贴片小二极管贴装侧立、翻贴不良的影响成分及改进方法

二极管是由半导体材料制成的一种具有单引导电性能的电子元器件。
在实际电路中，二极管的利用非常普遍，险些每个电子产品中都要用到二极管，如静电保护用的瞬态抑制二极管（TVS）、电源上用的续流二极管、稳压二极管、发光（LED）二极管、变容二极管（Varicap Diode）等等，种类非常多。

随着科技的发展，电子系统的发展趋势是小型化，贴片二极管被广泛运用于各种电子设备和电路中，以实现电流的单引导通和反向封锁，从而在电路中起到切换、保护和整流等浸染。
贴片二极管与传统的插装二极管比较，贴片二极管更小巧、轻便，适宜利用表面贴装技能进行自动化生产。
在生产过程中由于贴片二极管尺寸小，随意马虎受料架不良、振动、静电等成分的影响导致设备贴装时涌现侧立、翻贴等不良及抛料率高的问题。

本文针对SMT工艺中影响小二极管贴装质量的成分进行剖析，简要的从物料的装载、料架（feeder）的选用及把稳事变、吸嘴的选用、元件影像（GF）参数的设置等方面先容工艺过程及关键掌握点。

常用的贴片二极管类型如下图1。

图1 贴片二极管类型示例（图片来自网络）

02弁言

贴片二极管以体积小、本钱低、可靠性高的特点，在电子行业中的运用越来越广泛，已经在大多数运用中取代了传统的引线式产品，如下图2。
SOD是小形状二极管（Small Outline Diode）的英文缩写，SOD是大部分贴片二极管的封装形式，目前已经衍生了一系列标准封装形式。
这些二极管封装用一样平常SOD后面的一串数字进行区分，例如：SOD123、SOD323、SOD523等， SOD 323二极管封装如下图3所示。

图2 贴片二极管运用图示

图3 SOD323二极管封装图示

03问题描述

我司目前紧张利用ASM的贴片机（原西门子贴片机），SMT线体反馈在生产贴片二极管时随意马虎涌现侧立、翻贴等不良问题，如下图4、图5 AOI测试不良图片示例，导致过程不良率偏高，在生产过程中如处理不及时还会导致抛料率高的问题。
因此，有必要弄清楚产生的缘故原由，并制订有效的改进方法。

图4 二极管翻贴图示

图5 二极管侧立图示

04缘故原由剖析

因二极管侧立、翻贴发生在贴片工序，与物料、职员操作、参数设定、设备和料架等有着密切的关系，下面根据ASM贴片机的事情事理和贴片流程，如图6所示，以鱼骨图的方法找出影响侧立、翻贴的紧张影响成分，如图7所示。

图6 ASM贴片事情流程图示

图7 二极管侧立、翻贴不良影响成分鱼骨图

05改进方法

选用振动小、性能稳定的料架

料架（Feeder）的好坏，会直接影响送料的稳定性，如Feeder在进料过程中非常或震撼会导致元件在料槽中侧立、翻贴。
以是，在选用Feeder时要仔细检讨齿轮是否有磨损、卡滞和振动的问题，可以先装一截空料带手动进料检讨一下，确保料架送料平稳，顺畅，每次的进料步距同等。
D系列的设备可选用38 SL或利用金色的38料架，如图8所示，如利用银头38料架时，须要检讨料架前面的压料弹片是否灵巧，回位是否顺畅。
我司针对二极管和三极管利用专用的料架，并进行标识跟进利用和管理，如下图9所示，可避免因料架不良导致元件侧立、翻贴不良的问题。

图8 38 SL料架图示

图9 二极管、三极管专用料架图示

规范物料装载哀求

二级管物料的编带大部分都是塑胶料带（Emboss），比较薄软，料带底部凹凸不平，随意马虎变形，如下图10所示，物料装载时只管即便利用专用的接料钳，把新旧物料料带的孔放进接料钳的定位针上并扭上固位销，剪口对齐，待接料预留的胶带须在旧料料带的胶带上面，接料示意图如下图11所示。
如物料上面的胶带粘性太大或太紧，送料时胶带随意马虎带起二极管造成二极管在料带槽里翻面或侧立， X系列智能料架安装物料时可利用提前撕胶带的办法，将物料胶带从吸料口的胶带移除棱位置移到后面的胶带移除棱位置，如下图12、13所示，可防止二极管在料带里走翻，可改进二极管侧立、翻贴的问题。
如果料带步距为2mm，封装尺寸类似0402封装及以下尺寸的小二极管（小静电二极管），料架料槽上须要放置垫片。
料带在料架或料车上不要交叉或打结，要确保料带送料顺畅，无卡滞问题。

图10 二极管料带图示

图11 接料示意图

图12 一样平常胶带移除棱位置图示

图13 提前撕胶带移除棱位置图示

规范GF（器件影像）参数设置

贴片二极管的种类很多，封装形状和尺寸不同，在编程时须要选择对应的器件类型、得当的吸嘴（吸嘴不能太大或太小）及影像丈量模式。
吸嘴利用打仗式拾取办法，吸料点要居中。
元件本体X/Y的公差不能设置过大，一样平常不超过本体尺寸的15%，拾取X/Y公差不超过25%，元件厚度只管即便与实物厚度同等，公差不超过5%。
针对内管脚的二极管利用Chip封装类型，打开检讨翻转的元件功能，如图14所示，设备拾取元件后，设备影像系统通过设定引脚末端灰度值来检测低于设定灰度值剖断元件翻转，如检测出元件侧立、翻转，会抛掉不会贴片，如图15所示。

图14 元件翻转功能图示

图15 元件翻转影像检测不良图示

06结论

元件侧立、翻贴一样平常紧张发生在元件贴装工序，须要重点关注物料的装载和元件的贴片过程。
目前我们公司的做法是哀求针对小二极管利用专用的料架，对每个工序制订相应的作业辅导书，如物料装载作业辅导书、程序制作作业辅导书和吸嘴、料架维修保养作业辅导书等进行规范操作。
其余，每条SMT线体都有在炉前配置在线3D AOI进行100%检测，防止贴片不良品流到后工序。
同时，还通过MES系统连线实时监控生产过程及物料的利用情形，如涌现物料利用非常或抛料率超标准时技能员会立即停机进行处理。
通过改进我司ASM贴片机在生产时二极管侧立、翻贴的问题起得了良好的改进效果。

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