片式元件自动编带工艺

第27卷第1期电子工艺技术2006年1月Electronics Process Technology片式元件自动编带工艺贾霞彦(太原理工大学,山西太原030024)摘要:介绍了片式元件自动编带的工艺,对其中的关键工艺过程上料排队,元件放入,载带烫封和收带控制等作了详细描述,对每种工艺都提出几种实现方法,并阐述了每种方法的适用范围关键词:排队;振动;真空吸附;烫封;张力控制中图分类号:TM5文献标识码:A文章编号:1001-3474(2006)01-0033-04Automatic Tape Technology of Chip ComponentJIA Xia-yan(Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract: Introduce the technology of the automatic tape of chip component, explain key technologyincluding queue, chip placement, carries tape seal, reel control in detail, for each kind of technology, hayput some kinds of realization methods, and have elaborated the suitable scope of each kind of method.Key words: Queue up; Vibrate; Vacuum put up; Seal; Tension controlDocument Code: AArticle l:1001-3474(2006)01-0033-04片式元件在电子产品中的应用越来越多,在电片式元件自动编带的工艺主要包括:上料排队子产品中我们可以看到各式各样的片式元件。而在工艺、元件放入载带工艺、收带张力控制工艺及测空片式元件的生产过程中编带包装是一种常见的方控制工艺。下面分别介绍。式,它非常适合于中小尺寸片式元件的包装,因此,1.1上料排队工艺片式元件编带设备就成了片式元件生产中必不可少上料排队是自动编带的第一步,它是指将原先的设备。就目前而言,主要有手动编带设备和自动杂乱的片式元件或是管状包装片式元件通过上料排编带设备两种,手动编带设备适合多品种,小批量,队装置后,成为一致有序的一条或多条队列。主要异形的片式元件;自动编带设备适合单一品种,大批方式有以下几种量,相对规则的片式元件。下面介绍片式元件自动1.1.1圆盘式振动上料编带设备的工艺过程这种上料方式比较适合将原先杂乱的片式元件1片式元件自动编带工艺排成一条有序的队列。在形状上,比较适合的片式片式元件编带可分为手动和自动两方式种。手元件有片式阻容元件、叠层片式电感规则的片式元动方式是指人工将片式元件一个一个地放入载带的件、SO23封装元件等,适合于对外观要求不严,不料仓中,由设备进行载带传送,烫封和卷带,完成包怕摩擦的元件。不大适合SOP封装的集成电路元装过程。自动方式是指人工将片式元件集体放人料件。在速度上可以适应高速编带的需求。仓中,而后片式元件通过自动排队分离,自动进入载中国煤化工萸盘、振动体及控制带的料仓,进而烫封卷带,自动完成元件包装过程。器组CNMHG排队方式,显得更加作者简介:贾霞彦(1971-),男,毕业于太原理工大学,工程师主要从事电子专用设备的研究和研发工作。电子工艺技术第27卷第1期重要。上料时将片式元件放入圆盘后,元件沿振动将元件正确地放人载带是编带的核心步骤。除槽螺旋上升。在上升过程中按照要求排成一条队手动编带由人工放入外,在自动编带设备中,元件放列,并且可以加装正反检测及剔除装置,最后可以载带中必须通过装置进行,主要有以下两种方式进入或不进入直线排队装置。在这两种方式中吸嘴的材质和真空破坏技术对元件1.1.2多料道式振动上料放人载带均有影响,下面分别介绍。这种上料方式也是将杂乱的片式元件排成队列。只是不是排成一条队列,而是排成多条队列,而且没有利用圆盘振动。在形状上,适合片式无源元层叠料条件,尤其是2012以上的片式元件,同样也要求元件后闸对外观要求不严,不怕摩擦。速度上适应中高速编带的需求。多料道振动上料原理如图1所示。这是一个侧前闸刀视图,整个装置与水平方向有一定的夹角,沿纸面向载带已真空内伸出多个料道。工作时,将元件放入振盘上方的料仓中,元件在振盘和重力的作用下开始下滑,滚轮图2管式上料示意图反向转动,并且在滚与料道之间反向吹气防止元件1.2.1真空吸附循环放入下滑过程中堵死料道,元件进入料道后在重力和后利用真空作用,通过吸嘴将元件从送料处直接续元件的推力作用下,继续下滑到出料口,完成排吸起,然后运动至载带料仓处,再放下,破坏真空,元队。这样一次可以完成多条料道的排队。料道上的件落入料仓,吸嘴原路返回,再吸起下一个,如此往盖板是防止元件跳出料道的。复循环。这种方式适用于所有片式元件,但其完成个元件的放入,行程较多。速度相对较慢。对滚轮盖板SOP这样大些的片式元件比较适用,对1608以下的山料口片式阻容元件就变的相对困难一些。义运动方向振盘1.2.2真空吸附直接打入真空吸附直接打入是将载带直接安放在送料处图1多料道振动上料示意图的下端,当元件到达送料处时,其上方的真空吸附机构将元件吸住,不至于倾斜掉入料仓,而后真空吸附1.1.3管式上料机构直接向下打人,将元件送入料仓,真空破坏后,管式上料是将原先在塑料管中的片式元件(吸附机构升起等待下一个元件的到来。这种方式克般为S0P类集成电路)从管中倒出然后排成一条队服循环放入行程多、速度慢的缺点。只要吸附机构列。适合原先是管式封装的片式元件。速度一般较设计合理速度可以很快。尤其适合于片式阻容元件慢的编带。管式上料一般是将一摞装有元件的管式料条放1.2.3吸嘴材质的影响在上料装置上,装置逞45°便于元件从料条中自由软质吸嘴是指用橡胶或塑料等材质做成的吸嘴下滑。当每条最后一个元件滑落后经检测识别后排或吸盘,其本身有一定的弹性,一般最小做到直径掉料条,使上层料条下落保持继续。这样整个过程2mm。比较适合面积较大的片式元件,如SOP封装中,所有元件就排成了条队列。同时为了防止下的器件,尺寸在2012以上的片式元作等软质吸嘴滑过程中惯性过大,在吸口位置前可设“闸刀”,使在吸附元住时可能会有微小偏移。对面积较大的元每次单独一片落到吸口位置,这样也可避免吸取元件没中国煤化工的元件可能产生件时后续元件将其碰歪。管式上料示意图如图2所定的CNMH③编带。硬质吸嘴一般由铝或不锈钢加工而成,在其中1.2元件放入载带工艺心位置开有通气孔,以便接通真空,起到吸附作用2006年1月贾霞彦:片式元件自动编带工艺为了防止硬质吸嘴对器件造成的伤害,在吸附机构意两次烫封的连接处,处理不好可能留出间隙没有般还有缓冲装置。硬质吸嘴可以适合面积很小的烫封,也可能连接处烫封过头,还可能烫出两道烫元件,对1005也可以适合。由于其在吸附过程中不痕。这些需要在应用中加以解决。烙铁问歇烫封适存在偏移现象因此可以适合高速编带的需求合较慢速度的编带,并不适合高速编带。1.2.4真空破坏技术1.3.2烙铁微振烫封在自动编带过程中为了能够使片式元件落入料微振烫封就是在准备烫封时烙铁就下落,而后仓中必须有合适的真空破坏技术,一般有两种方式,在载带和面带前进时烙铁微微抬起,避免划伤面带,是依靠电磁阀控制破坏,另一种是自动破坏技术。在给载带放入元件的过程中烙铁烫封,两者之间有依靠电磁阀控制破坏是利用电磁阀能通断气路个时差,而在较长时间载带没有前进时烙铁才会的原理将真空破坏,很显然,这种技术取决于阀开闭上升,这样做烙铁可以避免频繁大距离上升,节约了的速度,比较适合速度较慢的编带。自动破坏技术时间,比较适合于中高速编带。但在烙铁结构中要是利用载带运动将元件拉偏漏出吸气口,大气压入增加一个让烙铁微微上升的机构,而且还要动作迅真空系统,破坏真空使元件掉入料仓,完成片式元件速。这种烫封对三个参数的配合提出了一定的要落入载带料仓的过程。这种技术速度很快,但在吸求,因为其中的时间参数对每一种器件间距来说是嘴与载带的配合上要求很严格。元件掉入料仓的距个定值,因此为了使烫封达到质量要求,可能对烫离也要严格控制,否则可能引起元件在料仓中的侧封烙铁的长度提出了要求,配合三个参数的调整偏,使编带不合格。真空自动破坏示意图如图3所微振烫封设计好后,一般适合一种或两种器件间距示的编带,对其它器件间距的编带可能需要重新设计调整。1.3.3烙铁滚动烫封定分离片转台滚动烫封就是将烙铁设计成圆形,使其在载带可动分离片上可以滚动,这样在需要烫封时烙铁下降,而后与载载带带和面带同步动作,当驱动载带与面带前进时,烙铁→载带前进方向旋转,当向载带放入元件时,烙铁停止旋转,而在较图3真空自动破坏示意图长时间载带和面带不前进时,烙铁上升。这种烫封同样可以适应高速编带的需求,但要注意驱动的同1.3面带烫封工艺步问题,如果同步不好,将可能引起面带的折皱。同面带烫封是编带设备能否编出合格产品的关键时还要注意圆形烙铁与载带和面带接触时是一条一步。面带烫封就是将面带与放人元件的载带用一线,对烫封过程中参数的调整提出了更高的要求。定温度的烙铁压接粘牢,使元件不能掉出且容易撕还有一点,就是这种烫封较微振烫封更容易使载带去面带取走元件。如果面带烫封不好就意味着不和面带在前进过程中走出“S”型,达不到质量要求。能生产出合格的产品。烫封不好将会使贴片机不能基于这些,这种烫封方式比较少见。正常撕开取走元件,或元件可能脱落,无法使用,因1.3.4烙铁结构此必须选用合适的烫封工艺。温度、压力和烫封时面带烫封烙铁结构的设计通常有一体式和分体间是烫封工艺中的三个主要参数,在每个工艺中都式两种。相对来讲,一体式烙铁可以适应上述三种要配合好。主要烫封工艺有以下几种。烫封工艺,但当载带的宽度发生变化时,就需要更换1.3.1烙铁间歇烫封相应宽度的烙铁。分体式烙铁解决了更换的问题,间歇烫封就是载带和面带都首先前进一个等于仅需要调整即可,但它更适合间歇烫封,对其它两种或小于烙铁可烫封的距离然后烙铁在压力控制下烫封凵中国煤化工构更适合于半自动下降将面带和载带烫封,到达停留时间后烙铁上的编CNMHG升,载带和面带再次前进如此反复。这种烫封方式14收带张力控制工艺只要合理调整参数就可以达到要求,但烫封中要注收带张力控制是整个编带工艺的重要组成部电子工艺技术第27卷第】期分。收带就是将设备烫封后的载带卷绕在卷带盘中是否出现漏放现象,如果出现,将在合适的地方停上,在卷绕的过程中需要合理地控制卷绕张力,保证机,由人工将空片补上。停机位置的设计必须合理载带不会由于编带速度与卷绕速度匹配不当而导致否则可能由于结构的限制造成无法补片。因此在控的载带拉断或载带堆积。从而保证编带的连续性。制上要多加注意。另外,对空片检测传感器的选型般对卷绕张力的控制有以下几种也要注意,否则可能造成无法检测到空片,一般选用1.4.1张力电机光电或光纤传感器。收带电机采用一种适合卷绕的张力电机,如日2结束语本东方电机中的TK系列电机,这种电机本身非常在片式元件自动编带设备的研制和开发过程适合作为卷绕机构中的卷绕电机。采用此类电机在中,主要是解决好以上工艺过程,当然还有许多需要控制上比较简单。只要选择合适的减速比就能适合解决的地方,比如:载带的进给面带的行进路径等,各种速度的编带设备要求。只是认为这些应该更关键些。针对不同类型,不同1.4.2张力控制弹簧机构形状的片式元件需要选择不同的工艺,只有选择合这种机构是利用弹簧机构的作用原理,当载带适的工艺才能使编带设备正常工作。以上丁艺过程的拉力超出机构允许的力量时,整个控制机构中电也会随着片式元件的发展而变化,在此写来与大家机拉动的部分出现打滑现象,也就是电机仍在转动共勉。但此时载带只张紧而不前进。保证了载带不会被拉参考文献:断,当然电机的转速快于编带速度,也不会出现堆1]靳建鼎陈军魏海滨等片式阻容元件高速编带机的积。由于需要增加弹簧机构,整个收带机构稍显复开发与研制[J].电子工艺技术,1999,20(5):182杂。而且对不同材质的载带需要调整合适的张力,使机构打滑,也增加了调整的步骤。[2]丁晓东片式元器件半自动编带机的研制[J].电子工1.4.3可调速和堵转电机业专用设备,2002,31(2):112-114采用可调速和堵转的电机作为收带电机适合编3]刘勇石毅吉慧元等BD-10绕线片感测试编带机开发中的体会[J].电子工艺技术,2000,21(4):164带速度相对较慢的编带设备,也就是选用一种可以在较长时间内堵转而不至于烧坏的电机作为收带电[4]魏静,陈军,贾霞彦BD】-856A米自动编带机的研制机,采用调压调速的方法,即可以调整收带速度,又与开发[C].信息产业部电子第二研充所2001年学术在一定程度上调整了收带的张力,这样既保证了收论文集带的速度控制又保证了张力的控制。由于张力要控[5]廉军片式元件封装设备探析[J]电子工业专用设制在一定的范围,从而影响了速度的调整范围,使的备,2001,30(4):1-6这种方法具有一定的局限性。收稿日期:2005-10-071.4.4采用传感器控制电机采用传感器控制收带电机是另外一种收带的控制方法。就是利用传感器检测载带的收紧与放松。足种学纹当载带在放松状态时,起动收带电机,而当载带在收紧状态时,停止收带电机。而电机起动后,一直运转力自王创新到载带被检测到收紧状态才停止,电机停止后,一直到再次被检测到放松状态才启动。这种控制方法可以适合所有的编带速度,只是有时收带卷盘有可能出现卷绕较松的现象。艺么和背1.5测空控制工艺中国煤化工测空控制是为了防止自动编带过程中在载带中CNMHG木》编辑部出现空仓,从而造成产品不合格的现象,是自动编带不可缺少的一个组成部分。它是检测元件放入过程