pcb工藝技術教學提綱

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。pcb工藝技術-0201裝配，從難關到常規(guī)貼裝ByScottWischoffer本文解釋并探討在高產(chǎn)量與高混合裝配兩種運作中的支配0201貼裝的指導原則。雖然通常認為是相當近期的一項發(fā)展，印刷電路板(PCB,printedcircuitboard)自從五十年代早期就已經(jīng)有了。從那時起，對越來越小、越來越輕和越來越快速的電子產(chǎn)品的需求就一直推動著電子元件、PCB和裝配設備技術朝著SMT的方向發(fā)展。對SMT最早的普遍接受是發(fā)生在八十年代早期，那時諸如DynapertMPS-500和FUJICP-2這些機器進

2、入市場。在那時，1206(3216)電阻與電容是最流行的貼裝元件?？墒窃谝粌赡陜?nèi)，1206即讓路給0805(2125)作為SMT貼裝的最普遍的元件包裝。在這個期間，機器與元件兩者都迅速進化。在機器變得更快更靈活的同時，0603(1608)元件開始發(fā)展。在這時，許多裝配機器制造商走回研究開放(R&D,researchanddevelopment)實驗室，重新評估用于接納這些更新、更小元件的設備中的技術。更高分辨率的相機與更小的真空吸嘴就在這些元件帶給裝配設備的變化之中。0402(1608)包裝的出現(xiàn)在PCB裝配的各方面都產(chǎn)生了進一步的挑戰(zhàn)。在機器發(fā)展方面，真空吸嘴變得更小和更脆弱。新的重點放在元

3、件的送料器(feeder)上面，它作為需要改進的一個單元，為機器更準確地送出零件。隨著0402元件的出現(xiàn)，工藝挑戰(zhàn)又增加到那些需要為成功的元件貼裝而探討的問題之中。錫膏(solderpaste)印刷變得更加關鍵-模板(stencil)厚度與錫膏網(wǎng)孔是越來越重要的工藝考慮因素。這種貼裝所需要的技術也涉及重要的新成本。這些因素的結合造成在電子工業(yè)歷史中最慢采用的一種新包裝形式?？傆嫞瑤缀鯇⒔迥陼r間，0402包裝才在工業(yè)中達到廣泛的接受-并且在今天還有許多裝配工廠從來不貼裝一顆0402片狀?，F(xiàn)在，進入了0201。在過去一年半時間里，0201貼裝已經(jīng)是整個工業(yè)內(nèi)討論的一個關鍵主題。由于尺寸、重量和功

4、率消耗的需求，許多OEM電路板裝配商需要將甚至更小的元件和技術結合到其產(chǎn)品中去。合約制造商(CM,contractmanufacturer)也必須具備新的技術，以保持裝配工藝最新和為客戶提供完整的服務范圍。對于機器制造商，其挑戰(zhàn)是開發(fā)在一個動態(tài)的技術變化的時代中更加抵抗陳舊過時的裝配設備。0201貼裝的挑戰(zhàn)0201元件的貼裝比其前面的元件介入更具挑戰(zhàn)性。主要原因是0201包裝大約為相應的0402尺寸的三分之一。原先可以接受的機器貼裝精度馬上變成引進0201的一個局限因素。另外，傳統(tǒng)的工業(yè)帶包裝(taping)規(guī)格對于可靠的0201貼裝允許太多的移動，而工藝控制水平也必須提高，以使得0201貼裝

5、成為生產(chǎn)現(xiàn)實。雖然這些障礙非常大，但它們遠不是不可克服的。當然，它們需要全體的決心，因為對0201貼裝所必須的技術獲得要求大量的資金和最高管理層對研究開發(fā)(R&D)的許諾?？煽康?201貼裝的關鍵在FUJI，進取的R&D計劃已經(jīng)產(chǎn)生了使所有的電路裝配機器以100%速度兼容0201的能力，最低的吸取可靠性為99.90%，目標的吸取可靠性為99.95%，和最低的貼裝可靠性為99.99%。在一開始，設計的每個方面都得到評估其對一個完整的0201方案的能力，還有緊密相關的機器元件參數(shù)的單一元素的結合證明對達到成功是關鍵的。這些參數(shù)包括：元件送料器工作臺。R&D計劃得出結論，精密定位料車(carriag

6、e)工作臺的能力-和作出極小的調(diào)整來補償料帶(tape)的不精確-是達到元件吸取可靠性高于99.95%的關鍵因素。為了達到這個，送料器(feeder)工作臺必須精密加工，以保證單個送料器的可重復定位，并且使用雙軌線性移動導軌與一個高分辨率半封閉循環(huán)的伺服系統(tǒng)相結合。該設計允許作出很小的調(diào)節(jié)-基于由視覺系統(tǒng)判斷的吸取精度結果。這保證元件盡可能地靠近中心吸取。元件送料器。送料器必須制造達到極緊的公差，以保證吸取位置維持可重復性，不管元件高度和大量的可能元件位置的變化。用于定位和將送料器鎖定在位置上的機構必須耐用和精密，還要保持用戶友好。另外，用于制造送料器的材料必須強度高、重量輕，以允許人機工程上

7、的操作，同時保證元件料帶(carriertape)的精密、可重復的送出。送料器驅(qū)動鏈輪。驅(qū)動鏈輪在機器定位元件料帶的能力中起關鍵作用。驅(qū)動鏈輪輪齒的形狀、錐度和長度重大地影響送料器定位料帶的能力。其它因素也作了調(diào)查研究，比如驅(qū)動鏈輪的直徑和料帶與鏈輪接觸的數(shù)量等。對基本的鏈輪設計所作的改變得到定位精度的改進，比較早的設計在X方向提高20%，Y方向提高50%。吸取頭。在適當?shù)剡M給元件之后，下一步是將元件吸取在真空吸嘴上，并把它帶到電路板上。真空吸嘴(nozzle)需要順應以吸收在吸取與貼裝元件期間的沖擊，補償錫膏高度上的微小變化，并且減少元件破裂的危險。為了這些原因，吸嘴必須能夠在其夾具內(nèi)移動。

8、材料選擇、材料硬度、加工公差和熱特性都必須理解，以構造一個可靠的吸取頭。吸嘴必須在其夾具(holder)內(nèi)自由移動，而不犧牲精度(圖一)。吸嘴軸裝配。吸嘴軸(nozzleshaft)也是一個關鍵的設計元素-通過保持整個吸嘴與軸裝配直接對中，消除了過壓(overdrive)現(xiàn)象。過壓是由于當貼裝頭上下運動是所產(chǎn)生的慣性造成的。如果吸嘴和軸不在一條直線，就產(chǎn)生一點抖動(whip)-或過壓。過壓造成定位精度的變化，它決定于運動速度、吸嘴重量和元件重量。通過消除過壓，直接對中減少與元件吸取和貼裝有關的負面因素的數(shù)量(圖二)。吸嘴設計。吸嘴設計上的變化對于允許接納0201元件是一個很重要的因素。為了吸取

9、0.6x0.3mm的元件，吸嘴必須有不大于0.40mm的外徑。這樣形成一個長而細的吸嘴軸，彎曲脆弱但還必須保持精度以維持吸取的高可靠性。從直線軸到錐形設計的改變增加吸嘴強度，并允許吸嘴抵抗彎曲(圖三)?；w結構。所有機械在運行期間都產(chǎn)生振動。基體框架設計是減少產(chǎn)生振動和諧波共振的速度與運動效應的關鍵第一步。通過使用鑄鐵基礎框架和藝術級結構技術，振動與諧波共振可在機器內(nèi)減少到可控制水平，這樣，負面影響可以應付。達到標準通過所有六個關鍵因素，可靠的0201貼裝的障礙已經(jīng)消除。因此，R&D的焦點已經(jīng)轉(zhuǎn)向更新、更小的元件，0201不再認為是前緣的元件包裝技術。對于0201元件貼裝，現(xiàn)在接受的工藝窗口是

10、在3時大約75m的X和75m的Y。為了達到6的貼裝可靠性，X與Y的公差必須減少到50m。最新的高速貼裝設備具有66m的等級，實際標準偏差大約為3545m。隨著0201元件變得更加廣泛地使用和制造工藝變緊，可達到提高的準確性。供應商之間的元件尺寸差別對0201進料和貼裝都產(chǎn)生挑戰(zhàn)。散裝進料(bulkfeeding)正在開放之中，應該在2001年可以得到。雖然機器現(xiàn)在具備這個能力，但只有一小部分使用者將準備在未來1224個月內(nèi)邁出使用0201貼裝的步伐。這類似于球柵陣列(BGA,ballgridarray)和0402元件的引入，在裝配這個環(huán)境里，機器的能力超前于工藝狀態(tài)。前面的挑戰(zhàn)雖然0201元件

11、的貼裝現(xiàn)在是新貼裝設備的一個標準特性，還需要作另外的工作來改進終端用戶的整體工藝。在機器制造商、元件供應商、電路板制造商、模板工廠和錫膏制造商之間的關系需要加強，以形成一個更加無縫的(seamless)開發(fā)過程。最終結果將是對該工藝的統(tǒng)一的理解，以及將使最終用戶受益的更好的工作關系，特別是通過使新的生產(chǎn)技術更快和更有效的結合。如何準確地貼裝0201元件ByDaveKalen本文介紹，更小的元件與更窄的間距為電路板裝配提出了新的挑戰(zhàn)。理解這些貼裝問題可以使產(chǎn)品更快地推出市場，并減少缺陷。業(yè)界所面臨的現(xiàn)實是零件變得越來越小。例如，0201片狀電容比0402小75%，在電路板上所占的面積少66%，這

12、些元件在本十年的早期將出現(xiàn)在一些通用的印刷電路板上，而甚至更小的01005片狀元件到2005年將在空間更珍貴的模塊電路板上看到。因為對于許多新的產(chǎn)品板的空間是如此珍貴，盡管更小的元件成本更高，但還是會得到甚至更廣泛的使用。這種新的小型化要求貼裝精度提高但又不降低速度。確認所面臨的挑戰(zhàn)小的元件提出了許多問題。更高的密度-這是困擾較小元件的主要原因-使得貼裝任務的難度大了一個數(shù)量級。例如，0201元件通常要求較小的焊盤尺寸來防止焊錫污跡，和接納無焊腳焊接。還有，更小的焊盤意味著更窄的元件間距。雖然這些允許設計者取得高度功能化與緊湊的產(chǎn)品所需要的更高密度，但也使情況復雜化。對于密度高的PCB，貼裝精

13、度直接影響回流焊接后的裝配缺陷數(shù)量，例如，貼裝偏移會增加錫橋、錫珠、元件豎立和元件不對準焊盤的機會。因此，我們需要什么呢？現(xiàn)在，現(xiàn)實的生產(chǎn)目標是達到99.9%的吸取率，同時3的貼裝精度為60m。為了達到這個目標，機器精度變成首要問題。例如，摩托羅拉的試驗表明，在貼裝偏移中小到0.025mm的變化都可能重大地影響缺陷水平。對于標準的焊盤(用十萬個元件進行試驗)，y0.075mm,x0.075mm的貼裝偏移對缺陷的影響類似于沒有偏移?？墒?，當偏移增加到0.1mm時，缺陷水平上升到超過5000ppm。雖然這個絕對距離意味著很小，但是研究表明該工藝留下很少犯錯的余地。還有，貼裝操作涉及的不止其本身。它

14、包括吸取的可靠性、準確的元件視覺識別和貼裝的可重復性。事實上，試驗表明0201元件要求99%的吸取可靠性。吸取位置公差為了保持生產(chǎn)系統(tǒng)的連貫性，吸嘴必須能夠在所有三個方向上移動，即沿X,Y和Z軸移動-這一點是重要的，因為在所有生產(chǎn)機器上Y軸的控制是沒有的?？墒?，為了保持貼裝精度在公差之內(nèi)，Y方向的控制對于將元件對中在吸嘴上是必要的(圖一)。自然地，這個對中對于0201比對其他零件具有更緊的公差。圖一、Y方向是0201元件貼裝的唯一最重要的軸向糾正由于在三個軸上的閉環(huán)實時反饋，對送料器校準的需要實際上消除了。沒有三個軸上的實時閉環(huán)反饋，送料器的校準是關鍵的。研究表明，在Y方向0.07mm的精度對

15、于確保成功的0201貼裝是必要的。還有，成功的貼裝要求在X方向0.1mm的公差，在Z方向0.1mm，以達到0.2mm的目標值。糾正吸嘴X/Y軸的運動是保證穩(wěn)定和持續(xù)的元件吸取的關鍵。在錫膏上的運動另一個貼裝問題是在某些條件下，0201不會停留在其貼裝的位置?？紤]這樣一種情況，試驗將0201電容貼裝在印刷錫膏和助焊劑的PCB上，希望得到0.05mm的受控行程和0.15mm的元件間距。試驗已經(jīng)顯示，對于Y方向3的貼裝精度，板上小于0.05mm超程的元件有時將會向短邊方向滑行超過60m。會發(fā)生什么呢？有趣的是進一步調(diào)查顯示當元件只是貼裝在助焊劑上時，元件不會發(fā)生由于超程的滑移，但是在錫膏上時會發(fā)生。

16、結論：問題在于錫膏的顆粒直徑。為了補償Z軸糾正，機器必須具有實時的反饋機構，測量每個元件的厚度。當顆粒大小大于20m時，元件偏斜就有可能，因為顆粒在焊盤上分布不均。因為元件貼裝時間是幾毫秒，所以任何不平的表面度可能造成零件偏斜或運動。這就是為什么熱風焊錫均涂(HASL)的板不適合于0201貼裝，這與0402許可HASL形成對照。圖二、當元件超程沖擊焊錫顆粒時，反作用力改變吸嘴的軸向并產(chǎn)生一個水平的力，產(chǎn)生元件的偏移因此，超程降低貼裝精度。它也可能增加高密度貼裝的錫橋，因為當使用無焊腳焊盤時，元件會將錫膏從零件下擠出(圖二)。因此，可以將超程定義為使得元件和PCB之間的間隙小于焊錫顆粒大小，即，

17、貼裝系統(tǒng)必須控制該間隙，將它保持在40-60m。一個起作用的因素是板的支撐，沒有支撐元件可能從過高的高度落下或被壓入錫膏中。為了準確地控制行程，板的支撐系統(tǒng)必須為板的拱形提供足夠的糾正。需要的改進要取得有效的0201元件的使用，部分的解決方法將在吸嘴的設計改進中找到。因為元件是如此的小，它們要求吸嘴的設計盡量加大真空的接觸表面積，同時提供一個不會干涉高密度布局的外形。另外，吸嘴必須高度耐磨，因為其腐蝕作用會由于小的接觸面積而惡化。所有這些都必須意識到如何滿足和處理即將面臨的01005元件的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在的結果為0.25mm的間隙提供0.75的節(jié)拍時間、60m(3)的精度、和99.9%的吸取率。目標

18、是要為0.10-0.15mm間隙達到每個零件0.075秒的節(jié)拍時間、40m(3)的精度、和99.9%的吸取率。為0201元件專門開發(fā)的盤帶送料器也應該有助于更精確和更快速的元件貼裝。結論一個現(xiàn)實的經(jīng)濟問題是用0201元件生產(chǎn)的板將比其對應的較大零件更加昂貴。另外，更緊的公差必然需要增加工藝控制、更徹底的預防性維護、更多的培訓和工藝知識、和對報廢及檢查/修理活動的增加的認識。預防性維護總是生產(chǎn)的一個重要部分，現(xiàn)在由于0201貼裝而更加重要。因為誤差的公差和可達性和元件本身一樣小，預防性維護是0201生產(chǎn)線比其他元件更加重要的制造成本因素。類似地，似乎0201的使用將要求更頻繁的吸嘴清洗、攝像機清

19、潔和機器貼裝的測量與調(diào)整。元件吸取和貼裝的高度將是關鍵的，對于初始的元件吸取，送料器軸的調(diào)整是需要的，盡管機器可以在吸取位置補償元件的偏移。工作臺運行對元件貼片的影響解決轉(zhuǎn)塔式平臺的問題要求完全了解許多工藝參數(shù)，并始終將重點放在過程控制上。1986年轉(zhuǎn)塔式貼片機問世以來，已為電路板組裝工業(yè)生產(chǎn)出大量的合格產(chǎn)品。當其作為新產(chǎn)品進入市場時，轉(zhuǎn)塔式平臺曾以每小時貼片14400個元件震驚一時。在過去的16年中，轉(zhuǎn)塔式貼片機的平均貼片速度已提高了近四倍，可貼裝元件和器件的類型和范圍也明顯擴大，目前，貼片機煩瑣的換線僅用微波爐嘣一袋爆米花的時間就可完成。然而，經(jīng)多年的進展，轉(zhuǎn)塔式貼片機的基本原理卻沒有任何

20、變化。其基本設計是相當簡單的。元件送料器前后運行，向固定的拾取位置供給元件。PCB沿X-Y方向運行，使PCB精確地定位于規(guī)定的貼片位置，而貼片機核心的轉(zhuǎn)塔在兩點間攜帶著元件，在運動過程中實施視覺檢測，并進行旋轉(zhuǎn)校正（圖1）。就高速貼片機而言，任何轉(zhuǎn)塔式設計的基本結構都具有一些顯著的優(yōu)點：多達6個不同尺寸的吸嘴適用于任何貼片頭，工作中不需要更換吸嘴。也就是說，任何吸嘴都能夠隨時拾取元件，取消了過多的或不必要的運行操作步驟。將用于校正元件的視覺檢測系統(tǒng)，按規(guī)則安裝在轉(zhuǎn)塔式貼片機的拾取點和貼片點之間，可以在“飛行”中進行圖像處理。簡單的機械齒輪傳動式轉(zhuǎn)塔設計可保持供電用電纜、伺服系統(tǒng)、編碼器、傳感器

21、和攝像機等靜止不動。這樣就不會產(chǎn)生由于恒定的彎應力使線路斷裂而出現(xiàn)的電氣問題（例如：當臺架始終不斷從送料器向攝像機、電路板在運行時可能出現(xiàn)的故障）?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)塔式貼片機的貼片速度每小時可達53，000個元件以上。而最好的單頭臺架式貼片機，每小時僅能貼裝約15，000個元件。為使臺架式貼片機達到同等的速度需要多臺機器，這就意味著，將有更多的零部件需要維護、潤滑、校準和返修。使用轉(zhuǎn)塔式設計，只在貼片機的一側(cè)安裝送料器。這樣，可使貼片機前后寬度減少達3英尺左右，為此，就不必在生產(chǎn)線的另一側(cè)額外安裝送料器和元件儲存裝置，從而減少了整個操作區(qū)域的面積。問題何在？具有這樣一系列有說服力的優(yōu)點，似乎轉(zhuǎn)塔式平臺可

22、以被認為是“最佳的選擇”。然而，人們的目光關注著不停運動著的工作臺。有人認為，工作臺的運行會影響到元件貼片精度，而且，工作臺運行會導致元件移位，甚至從PCB上脫落下來。這是真的嗎？還是僅僅是生產(chǎn)臺架式貼片機的制造商發(fā)出的“中傷”之言？事實是兩者都有一點。如果使用不當，元件貼片后，轉(zhuǎn)塔式貼片機工作臺的運行會使元件翻轉(zhuǎn)。不過，元件貼片后的移位，始終是組裝工藝過程已經(jīng)失控的征兆。如果改用一臺固定工作臺的貼片機，就能使產(chǎn)品的質(zhì)量得到改善的話，這實際表明更為嚴重的工藝問題很有可能被掩蓋了。元件為什么會移位？對位不準確或漏貼元件的原因通常與貼力度不合適有關。如果PCB在貼片機中得不到適當?shù)闹?，它就會下?/p>

23、，這樣的話，PCB表面高度就會低于貼片機的“Z”軸零點。這樣會導致元件在PCB上方略高的位置就被釋放，與直接貼片到潤濕、有粘性的焊膏上有所不同。另一個很可能的原因是元件的高度設置不合適。雖然，大多數(shù)新機器可對高度進行自動校正，但是，舊的貼片機必須通過編程，才能獲得正確的元件高度。在生產(chǎn)過程中常常需要更換元件卷帶，有時，更換的元件不是同一個廠家生產(chǎn)的，這種元件外形尺寸可能有所差別。如果程序指出元件高度為1.0mm，而元件的實際高度只有0.6mm，元件就會從距貼片點上方0.4mm落到焊膏上，而不是直接貼片到焊膏上。即使貼片機是臺架式機器（即在貼片過程中PCB保持靜止狀態(tài)），在這種情況下，貼片精度也

24、會不好。元件有可能晃動而脫離焊盤，或進一步移位，或在PCB傳送過程中完全脫落。此外，在元件貼裝過程中，當元件高度設置得不正確時，在回流焊接階段，就很有可能產(chǎn)生“墓碑”現(xiàn)象。其它工藝因素在PCB印刷焊膏后，需要在傳送機上等待多長時間？焊膏的制造廠家總是說焊膏可敞開放置達6個小時，然而，這只對大量焊膏才是真實的。一旦將焊膏印刷到焊盤上，其厚度僅為6mil，它有五個面暴露于大氣中，焊膏往往出現(xiàn)干涸。如果PCB要在生產(chǎn)線上再停留20或30分鐘的話，焊盤上的焊膏的外表會形成一層發(fā)干的表皮，從而其粘性會下降。因此，制造過程中需控制PCB在生產(chǎn)線上的傳送速率。如果生產(chǎn)周期小于1分鐘的話，那么最好在印刷機和貼

25、片機之間緩沖一定數(shù)量的PCB；但是，如果生產(chǎn)周期為2分鐘或3分鐘的話，待貼片的PCB的數(shù)量就必須少一點了。如果生產(chǎn)線停止操作一段時間的話，更應特別謹慎。此時，焊膏已經(jīng)干涸，元件僅能放置在焊膏的頂部而不能夠完全插入到焊膏中。雖然，這個問題在工作臺運行的機器上會被放大，但是，它同樣會造成其它類型的生產(chǎn)線出現(xiàn)丟失元件和質(zhì)量問題。工作臺運動的控制現(xiàn)代轉(zhuǎn)塔式貼片機具有用戶控制X-Y工作臺運行速度和加速度的功能。例如，F(xiàn)uji的CPSeries系列，可根據(jù)下述方式控制工作臺運動。貼片機有五種工作臺速度方式可供用戶選用。工作臺速度方式的設置適用于不同類型的元器件，而且元件數(shù)據(jù)庫中已帶有相應的缺省參數(shù)設置。用

26、戶可通過缺省值的設置，來簡化參數(shù)實施。幾種設定的選項包括：超高速、高速、中速、低速和超低速。每個設置的參數(shù)可改變伺服系統(tǒng)的加速曲線、減速曲線以及工作臺的最大速度，從而實現(xiàn)對由于工作臺運行而施加于元件的作用力加以控制。一個常有的錯誤觀念是，降低工作臺速度將對貼片機的性能帶來不利的影響。而實際上，雖然，工作臺速度延長了貼片機的工作周期，但較大的和重的元件已使用較慢的凸輪速度來實施拾取和移動的操作。由于這個原因，當工作臺速度以超高速或高速運行時，可能意味著工作臺在轉(zhuǎn)塔式貼片頭攜帶元件到達規(guī)定的位置之前，工作臺早已就位。所以，放慢工作臺速度，使其與轉(zhuǎn)塔的速度基本接近在多數(shù)情況下，不會影響到PCB貼片的

27、工作周期。優(yōu)化程序的效果如何？貼片機的優(yōu)化程序有助于元件貼片質(zhì)量的改善。優(yōu)化程序的目的是設定送料器和貼裝順序，以確保設備盡可能有效地發(fā)揮其作用，提高貼片總產(chǎn)量。優(yōu)化程序還考慮了轉(zhuǎn)塔式貼片機的凸輪速度、吸嘴的選用、元件放置高度和工作臺速度方式。較大的元件使用較低的凸輪速度和工作臺速度，在編程時被安排在末尾進行貼裝。優(yōu)化后的程序，實現(xiàn)了較后貼裝較大元件，逐漸降低工作臺速度，直到完成PCB的組裝。然后，工作臺以最低的編程速度運行到卸載位置，PCB從此位置返回到傳送機，并送入下一道工序。為特種元件確定適用的工作臺方式有四個因素影響到元件在貼片后會出現(xiàn)誤差：元件質(zhì)量、元件高度、引線接觸焊料的面積以及焊料

28、的粘度。通過定義“元件系數(shù)”，可以確定貼裝各類元件的最適用的工作臺速度方式。元件系數(shù)等于質(zhì)量高度/端子焊盤面積（圖2）。不同的焊膏粘度，元件系數(shù)對應的工作臺速度方式稍有不同（圖3）。不過，不同類型焊膏對應的曲線還是極相似的。因此，使用粘度和元件系數(shù)可以確定每種元件的工作臺速度方式（圖4）。表1所列是測試的元件類型和匯編結果的例子。這些元件都是電子組裝業(yè)最常用的元件，占貼片元件總數(shù)的95%以上。結論平均來說，貼片在電路板上的元件大約有85%是無源元件。這些元件有0603（0201）、1005（0402）、1608（0603）、2125（0805）和3216（1206），它們包括電阻和電容。這些元

29、件的質(zhì)量極小，而接觸焊膏的面積卻很大，因此可連續(xù)采用超高速工作臺方式貼片這類元件。只要最基本的工藝控制到位的話，工作臺運行不會影響到貼片精度。其余的15%貼片元件是有源元件，包括大型的鉭電容、D-PAK、玻璃二極管、SOIC、PLCC、QFP和電解類型的元件。多數(shù)元件是已使用多年的標準封裝，計算出的元件系數(shù)已被載入塔式貼片機的標準元件數(shù)據(jù)庫中。大多數(shù)設備制造廠家都設有應用工程部，以便幫助尋找特定問題的根源，并幫助建立和維持過程控制，排除這些問題。一種良好的制造工藝將會提高生產(chǎn)現(xiàn)場的產(chǎn)量和質(zhì)量。高效率的0201工藝特征ByDanialF.Baldwin,PaulN.Houston,BrianJ.

30、LewisandBrianA.Smith最近的研究找到了影響0201元件裝配工藝缺陷數(shù)量的變量.。雖然目前大多數(shù)公司還沒有達到0201這一工藝水平，但是本文所使用的研究方法和得到的研究結果值得我們學習和借鑒，以便更好地做好我們的1206、0805、0603、0402.在過去幾年中，消費品電子工業(yè)已經(jīng)明顯地出現(xiàn)迅猛的增長，這是因為越來越多的人佩帶手機、傳呼機和個人電子輔助用品。有趨勢顯示，每年所貼裝的無源元件的數(shù)量在迅速增加，而元件尺寸在穩(wěn)步地減小。將產(chǎn)品變得越來越小、越快和越便宜的需求，推動著對提高小型化技術研究的永無止境的需求。大多數(shù)消費品電子制造商正在將0201元件使用到其最新的設計中去，

31、在不久的將來，其它工業(yè)也將采取這一技術。因此，將超小型無源元件的裝配與工藝特征化是理所當然的。我們需要研究來定義焊盤的設計和印刷、貼裝與回流工藝窗口，以滿足取得0201無源元件的較高第一次通過合格率和較高產(chǎn)出的需求。最近進行了一個0201元件的高速裝配研究，對每一個工藝步驟進行了調(diào)查研究。研究的目標是要為高速的0201裝配開發(fā)一個初始的工藝特征，特別是工藝限制與變量。試驗的準備對應于錫膏印刷、元件貼裝和回流焊接，進行了三套主要的試驗。為了理解每個工藝步驟最整個0201裝配工藝的影響，我們進行檢查了每個工藝步驟。在工藝順序方面，只改變研究下的工藝步驟的變量，而其它工藝參數(shù)保持不變。我們設計了一個

32、試驗載體(圖一)，提供如下數(shù)據(jù)：HYPERLINK/Images/0201c-1.jpgt_blank圖一、試驗載體0201到0201的間距：焊盤邊沿到邊沿的距離按4,5,6,8,10和12mil(千分之一英寸)變化焊盤尺寸的影響，標稱焊盤尺寸為12x13mil的矩形焊盤、中心到中心間距為22mil。標稱焊盤變化為10%、20%和30%。元件方向，在單元A、B、C和D中，研究的元件方向為0和90。E和F單元研究45角度對0201工藝的影響。單元1至6研究0201與其它無源元件包括0402、0603、0805和1206之間的相互影響。這些分塊用來決定0201元件對其它較大的無源元件的大致影響，它

33、可影響印刷、貼裝和回流焊接(散熱)。這里，焊盤對焊盤間距為本4、5、6、8、10和12mil。另外，0201焊盤尺寸在這六個單元上變化。測試載體含有6,552個0201、420個0402、252個0603、252個0805、252個1206，總共7,728個無源元件?；迨菢藴实腇R-4環(huán)氧樹脂板，厚度1.57mm。跡線的金屬噴鍍由銅、無電解鎳和浸金所組成。所有測試板使用相同的裝配設備裝配：一部模板印刷機、一部高速元件貼裝機、和一臺七溫區(qū)對流回流焊接爐。模板印刷試驗為了表現(xiàn)對0201無源元件印刷的特征，我們使用了一個試驗設計方法(DOE,designforexperiment)，試驗了印刷工藝

34、的幾個變量：錫膏的目數(shù)、刮刀的類型、模板的分開速度、和印刷之間模板上錫膏滯留時間。這個DOE是設計用來決定是否這些因素會影響0201裝配的印刷工藝。度量標準是印刷缺陷的數(shù)量和錫膏厚度的測量。結果是基于95%的可信度區(qū)間，從統(tǒng)計分析上決定重要因素。印刷缺陷定義為在印刷后沒有任何錫膏的空焊盤以及錫橋。對于這個印刷試驗，模板厚度為125微米，100%的開孔率，商業(yè)使用的免洗錫膏。印刷機的設定是基于錫膏制造商的推薦值，在推薦范圍的中間。模板印刷的試驗結果表一列出只檢查印刷影響的試驗。使用了三個度量標準來評估每個試驗條件。第一個度量標準是平均錫膏印刷高度。使用一部激光輪廓測定儀從四個象限測量16個數(shù)據(jù)。

35、表一、第一個模板印刷試驗的試驗設計試驗編號錫膏類型刮刀類型錫膏滯留時間(分鐘)分開速度(cm/s)1III金屬0.50.052III金屬100.133III聚合物0.50.054III聚合物100.135IV金屬100.056IV金屬0.50.137IV聚合物0.50.058IV聚合物100.13錫膏厚度的標準偏差用作第二個度量標準。圖二顯示來自八個試驗的平均高度和高度標準偏差。HYPERLINK/Images/0201c-1.jpgt_blank圖二、從第一次模板印刷試驗得到的印刷高度結果第三個度量標準是缺陷總數(shù)。用光學檢查單元1-6和A-D的選擇部分，記錄缺陷數(shù)量。含有錫橋的焊盤和沒有錫膏

36、的焊盤被認為是缺陷(圖三)。HYPERLINK/Images/0201c-1.jpgt_blank圖三、從第一次模板印刷試驗得到的缺陷結果基于這些度量標準和使用95%的可信度區(qū)間，在統(tǒng)計分析上唯一的重要的主要影響是刮刀類型。錫膏類型、分離速度和錫膏滯留時間有低于85%的可信度區(qū)間。分離速度與擦拭頻率試驗進行第二個更小的試驗是要檢查分離速度和擦拭頻率的影響。調(diào)查模板擦拭頻率，是由于它影響產(chǎn)量。因為模板擦拭大大增加模板印刷機的周期時間，所以在生產(chǎn)中應該避免或減少這個步驟。進行這個試驗是要決定是否對于0201裝配必須做模板擦拭，以獲得良好的印刷。另外還希望確定是否分離速度是一個重要因素，所以將它包括

37、在本試驗中。使用0.05和0.13cm/sec的分離速度。對這兩次運行，使用了IV類型的錫膏和金屬刮刀，沒有滯留時間。表二中列出試驗9和10的結果。這些結果與試驗5和6(來自表一)比較，也是使用了IV型錫膏和金屬刮刀?；谶@些結果，模板擦拭頻率是這個試驗的唯一主要影響。表二、第二次模板印刷試驗結果試驗編號分離速度(cm/s)擦拭頻率平均(mil)標準偏差缺陷數(shù)50.05每次印刷149.9713.451560.13每次印刷149.3620.204390.05無145.7715.41236100.13無136.4515.19238貼裝試驗做一個試驗來確定是否基準點形狀或基準點定義方法對元件貼裝有影

38、響?；鶞庶c形狀使用了圓形和十字形基準點，而基準點清晰度方面使用了阻焊與金屬界定的基準點。這些試驗的度量是使用視覺元件檢查。用來評估每個試驗條件的標準是0201元件的貼裝精度。元件貼裝在板上的四個象限內(nèi)(象限4、19、25和40)。這些象限是橫穿電路板的，象限4和25使用+30%的焊盤尺寸(17x19mil)，而象限19和40使用標稱焊盤尺寸(12x13mil)。元件貼裝在水平與垂直兩個方向。四百八十個0201元件貼裝在每塊板上，每個試驗總共1920個元件。元件焊盤邊沿到邊沿的間隔范圍從5-12mil。在貼裝試驗中。最好的貼裝發(fā)現(xiàn)在象限4，逐漸地在板上向左偏移，很可能是由于在很大的試驗載體上伸展

39、的緣故。因此，貼裝的最大偏移發(fā)生在象限40。當使用金屬界定的十字型基準點時發(fā)生最壞的偏移，在象限40的元件幾乎跨接焊盤。同時也注意到對于金屬界定的圓形基準點比無任哪一種阻焊界定的基準點的偏移更大。表三顯示對于象限40的四個試驗的平均的X和Y的偏移?；谶@些結果，阻焊界定的基準點提供比金屬界定的基準點更好的板上貼裝精度?；鶞庶c的形狀對元件的貼裝精度沒有大的影響。表三、對象限40的貼裝試驗的平均試驗偏差基準點圖案平均X偏差(微米)平均Y偏差(微米)阻焊界定的圓223金屬界定的十字1122金屬界定的圓539阻焊界定的十字154回流焊接試驗為了確定是否某些變量對0201回流焊接有影響，我們進行了另一個

40、試驗。研究的變量是保溫時間、保溫溫度、液相線以上的時間和峰值溫度。這些參數(shù)在一個要求九次不同反復的DOE中設定(表四)。所有變量都在錫膏供應商所提供的錫膏規(guī)格范圍內(nèi)。表四、回流試驗設計試驗編號保溫時間(秒)保溫溫度(C)液相以上時間(秒)峰值溫度(C)145-50125-13555-65217-219255-60165-17555-65211-214345-50145-15545-50211-214425-35165-17545-50217-219525-35145-15555-65222-225625-35125-13535-40211-214745-50165-17535-40222-22

41、5855-60125-13545-50222-225955-60145-15535-40217-219對這個試驗，印刷和貼裝工藝保持不變，而對回流溫度曲線作改變。使用的印刷工藝與印刷試驗中使用的相同，是本研究中找到的較好的變量。使用的貼裝參數(shù)是與在貼裝期間使用阻焊界定的圓形基準點相同的。使用了對錫橋和直立的視覺和X射線檢查標準，對于統(tǒng)計上認為重要的因素要求95%或更高的可信度區(qū)間?；亓骱附釉囼灲Y果對于在表五中所列出的每一個試驗，重復做三次，每次重復總共564個元件，或者每個試驗1692個元件。在每一塊測試板上，貼裝了396個0201無源元件。這些元件貼裝在15x17mil和12x13mil的焊

42、盤上，以6mil和10mil的焊盤邊沿對邊沿的距離排列。除了0201元件之外，168個0402、0603、0805和1206也貼裝，以決定一個產(chǎn)生可接受的0201元件的工藝會怎樣影響較大的無源元件。使用了三個標準來評估每個試驗條件：焊點質(zhì)量、元件豎立和錫橋。所有的試驗條件都產(chǎn)生良好的焊接點，完全以細粒度濕潤。我們也檢查了回流焊接的元件中缺陷的數(shù)量。確定的缺陷是錫橋和元件豎立。錫橋在兩個相鄰的焊接點連接到一起的時候發(fā)生，將元件短接在一起。這個缺陷很可能在以非常密的焊盤對焊盤間距貼裝的元件上發(fā)生。當一個元件脫離一個焊盤而立起的時候發(fā)生元件豎立(tombstoning)。元件豎立一般是由元件不均衡的

43、濕潤所造成的，或者當元件放在一個表面積大得多的焊盤上的時候。所有這些缺陷都在0201元件上找到?？墒?，沒有一個較大的元件出現(xiàn)元件豎立或錫橋，這顯示使用的裝配工藝對較大的元件并不是不利的。圖四、錫橋與元件豎立的X射線圖象圖四顯示顯示一個X射線圖象，它包含錫橋和元件豎立。錫橋、元件豎立的數(shù)量和總的缺陷在表五中顯示。圖五描述每個試驗發(fā)生的缺陷數(shù)量。表五、回流焊接試驗結果試驗編號貼裝0201總數(shù)錫橋豎立總?cè)毕萑毕萋?%)其它元件缺陷缺陷率(DPM)11,188615211.77017,67721,1881010.08084231,1880000.000041,1880000.000051,188022

44、0.1701,68461,188611171.43014,31071,1880000.000081,1884370.5905,89291,1880000.0000圖五、回流焊接試驗結果基于這些度量標準和使用95%的可信度區(qū)間，唯一在統(tǒng)計上重要的主要影響是保溫溫度，它具有大于97%的可信度區(qū)間。保溫時間、液相線以上的時間和峰值溫度具有的可信度區(qū)間小于40%，因此被認為是隨機誘發(fā)的影響。保溫溫度的主要作用是在低保溫溫度和其它水平之間，因為在中等與高保溫溫度的結果之間存在的差別很小。結論從第一次模板印刷試驗的數(shù)據(jù)顯示，只有刮刀類型對錫膏高度和缺陷數(shù)量具有統(tǒng)計意義上的重要影響。如錫膏高度數(shù)據(jù)所顯示的，

45、在第III和IV類錫膏之間就錫膏數(shù)量而言存在很少甚至沒有差別。雖然存在很少差別，我們選擇了第IV類錫膏作進一步研究，因為在研究的這個階段只檢測大的模板開孔。第二次印刷試驗證實分離速度對錫膏高度和缺陷沒有統(tǒng)計意義上的影響，但是擦拭頻率有。錫膏缺陷的數(shù)量在這兩次試驗中比在用每一次印刷都擦拭模板的類似試驗中要多得多。從貼裝試驗的數(shù)據(jù)顯示，只有用于定義基準點的方法對貼裝精度有重要影響。阻焊界定的基準點-不管圓形還是十字形-都比金屬界定的基準點達到更高的貼裝精度。從回流焊接試驗的數(shù)據(jù)顯示，只有保溫溫度對焊接點品質(zhì)和缺陷數(shù)量有重要影響。如缺陷數(shù)據(jù)所顯示，在不同保溫時間、液相線以上時間或峰值溫度之間存在很少

46、或沒有差別。當使用低的保溫溫度時，缺陷數(shù)量大大增加。本研究檢驗了某些變量對0201無源元件工藝的影響。研究發(fā)現(xiàn)諸如刮刀類型、模板擦拭頻率和保溫溫度這些變量影響工藝缺陷的數(shù)量。還有，諸如錫膏滯留時間、液相線以上時間和峰值溫度等變量對工藝缺陷數(shù)量有很小到?jīng)]有影響。監(jiān)測表面貼裝元件的貼裝ByEdwardKamen,AlexGoldsteinandErinSahinci本文介紹：“要達到所希望的效率與可靠性很大程度上取決于元件貼裝工藝過程?！痹赑CB上增加電路密度的愿望繼續(xù)是表面貼裝裝配線技術發(fā)展水平進步的主要推動力之一。這個進步包括0201片狀包裝、密間距QFP、高輸入/輸出BGA、CSP和倒裝芯片

47、(flipchip)的使用。這些元件的使用給裝配工藝過程提出了很嚴厲的要求。特別是，要達到所希望的效率與可靠性很大程度上取決于元件貼裝工藝過程。越來越多的表面貼裝線正在使用自動的、在線式、貼裝后的檢查工具，來監(jiān)測貼裝過程的狀態(tài)。貼裝后的檢查可以發(fā)現(xiàn)諸如元件丟失、極性交換和元件位置超出所規(guī)定誤差等缺陷。除了查找缺陷之外，貼裝后的檢查工具也可以檢查影響精度、質(zhì)量和裝配過程效率的工藝更改情況。如果可以通過監(jiān)測元件貼裝精度來發(fā)現(xiàn)和確認更改工藝情況，那么馬上可以采取改正行動，以使其對效率的影響最小。這個能力要求分析測量數(shù)據(jù)的診斷工具的應用，診斷的使用要求對貼裝過程中錯誤的可能根源的全面了解。模板印刷工藝

48、貼裝錯誤的一個可能根源是模板印刷過程。特別是，錫膏塊的高度、面積或體積可能影響貼裝精度，由于貼裝期間引腳落到錫膏里面時的元件橫向運動。為了檢驗這個推測，通過位于喬治亞工學院(GeorgiaTech,Atlanta,GA)電路板裝配研究中心(CBAR,CenterforBoardAssemblyResearch,Sidebar)的表面貼裝/倒裝芯片裝配線，處理了大量的板。在運行期間，改變模板印刷機的刮板壓力、印刷速度、脫離(snap-off)間隔和脫離速度以得到錫膏塊的高度、面積和體積的一個范圍值。使用商業(yè)上可購買到的檢查工具，我們測量了印刷后錫膏塊的高度、面積和體積，以及貼裝后元件的X和Y的偏

49、差。圖一和圖二顯示了X和Y偏差圖，它們是0402元件和0.4mm間距的LQFP元件的錫膏塊高度、面積與體積的函數(shù)。如果在偏移與錫膏參數(shù)之間存在很強的關聯(lián)，圖一與圖二中的圖表將揭示這個關系。但是，從圖表上看到，該圖由一簇簇的點所組成，沒有顯示明顯的關系。對于0402元件，圖形顯示X與Y的偏移隨著高度的增加而有些分散，但是數(shù)值的分散是由于較大高度值的數(shù)據(jù)點占多數(shù)。從測得的數(shù)據(jù)計算的互相關值很低，進一步證實了貼裝精度與錫膏塊高度、面積和體積之間沒有重要的關系。在雙面膠帶上貼裝該試驗沒有包括由于錫膏塊與焊盤位置之間的偏離或由于奇形怪狀的或非矩形的錫膏塊所造成的對貼裝精度的可能影響。為了消除涉及錫膏塊的

50、任何因素，我們作了另一個試驗，印刷之后用雙面膠帶覆蓋一半的板面?；鶞庶c(fiducial)留下沒有覆蓋。然后元件貼裝在膠帶上，這樣錫膏就不會影響貼裝精度。將膠帶貼在印有錫膏的板上對我們貼裝后的檢查工具的適當運作是必須的。板的另一半是以正常的方式處理的，元件貼裝在錫膏內(nèi)。試樣結果在圖三和圖四中提供，其顯示出X偏移的平均值和標準偏差，是對正常板和雙面膠帶板的元件類型的一個函數(shù)。注意，標準偏差對于雙面膠的板較小，除兩個元件之外，X偏移的平均值對雙面膠的板較小。這些結果顯示，將元件貼放在錫膏內(nèi)對貼裝精度有一些影響，但是從圖三和圖四中的圖形看到，該影響是很小的。因此，該結果與第一個試驗是一致的。模板印刷

51、工藝對貼裝精度沒有重要影響。這個說法不是意味著模板印刷工藝的品質(zhì)對結果沒有影響，特別是，印刷后錫膏塊的量是決定回流后焊接點品質(zhì)的主要因素。其它錯誤根源貼裝錯誤可能是由于貼裝設備的問題，包括：元件吸取、元件到正確位置的移動、和元件貼裝。在元件吸取中，送料器(feeder)的設定錯誤可能造成位置偏移，將影響到貼裝精度。雖然貼裝機器可能使用視覺系統(tǒng)來檢查吸取后的元件位置，但錯誤還可能由于成像系統(tǒng)的有限解析度或成像過程中的缺陷而發(fā)生。元件到正確位置的移動要求機器正確地校準，并且拱架系統(tǒng)(gantrysystem)不產(chǎn)生偏移錯誤。元件的正確定位也要求貼裝吸嘴(nozzle)的正常運作。元件吸取、移動或貼

52、裝的問題可以通過分析元件偏移錯誤來檢查。貼裝錯誤分析三個參數(shù)在分析貼裝偏移錯誤中是有益的：一塊板上一系列元件的偏移平均值一塊板上一系列元件偏移的標準偏差一塊板上一系列元件中偏移超出界限的次數(shù)一個相對大的平均值表示諸如失去校準的工藝過程中存在一個偏差。標準偏差提供貼裝精度可變化程度的一個測量參數(shù)。超出某界限的偏移數(shù)量提供有關偏移值分布“拖尾”的信息。在貼裝過程中一個問題的存在可以隨著板在生產(chǎn)線上的移動，通過分析這些參數(shù)來發(fā)覺。另外，一個問題的根源可以通過分析板上特定元件組合的這些參數(shù)來確認。例如，一個送料器的問題可以通過計算和分析來自不同送料器位置的元件組合的這些參數(shù)來發(fā)覺。一個貼裝吸嘴的問題可

53、以通過計算和分析由不同吸嘴貼裝的元件組合的這些參數(shù)來發(fā)覺。這些參數(shù)作為吸嘴標號的函數(shù)，對其計算可以結合吸嘴貼裝真空壓力，以提高對問題的覺察。吸嘴故障發(fā)覺對于第二次試驗中的板，我們計算了對用不同吸嘴貼放的、元件組合的、X偏移值的標準偏差。圖五繪出了X偏移的標準偏差圖，X偏移作為對一塊板的吸嘴編號函數(shù)。從圖中看到，在10號吸嘴上發(fā)生一個顯著的峰值，并在12號吸嘴上發(fā)生一個較小的峰值。10號吸嘴的峰值是在試驗中一些其它板凳作圖上觀察到的。為了證實10號吸嘴上存在的一個問題，我們繪出了吸嘴貼裝真空壓力圖，它具有負值，是吸嘴編號的函數(shù)(圖六)。注意，10號吸嘴上的真空具有最小的負值。這個值與通過10號吸

54、嘴貼裝元件的偏移的標準偏差增加是一致的。因為貼裝真空壓力較小，我們可預料偏移可變性的增加。結合圖五與圖六的信息，我們得到10號吸嘴不是最佳運作的結論。這個問題是使用錯誤的吸嘴吸取圓柱形的0805元件所導致的故意的錯誤結果。使用的吸嘴是設計用于矩形形狀的元件，因此，由于不配合形狀而發(fā)生很小的真空泄漏。吸嘴不匹配的影響和在實際中發(fā)生的吸嘴部分阻塞的影響是類似的。因此，對偏移錯誤和貼裝真空壓力的監(jiān)測與分析，應該可以找出吸嘴的問題。穩(wěn)健的檢查在上面所談到的監(jiān)測參數(shù)的過程中，一個關鍵問題是，基于這些參數(shù)的值，決定是否工藝過程正發(fā)生變化而需要調(diào)整。如果參數(shù)的繪圖是在每個板的基礎上產(chǎn)生的，并且顯示在工廠車間

55、內(nèi)，那么一個有經(jīng)驗的設備操作員可能能夠通過觀察顯示的信息正確地決定一個問題?？墒?，查找一個問題存在與發(fā)展的一個自動過程將是更有效的?，F(xiàn)存的技術，如統(tǒng)計過程控制(SPC,statisticalprocesscontrol)，可應用于參數(shù)值的收集，產(chǎn)生對問題存在性的“有/沒有”之類的決定?？墒沁@種技術可能還不足夠穩(wěn)健，對具有高度自然變化性的工藝過程，如電子裝配，產(chǎn)生正確的決定。近年來，人們作出許多努力來開發(fā)基于來自人工智能(AI,artificialintelligence)和Bayesian概率理論的概念上的“軟決策(soft-decision)”方法。在軟決策方法中，計算一個問題或缺陷存在的概

56、率(probability)或似然性(plausibility)，而不是有/沒有類型的決定。一個軟決策方法可以提供在很嘈雜的環(huán)境中得到正確結論的更穩(wěn)健性。在喬治亞工學院的研究已經(jīng)集中在用于電子制造的缺陷查找的軟決策方法的開發(fā)上。GEM界面的使用在喬治亞工學院的裝配線上的設備是通過一個GEM(genericequipmentmodel)界面連接與一部主機上。使用一個商業(yè)的基于GEM的軟件包來收集裝配線運行期間的數(shù)據(jù)。該軟件包大大地簡化了數(shù)據(jù)收集，并為可能的數(shù)據(jù)處理寫出簡單的應用模塊。作為處理系統(tǒng)構架的一部分，我們寫出了一個應用程序，使得每一個板可看作一個隨其在裝配線上移動積累數(shù)據(jù)的物體。使用這個

57、設定，來自裝配線上不同設備項目的數(shù)據(jù)，可以比較或關聯(lián)，以得出有關裝配線狀態(tài)的結果。結論對更高的PCB電路密度的持續(xù)的推動，給裝配過程控制提出了甚至更加嚴厲的要求。即使有新一代設備改進的性能，裝配線狀態(tài)總是需要監(jiān)測的，部分是由于操作設備的人為錯誤。這個監(jiān)測將顯示是否需要調(diào)整來維持品質(zhì)。一個主要的挑戰(zhàn)是開發(fā)一個自動的方案，來處理大量的測量數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生對運行狀態(tài)的正確決定-在一個嘈雜的環(huán)境里穩(wěn)健地實施。本文所提及的參數(shù)的自動處理可對生產(chǎn)線運作提供一個有用的工具。在高密度PCB環(huán)境中的功能測試ByBobStasonis本文介紹，認真的設計、計劃好的測試策略和適當?shù)墓ぞ邔⑻峁┛尚刨嚨墓δ軠y試結果。功能測

58、試(functionaltest)在最終測試與過程中測試的使用量正在增加。對于驗證整體功能、校準信息、ISO9000程序數(shù)據(jù)和諸如醫(yī)療設備等高危險性應用的資格認證，功能測試現(xiàn)在是必要的。實施策略正受諸多因素的推動，如預算限制、產(chǎn)出問題和被測部件(UUT,unitundertest)的設計。在這些因素中，被測部件(UUT)的設計對于可以測試什么有最大的影響。預算與產(chǎn)出限制什么將要完成。為了提供最大可能的缺陷覆蓋，元件選擇與印刷電路板(PCB)的布局必須在設計階段審慎考慮?？墒?，到達市場的時間(time-to-market)和開發(fā)的緊張步伐經(jīng)常會阻礙最佳的意圖?？赡埽瑴y試工程不得不要作的一些讓步可

59、能影響未來的設計，使得測試更容易和改善缺陷覆蓋。下面是一些測試工程師可能必須面對的一些建議。如果使用的話，每個建議都應該評估和使用。被測部件(UUT)測試要求在看設計和工藝之前，應該認真檢查UUT，不只是PCB或最終裝配本身。有關UUT的一些要問的問題包括：產(chǎn)品類型構造(單個PCB、PCB的組合板或最終產(chǎn)品)測試規(guī)格計劃的測試點預計數(shù)量(每條生產(chǎn)線/每天/每班，等)預計缺陷譜很明顯，列表中省去了預算這個詞。但是UUT的測試成本在得到完全理解之前是不可能決定的。在UUT的測試要求知道之前不應該開始籌措資金的談判。只有那時才可以作出必要的妥協(xié)，來將工作完成。高密度問題在表面上，元件密度似乎不是功能

60、測試的一個問題。畢竟，主要的關注基本上是“有東西進去，有東西出來”。雖然無可否認地過于簡單化，但這種情況經(jīng)常發(fā)生。定義好的激發(fā)信號作用到UUT的輸入，一套特定的數(shù)據(jù)應該從UUT輸出。對I/O連接器的訪問應該是唯一的訪問問題。HYPERLINK/Images/FT-in-HD1.jpgt_blank圖一、典型的高密度PCB但是元件密度將是一個因素。考慮到圖一中的樣品PCB，這些問題必須首先回答：校準訪問有必要嗎？小至元件的診斷是關鍵嗎？有通過人工或機器方法完成的探測嗎？要使用自動處理器嗎？I/O連接器是不是容易探測或連接？校準功能測試經(jīng)常用來校準模擬電路。這個程序可能涉及探測UUT的內(nèi)部，以確認