欧意公司电子产品生产线SMT工艺改善

发布时间：2020-11-20 09:24

　　 随着电子产业在中国的蓬勃发展,电子器件在尺寸、种类、形态结构等方面有了很大的变化,通孔插装器件已逐步被表贴器件替代。表贴器件的采用使得电子产品的体积缩小,重量减轻,可靠性提高;也使得生产流程自动化,提高了生产效率、降低了生产成本。与此同时,市场对SMT产品的质量要求也日益增高,SMT产品质量控制越来越成为大家关注和研究的热点。本文对欧意公司SMT生产线产品出现的质量问题进行分析,对影响产品质量的焊膏喷印机参数设置、回流炉炉温曲线控制和丝网印刷工艺三种问题,分别做了研究并提出了各自的解决方法。锡膏喷印工艺的核心是喷印参数的设置,它直接决定了喷印质量的好坏。欧意公司焊锡膏喷印参数设罝主要依靠人为经验,通过不断的尝试并对比产品焊接结果来完成。这种喷印工艺过于依赖人为经验,效率低,精度差。论文将高斯过程回归模型应用到参数设置中,提取表面贴装器件的特征来建立样本库,通过建立的模型可以很准确地完成对锡膏喷印参数的设置。SMT回流焊的核心是温度曲线的控制,即回流炉炉温参数的设置。在欧意公司的实际生产中,SMT回流焊炉温曲线设置是通过实验方法不断尝试并应用炉温测试仪进行温度曲线测量,最终确定合理的温度曲线,其高成本低效率是目前亟待解决的问题。论文提出基于主成分分析(PCA)和改进BP神经网络的温度曲线预测方法,用PCA找出输入特征参数中的主元,将主元作为下一步BP神经网络的输入特征参数,进而完成BP神经网络的训练。BP神经网络模型对回流炉炉温曲线的预测,可以有效的解决回流炉炉温参数的设置问题,提高效率,节约生产成本。丝网印刷是SMT生产过程中最关键的工序之一,印刷质量的好坏直接影响表面贴装器件组装的质量和效果。论文对欧意公司焊膏丝网印刷过程出现的缺陷问题进行分析,用对比实验方法完成对缺陷问题的改善,最终形成了欧意公司丝网开孔设计规范。该规范可以极大地减少由不良焊膏印刷所造成的产品质量缺陷,有效地提升产品焊接质量。
【学位单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN05
【部分图文】：

在航空、航天，军事等领域的产品上，后来随着该技术的逐渐成熟，逐步被应用到工业自动化、计算机、通讯器材、汽车、日常家电等各行各业[1]，给人们的生活带来了巨大改变。SMT 与我们日常生活息息相关，我们使用的电脑、复印机、打印机、照相机、快译通、Kindle 电子书、DVD、Walkman、Mp3、Mp4、投影仪、烤箱、电压力锅、高清电视、IC 磁卡，还有许多体积小、功能强大、可靠性好的高科技系统，都是应用 SMT 制造技术的产物。好不夸张地说，没有 SMT 做基础，我们的生活会缺少很多东西，它直接影响到人们的日常出行、健康医疗和生活用品等等很多东西，与我们生活密不可分。表面贴装生产线(SMT line)主要由丝网印刷机(Stencil printer)、贴片机(Pick & Placemachine)、回流炉(Reflow oven)组成，如图 1.1 所示[2]。以上这三个环节，是控制 SMT 产品质量最重要的环节，也是当前 SMT 产品质量缺陷频出的地方，因此，对每个环节进行产品工艺质量控制就显得尤为重要。在当前电子类产品的生产过程中，电子产品生产厂家遇到了同样的问题，SMT 产品生产质量不稳定，缺陷问题频出，给企业带来了极大的经济损失。本文中调研的厂家欧意公司，也遇到了相同的问题，产品质量问题给厂家很大的困扰，降低了厂家产品的利润，影响了厂家信誉。

图 2.1 锡膏喷印机2.2 欧意公司锡膏喷印工艺制程现状为了更好的满足小批量多频次产品的生产要求，欧意公司在 2016 年 5 月引进了 M600 Jet Printer 焊锡膏喷印机。相对于丝网印刷设备，喷印机能很好应对小批量多频次生产模式。特有的优势使它能够轻松的完成：1）非接触式，无需印刷钢网，实现快速换线及机器设置；

西安工业大学硕士学位论文2.3 焊锡膏喷印参数设置改善方案在焊锡膏喷印参数设置过程中，针对不同的元器件封装，喷印参数设置都会有所差异。焊锡膏特性、印制板焊盘特性、工房温度和工房湿度等等因素都会影响喷印参数的设置结果。欧意公司在实际生产中，工房设备齐全，工房温度和湿度都很稳定，符合电子产品生产要求，同时，公司在锡膏的使用和保存都有严格规定，且锡膏品牌型号单一。鉴于以上原因，焊锡膏特性、工房温度和湿度不作为影响喷印参数设置的分析对象，本文只针对印制板焊盘特性对喷印参数设置的影响进行改善。欧意公司现行焊锡膏喷印参数设置方法为试误法，其依靠人为经验并经过多次尝试找到元器件封装相应的喷印参数，这种方法过于依靠人为经验，稳定性不好，缺乏理论基础。本文在分析现有方法的基础上，结合实际喷印过程，提出运用回归分析算法，建立输入数据（元件封装特性）和输出数据（喷印参数）之间的数学模型，并且通过模型完成对焊锡膏喷印参数的估计，最终形成如图 2.2 所示的焊锡膏喷印参数估计方案。
【参考文献】

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本文编号：2891209