丝长度.RECOG:该步自动修正,0为不修正,1为修正.SKIP1-9):设置跳步,0执行该步,7绝对跳步,1~6、8、9选择跳步。S&P:步重复或块重复功能.0为不重复,1为步重复,2为块重复.BADMARK(选购件):检查有无坏板标志。BLOCKNO.X..POSITION(mm)Y..POSITION(mm)FEEDNO.NOINSDIR()WIDTH(mm)RECOGSKIP1---9S&PBADMARK12345②PART程序PARTSDATA-D***FEEDERNO.COMPONENTCOMMENTCOMPONENTTHICKmmLEADDIAMETmmCHUCKPITCHSPAIRCASSZ001Z002Z003Z0041N41481.81.81.82.30.50.50.50.61111000000000000PARTSDATA-D***:元件程序名.FEEDERNO.:料栈号.COMPONENTCOMMENT:元件名,0~9、A~Z任意字符。COMPONENTTHICKmm:元件本体直径LEADDIAMETmm:引脚直径CHUCKPITCH:设置料栈爪间距.(0:26mm对中无效;1:52mm对中无效;2:26mm有对中功能;3:52mm有对中功能SPAIRCASS:指定备份送料器,当该送料器元件用完,可自动到备份送料器的料栈送料.机插印制板设计要求1、印制板的外形尺寸。厚度:1.60±0.10mm长度:150~330mm宽度:50~250mm2、印制板翘曲度3、印制板定位孔的要求机插板允许其中一个定位孔为长孔,但松下和环球插件机传板方向不一致,如需贴片翻板后孔位置也将变化,建议两定位孔参数一致,孔径均求为φ4+00.05mm的圆孔,距两边距均为5*5mm。插件方向Max:1.2mmMax:0.5mm4、元件引线孔的要求。①铆钉孔的要求大铆钉(φ2.5mm)的孔径为:φ2.7+00.1mm。小铆钉(φ1.6mm)的孔径为:φ1.8+00.1mm。②元器件引脚的直径和公差要求如下表引线直径冲孔直径钻孔直径φ0.8±0.05φ1.2+00。1φ1.4+00。1φ0.6±0.05φ1.0+00。1φ1.2+00。1φ0.5±0.05Φ0.9+00。1φ1.1+00。1φ0.4±0.05Φ0.8+00。1φ1.0+00。1③一致性要求:为保证插件机的正常运转,对同种印制板(含不同模号)的一致性要求为任意两块印制板相同孔位的实际位置之差为0.1mm之内。5、拼板及“V”型槽、邮票孔的要求①为提高机插效率,要求尽量将小块印制板拼接成大块印制板,拼版要求拼成矩形。②印制板的四个角要求倒圆角,且R>3mm,以保证自动传板机构的正常工作,避免卡板造成停机或损坏印制板.不可接受的拼板方式可接受的拼板方式③拼版加工后需分成小块印制板,故拼板之间开“V”型槽或邮票孔.“V”型槽或邮票孔开得过深容易造成机插时折断,开得过浅又会分开时不易操作,故应按下图要求.邮票孔:圆孔直径为1.0mm,间距为2.5mm;开槽孔宽为1.0mm,长度为n×2.5mm。两端的倒角R=0.5mm。60°60°0.4mm0.3mm铜箔面“V”型槽1.02.51.0n×2.56、机插元件的焊盘设计要求①跨接线和轴向元件机插时引脚内弯方式,焊盘设计应为元件孔靠焊盘外侧。1.2~1.8mm②径向元件为‘N’型打弯,焊盘设计应为元件孔靠焊盘内侧。B=1.2mm~1.8mm7、机插元件的排版设计要求我公司引进的所有插件机均只能实现X、Y两个方向的插件,故机插元件排版不能斜排。机插元器件排版计要求③元器件插件密度限制(P:插入跨距单位:mm)1、跨线元件排版要求①印制板传板方向上、下边距边缘5mm内不应有元件。②定位孔附近不可机插区域。(单位:mm)Y方向不可插入区域X方向不可插入区域PP+4.22.133342.2P+2P+642.3mm2.6mmA先插入2.3mm2.3mmB先插入2.3mm3.4mmA先插入2.8mm2.3mmB先插入AABB③元器件的插件密度限制(单位:mm)2、轴向元件排版要求①印制板传板方向上、下边距边缘5mm内不应有元件。②定位孔附近不可机插区域。(单位:mm)Y方向不可插入区域X方向不可插入区域PPL1L2L3L4L4632.53.6印制板插件头部位导致死区砧座剪切部位导致死区P:插入跨距L1:P+2.0L2:P+7.5L3:P+2.0L4:P+4(基板下方1mm)轴向元件与已插跨线轴向与轴向元件(d为跨线直径)d为引脚直径,D为本体直径(3.6+d)/2(3.6+d)/2(3.6+d)/2(2.0+d)/2(4+d)/2(4+d)/2(3.6+d1)/2或(D1+D2)/2(3+D1)/2或(3.6+d1)/2(3.6+d1)/2(2+D)/2A先插入(3.6+d1)/2B先插入AB(4+d1)/2(4+d1)/2A先插入(3.6+d1)/2B先插入AB③元件面的插件密度限制(单位:mm)2、径向元件排版要求①印制板传板方向上、下边距边缘5mm内不应有元件。②定位孔附近不可机插区域。(单位:mm)14.212XY1.27DD3.5或D插入元件半径+0.2mm插入元件45°已插元件高度+0.5mm已插元件插入元件引脚9.20.20.2DD5或D插入元件半径+0.2mm③铜泊面的插件密度限制(单位:mm)3.84.03.7(a先插入)3.9(b先插入)5.0(b先插入,其一为三极管)abab3.4ab5.0ab5.0ab3.3(a先插入)5.7(b先插入)ab3.2机插质量判定标准1、元件件插装技术规范①铆钉②跨接铆装后翻边成形为六瓣花瓣状,翻边角度A=30°±5°A=15O~35OB=1.2mm~1.8mm打弯角度引线长度C≤1.2mmD≤2mm浮起高度倾斜高度③轴向A=5O~35OB=1.2mm~1.8mmA≤3.5mm打弯角度引线长度倾斜高度B=1.2mm~1.8mmA=30O±10O引线长度(投影)打弯角度④径向2、插装不良判据①印制板插件方向Max:1.2mmMax:0.5mmLB印制板边缘缺口长度L不大于3mm,宽度B不大于0.5mm,且呈圆弧状,不允许有尖角。·边缘部分的安装孔不允许有贯穿性裂缝,允许有深度不大于1/3板厚的微小表层隐形裂纹。·边缘棱角处允许轻微碰伤,但不得起层和损伤印制导线。·两孔(小型元件)间允许有深度不大于1/3板厚的表层隐形微裂纹,不允许贯穿性裂缝。·焊接面不允许机械划伤,阻焊膜不破,不露铜层。·不允许误铆造成的印制板损伤。②铆钉损伤印制板。铆钉内孔变形。翻边成形不良。③跨接插入不良浮起过度倾斜过度(1.2mm以上)(2mm以上)引线过长引线过短角度过大(1.8mm以上)(1.2mm以下)(35O以上)角度过小线体损伤(5O以下)(超过线径1/3以上)④轴向倾斜过度引脚未打弯角度过大(3.5mm以上)(35O以上)一脚未出引线成型不良引线损伤