0201元件貼片工藝技術(shù)培訓(xùn)課件

1、 HYPERLINK HYPERLINK 02011裝配，從從難關(guān)到到常規(guī)貼貼裝 雖然然通常認(rèn)認(rèn)為是相相當(dāng)近期期的一項項發(fā)展，印印刷電路路板(PPCB, prrintted cirrcuiit bboarrd)自自從五十十年代早早期就已已經(jīng)有了了。從那那時起，對對越來越越小、越越來越輕輕和越來來越快速速的電子子產(chǎn)品的的需求就就一直推推動著電電子元件件、PCCB和裝裝配設(shè)備備技術(shù)朝朝著SMMT的方方向發(fā)展展。對SMMT最早早的普遍遍接受是是發(fā)生在在八十年年代早期期，那時時諸如DDynaaperrt MMPS-5000和FUUJI CP-2這些些機(jī)器進(jìn)進(jìn)入市場場。在那那時，112066(32216

2、)電阻與與電容是是最流行行的貼裝裝元件?？墒窃谠谝粌赡昴陜?nèi)，112066即讓路路給08805(21225)作作為SMMT貼裝裝的最普普遍的元元件包裝裝。在這個個期間，機(jī)機(jī)器與元元件兩者者都迅速速進(jìn)化。在機(jī)器器變得更更快更靈靈活的同同時，006033 (116088) 元元件開始始發(fā)展。在這時時，許多多裝配機(jī)機(jī)器制造造商走回回研究開開放(RR&D, reeseaarchh annd ddeveeloppmennt)實(shí)實(shí)驗室，重重新評估估用于接接納這些些更新、更小元元件的設(shè)設(shè)備中的的技術(shù)。更高分分辨率的的相機(jī)與與更小的的真空吸吸嘴就在在這些元元件帶給給裝配設(shè)設(shè)備的變變化之中中。04002(1160

3、88)包裝裝的出現(xiàn)現(xiàn)在PCCB裝配配的各方方面都產(chǎn)產(chǎn)生了進(jìn)進(jìn)一步的的挑戰(zhàn)。在機(jī)器器發(fā)展方方面，真真空吸嘴嘴變得更更小和更更脆弱。新的重重點(diǎn)放在在元件的的送料器器(feeedeer)上上面，它它作為需需要改進(jìn)進(jìn)的一個個單元，為為機(jī)器更更準(zhǔn)確地地送出零零件。隨著著04002元件件的出現(xiàn)現(xiàn)，工藝藝挑戰(zhàn)又又增加到到那些需需要為成成功的元元件貼裝裝而探討討的問題題之中。錫膏(sollderr paastee)印刷刷變得更更加關(guān)鍵鍵 - 模板(steenciil)厚厚度與錫錫膏網(wǎng)孔孔是越來來越重要要的工藝藝考慮因因素。這這種貼裝裝所需要要的技術(shù)術(shù)也涉及及重要的的新成本本。這些因因素的結(jié)結(jié)合造成成在電子子工

4、業(yè)歷歷史中最最慢采用用的一種種新包裝裝形式?？傆?，幾幾乎將近近五年時時間，004022包裝才才在工業(yè)業(yè)中達(dá)到到廣泛的的接受 - 并并且在今今天還有有許多裝裝配工廠廠從來不不貼裝一一顆04402片片狀?，F(xiàn)在在，進(jìn)入入了02201。在在過去一一年半時時間里，002011貼裝已已經(jīng)是整整個工業(yè)業(yè)內(nèi)討論論的一個個關(guān)鍵主主題。由由于尺寸寸、重量量和功率率消耗的的需求，許許多OEEM電路路板裝配配商需要要將甚至至更小的的元件和和技術(shù)結(jié)結(jié)合到其其產(chǎn)品中中去。合合約制造造商(CCM, conntraact mannufaactuurerr)也必必須具備備新的技技術(shù)，以以保持裝裝配工藝藝最新和和為客戶戶提供完完

5、整的服服務(wù)范圍圍。對于于機(jī)器制制造商，其其挑戰(zhàn)是是開發(fā)在在一個動動態(tài)的技技術(shù)變化化的時代代中更加加抵抗陳陳舊過時時的裝配配設(shè)備。02011貼裝的的挑戰(zhàn)02201元元件的貼貼裝比其其前面的的元件介介入更具具挑戰(zhàn)性性。主要要原因是是02001包裝裝大約為為相應(yīng)的的04002尺寸寸的三分分之一。原原先可以以接受的的機(jī)器貼貼裝精度度馬上變變成引進(jìn)進(jìn)02001的一一個局限限因素。另外，傳傳統(tǒng)的工工業(yè)帶包包裝(ttapiing)規(guī)格對對于可靠靠的02201貼貼裝允許許太多的的移動，而而工藝控控制水平平也必須須提高，以以使得002011貼裝成成為生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)實(shí)。雖雖然這些些障礙非非常大，但但它們遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是不不可克

6、服服的。當(dāng)當(dāng)然，它它們需要要全體的的決心，因因為對002011貼裝所所必須的的技術(shù)獲獲得要求求大量的的資金和和最高管管理層對對研究開開發(fā)(RR&D)的許諾諾?？煽康?02011貼裝的的關(guān)鍵在FFUJII，進(jìn)取取的R&D計劃劃已經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)生了使使所有的的電路裝裝配機(jī)器器以1000%速速度兼容容02001的能能力，最最低的吸吸取可靠靠性為999.990%，目目標(biāo)的吸吸取可靠靠性為999.995%，和和最低的的貼裝可可靠性為為99.99%。在一一開始，設(shè)設(shè)計的每每個方面面都得到到評估其其對一個個完整的的02001方案案的能力力，還有有緊密相相關(guān)的機(jī)機(jī)器元件件參數(shù)的的單一元元素的結(jié)結(jié)合證明明對達(dá)到到成功是

7、是關(guān)鍵的的。這些些參數(shù)包包括：元件送料料器工作作臺。RR&D計計劃得出出結(jié)論，精精密定位位料車(carrriaage)工作臺臺的能力力 - 和作出出極小的的調(diào)整來來補(bǔ)償料料帶 (tappe) 的不精精確 - 是達(dá)達(dá)到元件件吸取可可靠性高高于999.955%的關(guān)關(guān)鍵因素素。為了達(dá)達(dá)到這個個，送料料器(ffeedder)工作臺臺必須精精密加工工，以保保證單個個送料器器的可重重復(fù)定位位，并且且使用雙雙軌線性性移動導(dǎo)導(dǎo)軌與一一個高分分辨率半半封閉循循環(huán)的伺伺服系統(tǒng)統(tǒng)相結(jié)合合。該設(shè)設(shè)計允許許作出很很小的調(diào)調(diào)節(jié) - 基于于由視覺覺系統(tǒng)判判斷的吸吸取精度度結(jié)果。這保證證元件盡盡可能地地靠近中中心吸取取。 元

8、件送料料器。送送料器必必須制造造達(dá)到極極緊的公公差，以以保證吸吸取位置置維持可可重復(fù)性性，不管管元件高高度和大大量的可可能元件件位置的的變化。用于定定位和將將送料器器鎖定在在位置上上的機(jī)構(gòu)構(gòu)必須耐耐用和精精密，還還要保持持用戶友友好。另另外，用用于制造造送料器器的材料料必須強(qiáng)強(qiáng)度高、重量輕輕，以允允許人機(jī)機(jī)工程上上的操作作，同時時保證元元件料帶帶(caarriier tappe)的的精密、可重復(fù)復(fù)的送出出。 送料器驅(qū)驅(qū)動鏈輪輪。驅(qū)動動鏈輪在在機(jī)器定定位元件件料帶的的能力中中起關(guān)鍵鍵作用。驅(qū)動鏈鏈輪輪齒齒的形狀狀、錐度度和長度度重大地地影響送送料器定定位料帶帶的能力力。其它它因素也也作了調(diào)調(diào)查研

9、究究，比如如驅(qū)動鏈鏈輪的直直徑和料料帶與鏈鏈輪接觸觸的數(shù)量量等。對對基本的的鏈輪設(shè)設(shè)計所作作的改變變得到定定位精度度的改進(jìn)進(jìn)，比較較早的設(shè)設(shè)計在XX方向提提高200%，YY方向提提高500%。 吸取頭。在適當(dāng)當(dāng)?shù)剡M(jìn)給給元件之之后，下下一步是是將元件件吸取在在真空吸吸嘴上，并并把它帶帶到電路路板上。真空吸吸嘴(nnozzzle)需要順順應(yīng)以吸吸收在吸吸取與貼貼裝元件件期間的的沖擊，補(bǔ)補(bǔ)償錫膏膏高度上上的微小小變化，并并且減少少元件破破裂的危危險。為為了這些些原因，吸吸嘴必須須能夠在在其夾具具內(nèi)移動動。材料選選擇、材材料硬度度、加工工公差和和熱特性性都必須須理解，以以構(gòu)造一一個可靠靠的吸取取頭。吸

10、吸嘴必須須在其夾夾具(hholdder)內(nèi)自由由移動，而而不犧牲牲精度(圖一)。 吸嘴軸裝裝配。吸吸嘴軸(nozzzlee shhaftt)也是是一個關(guān)關(guān)鍵的設(shè)設(shè)計元素素 - 通過保保持整個個吸嘴與與軸裝配配直接對對中，消消除了過過壓(ooverrdriive)現(xiàn)象。過壓是是由于當(dāng)當(dāng)貼裝頭頭上下運(yùn)運(yùn)動是所所產(chǎn)生的的慣性造造成的。如果吸吸嘴和軸軸不在一一條直線線，就產(chǎn)產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)抖動(whiip) - 或或過壓。過壓造造成定位位精度的的變化，它它決定于于運(yùn)動速速度、吸吸嘴重量量和元件件重量。通過消消除過壓壓，直接接對中減減少與元元件吸取取和貼裝裝有關(guān)的的負(fù)面因因素的數(shù)數(shù)量(圖圖二)。 吸嘴設(shè)計計。

11、吸嘴嘴設(shè)計上上的變化化對于允允許接納納02001元件件是一個個很重要要的因素素。為了了吸取 0.66x0.3 mmm 的的元件，吸吸嘴必須須有不大大于 00.400mm 的外徑徑。這樣樣形成一一個長而而細(xì)的吸吸嘴軸，彎彎曲脆弱弱但還必必須保持持精度以以維持吸吸取的高高可靠性性。從直直線軸到到錐形設(shè)設(shè)計的改改變增加加吸嘴強(qiáng)強(qiáng)度，并并允許吸吸嘴抵抗抗彎曲(圖三)。 基體結(jié)構(gòu)構(gòu)。所有有機(jī)械在在運(yùn)行期期間都產(chǎn)產(chǎn)生振動動?；w體框架設(shè)設(shè)計是減減少產(chǎn)生生振動和和諧波共共振的速速度與運(yùn)運(yùn)動效應(yīng)應(yīng)的關(guān)鍵鍵第一步步。通過過使用鑄鑄鐵基礎(chǔ)礎(chǔ)框架和和藝術(shù)級級結(jié)構(gòu)技技術(shù)，振振動與諧諧波共振振可在機(jī)機(jī)器內(nèi)減減少到可可控

12、制水水平，這這樣，負(fù)負(fù)面影響響可以應(yīng)應(yīng)付。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)通通過所有有六個關(guān)關(guān)鍵因素素，可靠靠的02201貼貼裝的障障礙已經(jīng)經(jīng)消除。因此，RR&D的的焦點(diǎn)已已經(jīng)轉(zhuǎn)向向更新、更小的的元件，002011不再認(rèn)認(rèn)為是前前緣的元元件包裝裝技術(shù)。對對于02201元元件貼裝裝，現(xiàn)在在接受的的工藝窗窗口是在在3 時大大約755m 的X 和755m 的Y。為了達(dá)達(dá)到 66 的貼裝裝可靠性性，X與與Y的公公差必須須減少到到50m。最最新的高高速貼裝裝設(shè)備具具有666m的的等級，實(shí)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏差大大約為335445mm。隨著著02001元件件變得更更加廣泛泛地使用用和制造造工藝變變緊，可可達(dá)到提提高的準(zhǔn)準(zhǔn)確性。供供應(yīng)商

13、之之間的元元件尺寸寸差別對對02001進(jìn)料料和貼裝裝都產(chǎn)生生挑戰(zhàn)。散裝進(jìn)進(jìn)料(bbulkk feeediing)正在開開放之中中，應(yīng)該該在20001年年可以得得到。雖然然機(jī)器現(xiàn)現(xiàn)在具備備這個能能力，但但只有一一小部分分使用者者將準(zhǔn)備備在未來來1224個個月內(nèi)邁邁出使用用02001貼裝裝的步伐伐。這類類似于球球柵陣列列(BGGA, balll ggridd arrrayy)和004022元件的的引入，在裝配這個環(huán)境里，機(jī)器的能力超前于工藝狀態(tài)。前面的挑挑戰(zhàn)雖然002011元件的的貼裝現(xiàn)現(xiàn)在是新新貼裝設(shè)設(shè)備的一一個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)特性，還還需要作作另外的的工作來來改進(jìn)終終端用戶戶的整體體工藝。在機(jī)器器制造商

14、商、元件件供應(yīng)商商、電路路板制造造商、模模板工廠廠和錫膏膏制造商商之間的的關(guān)系需需要加強(qiáng)強(qiáng)，以形形成一個個更加無無縫的(seaamleess)開發(fā)過過程。最最終結(jié)果果將是對對該工藝藝的統(tǒng)一一的理解解，以及及將使最最終用戶戶受益的的更好的的工作關(guān)關(guān)系，特特別是通通過使新新的生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)更更快和更更有效的的結(jié)合。如何準(zhǔn)確確地貼裝裝02001元件件本文介紹紹，更小小的元件件與更窄窄的間距距為電路路板裝配配提出了了新的挑挑戰(zhàn)。理理解這些些貼裝問問題可以以使產(chǎn)品品更快地地推出市市場，并并減少缺缺陷。業(yè)界界所面臨臨的現(xiàn)實(shí)實(shí)是零件件變得越越來越小小。例如如，02201片片狀電容容比04402小小75%，在電電

15、路板上上所占的的面積少少66%，這些些元件在在本十年年的早期期將出現(xiàn)現(xiàn)在一些些通用的的印刷電電路板上上，而甚甚至更小小的0110055片狀元元件到220055年將在在空間更更珍貴的的模塊電電路板上上看到。因為為對于許許多新的的產(chǎn)品板板的空間間是如此此珍貴，盡盡管更小小的元件件成本更更高，但但還是會會得到甚甚至更廣廣泛的使使用。這這種新的的小型化化要求貼貼裝精度度提高但但又不降降低速度度。確認(rèn)所面面臨的挑挑戰(zhàn)小的的元件提提出了許許多問題題。更高高的密度度 - 這是困困擾較小小元件的的主要原原因 - 使得得貼裝任任務(wù)的難難度大了了一個數(shù)數(shù)量級。例如，002011元件通通常要求求較小的的焊盤尺尺寸來

16、防防止焊錫錫污跡，和和接納無無焊腳焊焊接。還還有，更更小的焊焊盤意味味著更窄窄的元件件間距。雖然這這些允許許設(shè)計者者取得高高度功能能化與緊緊湊的產(chǎn)產(chǎn)品所需需要的更更高密度度，但也也使情況況復(fù)雜化化。對于于密度高高的PCCB，貼貼裝精度度直接影影響回流流焊接后后的裝配配缺陷數(shù)數(shù)量，例例如，貼貼裝偏移移會增加加錫橋、錫珠、元件豎豎立和元元件不對對準(zhǔn)焊盤盤的機(jī)會會。因此此，我們們需要什什么呢？現(xiàn)在，現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的生生產(chǎn)目標(biāo)標(biāo)是達(dá)到到99.9%的的吸取率率，同時時3的的貼裝精精度為60m。為為了達(dá)到到這個目目標(biāo)，機(jī)機(jī)器精度度變成首首要問題題。例如如，摩托托羅拉的的試驗表表明，在在貼裝偏偏移中小小到0.025

17、5mm的的變化都都可能重重大地影影響缺陷陷水平。對于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的焊焊盤(用用十萬個個元件進(jìn)進(jìn)行試驗驗)，yy0.0755mm, x0.0075mmm的貼貼裝偏移移對缺陷陷的影響響類似于于沒有偏偏移?？煽墒?，當(dāng)當(dāng)偏移增增加到0.11mm時時，缺陷陷水平上上升到超超過50000pppm。雖然這這個絕對對距離意意味著很很小，但但是研究究表明該該工藝留留下很少少犯錯的的余地。還有，貼貼裝操作作涉及的的不止其其本身。它包括括吸取的的可靠性性、準(zhǔn)確確的元件件視覺識識別和貼貼裝的可可重復(fù)性性。事實(shí)實(shí)上，試試驗表明明02001元件件要求999%的的吸取可可靠性。吸取位置置公差為了了保持生生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)的連貫貫性，吸吸

18、嘴必須須能夠在在所有三三個方向向上移動動，即沿沿X,YY和Z軸軸移動 - 這這一點(diǎn)是是重要的的，因為為在所有有生產(chǎn)機(jī)機(jī)器上YY軸的控控制是沒沒有的?？墒?，為為了保持持貼裝精精度在公公差之內(nèi)內(nèi)，Y方方向的控控制對于于將元件件對中在在吸嘴上上是必要要的(圖圖一)。自然地地，這個個對中對對于02201比比對其他他零件具具有更緊緊的公差差。圖一、YY方向是是02001元件件貼裝的的唯一最最重要的的軸向糾糾正由于于在三個個軸上的的閉環(huán)實(shí)實(shí)時反饋饋，對送送料器校校準(zhǔn)的需需要實(shí)際際上消除除了。沒沒有三個個軸上的的實(shí)時閉閉環(huán)反饋饋，送料料器的校校準(zhǔn)是關(guān)關(guān)鍵的。研究究表明，在在Y方向向0.07mmm的精精度對于

19、于確保成成功的002011貼裝是是必要的的。還有有，成功功的貼裝裝要求在在X方向向0.1mmm的公差差，在ZZ方向0.11mm，以以達(dá)到00.2mmm的目目標(biāo)值。糾正吸吸嘴X/Y軸的的運(yùn)動是是保證穩(wěn)穩(wěn)定和持持續(xù)的元元件吸取取的關(guān)鍵鍵。在錫膏上上的運(yùn)動動另一一個貼裝裝問題是是在某些些條件下下，02201不不會停留留在其貼貼裝的位位置?？伎紤]這樣樣一種情情況，試試驗將002011電容貼貼裝在印印刷錫膏膏和助焊焊劑的PPCB上上，希望望得到0.005mmm的受控控行程和和0.115mmm的元件件間距。試驗已已經(jīng)顯示示，對于于Y方向向3的的貼裝精精度，板板上小于于0.005mmm超程的的元件有有時將會

20、會向短邊邊方向滑滑行超過過60m。會發(fā)發(fā)生什么么呢？有有趣的是是進(jìn)一步步調(diào)查顯顯示當(dāng)元元件只是是貼裝在在助焊劑劑上時，元元件不會會發(fā)生由由于超程程的滑移移，但是是在錫膏膏上時會會發(fā)生。結(jié)論：問題在在于錫膏膏的顆粒粒直徑。為了補(bǔ)補(bǔ)償Z軸軸糾正，機(jī)機(jī)器必須須具有實(shí)實(shí)時的反反饋機(jī)構(gòu)構(gòu)，測量量每個元元件的厚厚度。當(dāng)顆顆粒大小小大于220mm時，元元件偏斜斜就有可可能，因因為顆粒粒在焊盤盤上分布布不均。因為元元件貼裝裝時間是是幾毫秒秒，所以以任何不不平的表表面度可可能造成成零件偏偏斜或運(yùn)運(yùn)動。這這就是為為什么熱熱風(fēng)焊錫錫均涂(HASSL)的的板不適適合于002011貼裝，這這與04402許許可HAASL

21、形形成對照照。圖二、當(dāng)當(dāng)元件超超程沖擊擊焊錫顆顆粒時，反反作用力力改變吸吸嘴的軸軸向并產(chǎn)產(chǎn)生一個個水平的的力，產(chǎn)產(chǎn)生元件件的偏移移因此此，超程程降低貼貼裝精度度。它也也可能增增加高密密度貼裝裝的錫橋橋，因為為當(dāng)使用用無焊腳腳焊盤時時，元件件會將錫錫膏從零零件下擠擠出(圖圖二)。因此，可可以將超超程定義義為使得得元件和和PCBB之間的的間隙小小于焊錫錫顆粒大大小，即即，貼裝裝系統(tǒng)必必須控制制該間隙隙，將它它保持在在40-60m。一一個起作作用的因因素是板板的支撐撐，沒有有支撐元元件可能能從過高高的高度度落下或或被壓入入錫膏中中。為了了準(zhǔn)確地地控制行行程，板板的支撐撐系統(tǒng)必必須為板板的拱形形提供足

22、足夠的糾糾正。需要的改改進(jìn)要取取得有效效的02201元元件的使使用，部部分的解解決方法法將在吸吸嘴的設(shè)設(shè)計改進(jìn)進(jìn)中找到到。因為為元件是是如此的的小，它它們要求求吸嘴的的設(shè)計盡盡量加大大真空的的接觸表表面積，同同時提供供一個不不會干涉涉高密度度布局的的外形。另外，吸吸嘴必須須高度耐耐磨，因因為其腐腐蝕作用用會由于于小的接接觸面積積而惡化化。所有有這些都都必須意意識到如如何滿足足和處理理即將面面臨的0010005元件件的挑戰(zhàn)戰(zhàn)?，F(xiàn)在在的結(jié)果果為0.25mmm的間間隙提供供0.775的節(jié)節(jié)拍時間間、600m(3)的精度度、和999.99%的吸吸取率。目標(biāo)是是要為00.100-0.15mmm間隙隙達(dá)到

23、每每個零件件0.0075秒秒的節(jié)拍拍時間、40m(33)的的精度、和999.9%的吸取取率。為為02001元件件專門開開發(fā)的盤盤帶送料料器也應(yīng)應(yīng)該有助助于更精精確和更更快速的的元件貼貼裝。結(jié)論一個個現(xiàn)實(shí)的的經(jīng)濟(jì)問問題是用用02001元件件生產(chǎn)的的板將比比其對應(yīng)應(yīng)的較大大零件更更加昂貴貴。另外外，更緊緊的公差差必然需需要增加加工藝控控制、更更徹底的的預(yù)防性性維護(hù)、更多的的培訓(xùn)和和工藝知知識、和和對報廢廢及檢查查/修理理活動的的增加的的認(rèn)識。預(yù)防防性維護(hù)護(hù)總是生生產(chǎn)的一一個重要要部分，現(xiàn)現(xiàn)在由于于02001貼裝裝而更加加重要。因為誤誤差的公公差和可可達(dá)性和和元件本本身一樣樣小，預(yù)預(yù)防性維維護(hù)是00

24、2011生產(chǎn)線線比其他他元件更更加重要要的制造造成本因因素。類類似地，似似乎02201的的使用將將要求更更頻繁的的吸嘴清清洗、攝攝像機(jī)清清潔和機(jī)機(jī)器貼裝裝的測量量與調(diào)整整。元件件吸取和和貼裝的的高度將將是關(guān)鍵鍵的，對對于初始始的元件件吸取，送送料器軸軸的調(diào)整整是需要要的，盡盡管機(jī)器器可以在在吸取位位置補(bǔ)償償元件的的偏移。工作臺運(yùn)運(yùn)行對元元件貼片片的影響響解決轉(zhuǎn)塔塔式平臺臺的問題題要求完完全了解解許多工工藝參數(shù)數(shù)，并始始終將重重點(diǎn)放在在過程控控制上。19866年轉(zhuǎn)塔塔式貼片片機(jī)問世世以來，已已為電路路板組裝裝工業(yè)生生產(chǎn)出大大量的合合格產(chǎn)品品。當(dāng)其其作為新新產(chǎn)品進(jìn)進(jìn)入市場場時，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔式平平臺曾以以

25、每小時時貼片1144000個元元件震驚驚一時。在過去去的166年中，轉(zhuǎn)塔式貼片機(jī)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(kuò)大，目前，貼片機(jī)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(jìn)展，轉(zhuǎn)塔式貼片機(jī)的基本原理卻沒有任何變化。其基本設(shè)計是相當(dāng)簡單的。元件送料器前后運(yùn)行，向固定的拾取位置供給元件。PCB沿X-Y方向運(yùn)行，使PCB精確地定位于規(guī)定的貼片位置，而貼片機(jī)核心的轉(zhuǎn)塔在兩點(diǎn)間攜帶著元件，在運(yùn)動過程中實(shí)施視覺檢測，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正（圖1）。就高高速貼片片機(jī)而言言，任何何轉(zhuǎn)塔式式設(shè)計的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)都具具有一些些顯著的的優(yōu)點(diǎn)： 多多達(dá)6個個不同尺尺寸的吸吸

26、嘴適用用于任何何貼片頭頭，工作作中不需需要更換換吸嘴。也就是是說，任任何吸嘴嘴都能夠夠隨時拾拾取元件件，取消消了過多多的或不不必要的的運(yùn)行操操作步驟驟。 將用于于校正元元件的視視覺檢測測系統(tǒng)，按按規(guī)則安安裝在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔式貼貼片機(jī)的的拾取點(diǎn)點(diǎn)和貼片片點(diǎn)之間間，可以以在“飛飛行”中中進(jìn)行圖圖像處理理。 簡單的的機(jī)械齒齒輪傳動動式轉(zhuǎn)塔塔設(shè)計可可保持供供電用電電纜、伺伺服系統(tǒng)統(tǒng)、編碼碼器、傳傳感器和和攝像機(jī)機(jī)等靜止止不動。這樣就就不會產(chǎn)產(chǎn)生由于于恒定的的彎應(yīng)力力使線路路斷裂而而出現(xiàn)的的電氣問問題（例例如：當(dāng)當(dāng)臺架始始終不斷斷從送料料器向攝攝像機(jī)、電路板板在運(yùn)行行時可能能出現(xiàn)的的故障）。 現(xiàn)現(xiàn)在轉(zhuǎn)塔塔式貼片

27、片機(jī)的貼貼片速度度每小時時可達(dá)553，0000個個元件以以上。而而最好的的單頭臺臺架式貼貼片機(jī)，每每小時僅僅能貼裝裝約155，0000個元元件。為為使臺架架式貼片片機(jī)達(dá)到到同等的的速度需需要多臺臺機(jī)器，這這就意味味著，將將有更多多的零部部件需要要維護(hù)、潤滑、校準(zhǔn)和和返修。 使使用轉(zhuǎn)塔塔式設(shè)計計，只在在貼片機(jī)機(jī)的一側(cè)側(cè)安裝送送料器。這樣，可可使貼片片機(jī)前后后寬度減減少達(dá)33英尺左左右，為為此，就就不必在在生產(chǎn)線線的另一一側(cè)額外外安裝送送料器和和元件儲儲存裝置置，從而而減少了了整個操操作區(qū)域域的面積積。問題題何在？具具有這樣樣一系列列有說服服力的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，似似乎轉(zhuǎn)塔塔式平臺臺可以被被認(rèn)為是是“最佳佳

28、的選擇擇”。然然而，人人們的目目光關(guān)注注著不停停運(yùn)動著著的工作作臺。有有人認(rèn)為為，工作作臺的運(yùn)運(yùn)行會影影響到元元件貼片片精度，而而且，工工作臺運(yùn)運(yùn)行會導(dǎo)導(dǎo)致元件件移位，甚甚至從PPCB上上脫落下下來。這是是真的嗎嗎？還是是僅僅是是生產(chǎn)臺臺架式貼貼片機(jī)的的制造商商發(fā)出的的“中傷傷”之言言？事實(shí)是是兩者都都有一點(diǎn)點(diǎn)。如果使使用不當(dāng)當(dāng)，元件件貼片后后，轉(zhuǎn)塔塔式貼片片機(jī)工作作臺的運(yùn)運(yùn)行會使使元件翻翻轉(zhuǎn)。不不過，元元件貼片片后的移移位，始始終是組組裝工藝藝過程已已經(jīng)失控控的征兆兆。如果果改用一一臺固定定工作臺臺的貼片片機(jī)，就就能使產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)質(zhì)量得到到改善的的話，這這實(shí)際表表明更為為嚴(yán)重的的工藝問問題很有

29、有可能被被掩蓋了了。 元件為什什么會移移位？對位位不準(zhǔn)確確或漏貼貼元件的的原因通通常與貼貼力度不不合適有有關(guān)。如如果PCCB在貼貼片機(jī)中中得不到到適當(dāng)?shù)牡闹?，它它就會下下沉，這這樣的話話，PCCB表面面高度就就會低于于貼片機(jī)機(jī)的“ZZ”軸零零點(diǎn)。這這樣會導(dǎo)導(dǎo)致元件件在PCCB上方方略高的的位置就就被釋放放，與直直接貼片片到潤濕濕、有粘粘性的焊焊膏上有有所不同同。另一個個很可能能的原因因是元件件的高度度設(shè)置不不合適。雖然，大大多數(shù)新新機(jī)器可可對高度度進(jìn)行自自動校正正，但是是，舊的的貼片機(jī)機(jī)必須通通過編程程，才能能獲得正正確的元元件高度度。在生生產(chǎn)過程程中常常常需要更更換元件件卷帶，有有時，更更

30、換的元元件不是是同一個個廠家生生產(chǎn)的，這這種元件件外形尺尺寸可能能有所差差別。如如果程序序指出元元件高度度為1.0mmm，而元元件的實(shí)實(shí)際高度度只有00.6mmm，元元件就會會從距貼貼片點(diǎn)上上方0.4mmm落到焊焊膏上，而而不是直直接貼片片到焊膏膏上。即即使貼片片機(jī)是臺臺架式機(jī)機(jī)器（即即在貼片片過程中中PCBB保持靜靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)），在在這種情情況下，貼貼片精度度也會不不好。元元件有可可能晃動動而脫離離焊盤，或或進(jìn)一步步移位，或或在PCCB傳送送過程中中完全脫脫落。此此外，在在元件貼貼裝過程程中，當(dāng)當(dāng)元件高高度設(shè)置置得不正正確時，在在回流焊焊接階段段，就很很有可能能產(chǎn)生“墓墓碑”現(xiàn)現(xiàn)象。其它工藝藝

31、因素在PCCB印刷刷焊膏后后，需要要在傳送送機(jī)上等等待多長長時間？焊膏的的制造廠廠家總是是說焊膏膏可敞開開放置達(dá)達(dá)6個小小時，然然而，這這只對大大量焊膏膏才是真真實(shí)的。一旦將將焊膏印印刷到焊焊盤上，其其厚度僅僅為6mmil，它它有五個個面暴露露于大氣氣中，焊焊膏往往往出現(xiàn)干干涸。如如果PCCB要在在生產(chǎn)線線上再停停留200或300分鐘的的話，焊焊盤上的的焊膏的的外表會會形成一一層發(fā)干干的表皮皮，從而而其粘性性會下降降。因此，制制造過程程中需控控制PCCB在生生產(chǎn)線上上的傳送送速率。如果生生產(chǎn)周期期小于11分鐘的的話，那那么最好好在印刷刷機(jī)和貼貼片機(jī)之之間緩沖沖一定數(shù)數(shù)量的PPCB；但是，如如果

32、生產(chǎn)產(chǎn)周期為為2分鐘鐘或3分分鐘的話話，待貼貼片的PPCB的的數(shù)量就就必須少少一點(diǎn)了了。如果生生產(chǎn)線停停止操作作一段時時間的話話，更應(yīng)應(yīng)特別謹(jǐn)謹(jǐn)慎。此此時，焊焊膏已經(jīng)經(jīng)干涸，元元件僅能能放置在在焊膏的的頂部而而不能夠夠完全插插入到焊焊膏中。雖然，這這個問題題在工作作臺運(yùn)行行的機(jī)器器上會被被放大，但但是，它它同樣會會造成其其它類型型的生產(chǎn)產(chǎn)線出現(xiàn)現(xiàn)丟失元元件和質(zhì)質(zhì)量問題題。工作臺臺運(yùn)動的的控制現(xiàn)代代轉(zhuǎn)塔式式貼片機(jī)機(jī)具有用用戶控制制X-YY工作臺臺運(yùn)行速速度和加加速度的的功能。例如，F(xiàn)Fujii的CPP Seeriees系列列，可根根據(jù)下述述方式控控制工作作臺運(yùn)動動。貼片機(jī)機(jī)有五種種工作臺臺速度方

33、方式可供供用戶選選用。工工作臺速速度方式式的設(shè)置置適用于于不同類類型的元元器件，而而且元件件數(shù)據(jù)庫庫中已帶帶有相應(yīng)應(yīng)的缺省省參數(shù)設(shè)設(shè)置。用用戶可通通過缺省省值的設(shè)設(shè)置，來來簡化參參數(shù)實(shí)施施。幾種種設(shè)定的的選項包包括：超超高速、高速、中速、低速和和超低速速。每個設(shè)設(shè)置的參參數(shù)可改改變伺服服系統(tǒng)的的加速曲曲線、減減速曲線線以及工工作臺的的最大速速度，從從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對由于于工作臺臺運(yùn)行而而施加于于元件的的作用力力加以控控制。一個個常有的的錯誤觀觀念是，降降低工作作臺速度度將對貼貼片機(jī)的的性能帶帶來不利利的影響響。而實(shí)實(shí)際上，雖雖然，工工作臺速速度延長長了貼片片機(jī)的工工作周期期，但較較大的和和重的元元件

34、已使使用較慢慢的凸輪輪速度來來實(shí)施拾拾取和移移動的操操作。由由于這個個原因，當(dāng)當(dāng)工作臺臺速度以以超高速速或高速速運(yùn)行時時，可能能意味著著工作臺臺在轉(zhuǎn)塔塔式貼片片頭攜帶帶元件到到達(dá)規(guī)定定的位置置之前，工工作臺早早已就位位。所以以，放慢慢工作臺臺速度，使使其與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔的速速度基本本接近在多多數(shù)情況況下，不不會影響響到PCCB貼片片的工作作周期。 優(yōu)化程程序的效效果如何何？貼片機(jī)機(jī)的優(yōu)化化程序有有助于元元件貼片片質(zhì)量的的改善。優(yōu)化程程序的目目的是設(shè)設(shè)定送料料器和貼貼裝順序序，以確確保設(shè)備備盡可能能有效地地發(fā)揮其其作用，提提高貼片片總產(chǎn)量量。優(yōu)化化程序還還考慮了了轉(zhuǎn)塔式式貼片機(jī)機(jī)的凸輪輪速度、吸嘴的的選

35、用、元件放放置高度度和工作作臺速度度方式。較較大的元元件使用用較低的的凸輪速速度和工工作臺速速度，在在編程時時被安排排在末尾尾進(jìn)行貼貼裝。優(yōu)優(yōu)化后的的程序，實(shí)實(shí)現(xiàn)了較較后貼裝裝較大元元件，逐逐漸降低低工作臺臺速度，直直到完成成PCBB的組裝裝。然后后，工作作臺以最最低的編編程速度度運(yùn)行到到卸載位位置，PPCB從從此位置置返回到到傳送機(jī)機(jī)，并送送入下一一道工序序。 為特種元元件確定定適用的的工作臺臺方式有四四個因素素影響到到元件在在貼片后后會出現(xiàn)現(xiàn)誤差：元件質(zhì)質(zhì)量、元元件高度度、引線線接觸焊焊料的面面積以及及焊料的的粘度。通通過定義義“元件件系數(shù)”，可可以確定定貼裝各各類元件件的最適適用的工工作

36、臺速速度方式式。元件件系數(shù)等等于質(zhì)量量高度度/端子子焊盤面面積（圖圖2）。 不同同的焊膏膏粘度，元元件系數(shù)數(shù)對應(yīng)的的工作臺臺速度方方式稍有有不同（圖圖3）。不過，不不同類型型焊膏對對應(yīng)的曲曲線還是是極相似似的。因因此，使使用粘度度和元件件系數(shù)可可以確定定每種元元件的工工作臺速速度方式式（圖44）。 表11所列是是測試的的元件類類型和匯匯編結(jié)果果的例子子。這些些元件都都是電子子組裝業(yè)業(yè)最常用用的元件件，占貼貼片元件件總數(shù)的的95%以上。 結(jié)論平均來來說，貼貼片在電電路板上上的元件件大約有有85%是無源源元件。這些元元件有006033（02201）、10005（004022）、116088（066

37、03）、21225（008055）和332166（12206），它它們包括括電阻和和電容。這些元元件的質(zhì)質(zhì)量極小小，而接接觸焊膏膏的面積積卻很大大，因此此可連續(xù)續(xù)采用超超高速工工作臺方方式貼片片這類元元件。只只要最基基本的工工藝控制制到位的的話，工工作臺運(yùn)運(yùn)行不會會影響到到貼片精精度。其余余的155%貼片片元件是是有源元元件，包包括大型型的鉭電電容、DD-PAAK、玻玻璃二極極管、SSOICC、PLLCC、QFPP和電解解類型的的元件。多多數(shù)元件件是已使使用多年年的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)封裝，計計算出的的元件系系數(shù)已被被載入塔塔式貼片片機(jī)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)元件件數(shù)據(jù)庫庫中。大多多數(shù)設(shè)備備制造廠廠家都設(shè)設(shè)有應(yīng)用用工程部部

38、，以便便幫助尋尋找特定定問題的的根源，并并幫助建建立和維維持過程程控制，排排除這些些問題。一種良良好的制制造工藝藝將會提提高生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)場的的產(chǎn)量和和質(zhì)量。高效率的的02001工藝藝特征By DDaniial F. Balldwiin, Pauul NN. HHousstonn, BBriaan JJ. LLewiis aand Briian A. Smiith最近的研研究找到到了影響響02001元件件裝配工工藝缺陷陷數(shù)量的的變量.。雖然目目前大多多數(shù)公司司還沒有有達(dá)到002011這一工工藝水平平，但是是本文所所使用的的研究方方法和得得到的研研究結(jié)果果值得我我們學(xué)習(xí)習(xí)和借鑒鑒，以便便更好地地做好我

39、我們的112066、08805、06003、004022.在過過去幾年年中，消消費(fèi)品電電子工業(yè)業(yè)已經(jīng)明明顯地出出現(xiàn)迅猛猛的增長長，這是是因為越越來越多多的人佩佩帶手機(jī)機(jī)、傳呼呼機(jī)和個個人電子子輔助用用品。有有趨勢顯顯示，每每年所貼貼裝的無無源元件件的數(shù)量量在迅速速增加，而而元件尺尺寸在穩(wěn)穩(wěn)步地減減小。將將產(chǎn)品變變得越來來越小、越快和和越便宜宜的需求求，推動動著對提提高小型型化技術(shù)術(shù)研究的的永無止止境的需需求。大大多數(shù)消消費(fèi)品電電子制造造商正在在將02201元元件使用用到其最最新的設(shè)設(shè)計中去去，在不不久的將將來，其其它工業(yè)業(yè)也將采采取這一一技術(shù)。因此此，將超超小型無無源元件件的裝配配與工藝藝特征

40、化化是理所所當(dāng)然的的。我們們需要研研究來定定義焊盤盤的設(shè)計計和印刷刷、貼裝裝與回流流工藝窗窗口，以以滿足取取得02201無無源元件件的較高高第一次次通過合合格率和和較高產(chǎn)產(chǎn)出的需需求。最最近進(jìn)行行了一個個02001元件件的高速速裝配研研究，對對每一個個工藝步步驟進(jìn)行行了調(diào)查查研究。研究的的目標(biāo)是是要為高高速的002011裝配開開發(fā)一個個初始的的工藝特特征，特特別是工工藝限制制與變量量。試驗的準(zhǔn)準(zhǔn)備對應(yīng)應(yīng)于錫膏膏印刷、元件貼貼裝和回回流焊接接，進(jìn)行行了三套套主要的的試驗。為了理理解每個個工藝步步驟最整整個02201裝裝配工藝藝的影響響，我們們進(jìn)行檢檢查了每每個工藝藝步驟。在工藝藝順序方方面，只只

41、改變研研究下的的工藝步步驟的變變量，而而其它工工藝參數(shù)數(shù)保持不不變。我我們設(shè)計計了一個個試驗載載體(圖圖一)，提提供如下下數(shù)據(jù)：圖一、試試驗載體體02011到02201的的間距：焊盤邊邊沿到邊邊沿的距距離按44, 55, 66, 88, 110 和和 122 miil(千千分之一一英寸)變化 焊盤尺寸寸的影響響，標(biāo)稱稱焊盤尺尺寸為112x113miil的矩矩形焊盤盤、中心心到中心心間距為為22mmil。標(biāo)稱焊焊盤變化化為110%、20%和300%。 元件方向向，在單單元A、B、CC和D中中，研究究的元件件方向為為0和和90。E和和F單元元研究45角度對對02001工藝藝的影響響。 單元1至至6

42、研究究02001與其其它無源源元件包包括04402、06003、008055和12206之之間的相相互影響響。這些些分塊用用來決定定02001元件件對其它它較大的的無源元元件的大大致影響響，它可可影響印印刷、貼貼裝和回回流焊接接(散熱熱)。這這里，焊焊盤對焊焊盤間距距為本44、5、6、88、100和122mill。另外外，02201焊焊盤尺寸寸在這六六個單元元上變化化。 測試試載體含含有6,5522個02201、4200個04402、2522個06603、2522個08805、2522個12206，總總共7,7288個無源源元件?；迨鞘菢?biāo)準(zhǔn)的的FR-4環(huán)氧氧樹脂板板，厚度度1.557mmm。

43、跡線線的金屬屬噴鍍由由銅、無無電解鎳鎳和浸金金所組成成。所有有測試板板使用相相同的裝裝配設(shè)備備裝配：一部模模板印刷刷機(jī)、一一部高速速元件貼貼裝機(jī)、和一臺臺七溫區(qū)區(qū)對流回回流焊接接爐。模板印刷刷試驗為了了表現(xiàn)對對02001無源源元件印印刷的特特征，我我們使用用了一個個試驗設(shè)設(shè)計方法法(DOOE, dessignn foor eexpeerimmentt)，試試驗了印印刷工藝藝的幾個個變量：錫膏的的目數(shù)、刮刀的的類型、模板的的分開速速度、和和印刷之之間模板板上錫膏膏滯留時時間。這這個DOOE是設(shè)設(shè)計用來來決定是是否這些些因素會會影響002011裝配的的印刷工工藝。度度量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是印刷刷缺陷的的數(shù)量和

44、和錫膏厚厚度的測測量。結(jié)結(jié)果是基基于955%的可可信度區(qū)區(qū)間，從從統(tǒng)計分分析上決決定重要要因素。印刷缺缺陷定義義為在印印刷后沒沒有任何何錫膏的的空焊盤盤以及錫錫橋。對于于這個印印刷試驗驗，模板板厚度為為1255微米，1100%的開孔孔率，商商業(yè)使用用的免洗洗錫膏。印刷機(jī)機(jī)的設(shè)定定是基于于錫膏制制造商的的推薦值值，在推推薦范圍圍的中間間。模板印刷刷的試驗驗結(jié)果表一一列出只只檢查印印刷影響響的試驗驗。使用用了三個個度量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)來評評估每個個試驗條條件。第第一個度度量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是平均均錫膏印印刷高度度。使用用一部激激光輪廓廓測定儀儀從四個個象限測測量166個數(shù)據(jù)據(jù)。表一、第第一個模模板印刷刷試驗的的試驗設(shè)

45、設(shè)計試驗編號號錫膏類型型刮刀類型型錫膏滯留留時間(分鐘)分開速度度(cmm/s)1III金屬0.50.0552III金屬100.1333III聚合物0.50.0554III聚合物100.1335IV金屬100.0556IV金屬0.50.1337IV聚合物0.50.0558IV聚合物100.133錫膏膏厚度的的標(biāo)準(zhǔn)偏偏差用作作第二個個度量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。圖圖二顯示示來自八八個試驗驗的平均均高度和和高度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差差。圖二、從從第一次次模板印印刷試驗驗得到的的印刷高高度結(jié)果果第三三個度量量標(biāo)準(zhǔn)是是缺陷總總數(shù)。用用光學(xué)檢檢查單元元1-66和A-D的選選擇部分分，記錄錄缺陷數(shù)數(shù)量。含含有錫橋橋的焊盤盤和沒有有錫

46、膏的的焊盤被被認(rèn)為是是缺陷(圖三)。圖三、從從第一次次模板印印刷試驗驗得到的的缺陷結(jié)結(jié)果基于于這些度度量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和使用用95%的可信信度區(qū)間間，在統(tǒng)統(tǒng)計分析析上唯一一的重要要的主要要影響是是刮刀類類型。錫錫膏類型型、分離離速度和和錫膏滯滯留時間間有低于于85%的可信信度區(qū)間間。分離速度度與擦拭拭頻率試試驗進(jìn)行行第二個個更小的的試驗是是要檢查查分離速速度和擦擦拭頻率率的影響響。調(diào)查查模板擦擦拭頻率率，是由由于它影影響產(chǎn)量量。因為為模板擦擦拭大大大增加模模板印刷刷機(jī)的周周期時間間，所以以在生產(chǎn)產(chǎn)中應(yīng)該該避免或或減少這這個步驟驟。進(jìn)行行這個試試驗是要要決定是是否對于于02001裝配配必須做做模板擦擦拭

47、，以以獲得良良好的印印刷。另另外還希希望確定定是否分分離速度度是一個個重要因因素，所所以將它它包括在在本試驗驗中。使用用0.005和00.133cm/secc的分離離速度。對這兩兩次運(yùn)行行，使用用了IVV類型的的錫膏和和金屬刮刮刀，沒沒有滯留留時間。表二中中列出試試驗9和和10的的結(jié)果。這些結(jié)結(jié)果與試試驗5和和6(來來自表一一)比較較，也是是使用了了IV型型錫膏和和金屬刮刮刀?；谶@些些結(jié)果，模模板擦拭拭頻率是是這個試試驗的唯唯一主要要影響。表二、第第二次模模板印刷刷試驗結(jié)結(jié)果試驗編號號分離速度度(cmm/s)擦拭頻率率平均(mmil)標(biāo)準(zhǔn)偏差差缺陷數(shù)50.055每次印刷刷149.9713.

48、4451560.133每次印刷刷149.3620.2204390.055無145.7715.441236100.133無136.4515.119238貼裝試驗驗做一一個試驗驗來確定定是否基基準(zhǔn)點(diǎn)形形狀或基基準(zhǔn)點(diǎn)定定義方法法對元件件貼裝有有影響?；鶞?zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)形狀使使用了圓圓形和十十字形基基準(zhǔn)點(diǎn)，而而基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)清晰度度方面使使用了阻阻焊與金金屬界定定的基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)。這這些試驗驗的度量量是使用用視覺元元件檢查查。用來來評估每每個試驗驗條件的的標(biāo)準(zhǔn)是是02001元件件的貼裝裝精度。元件貼貼裝在板板上的四四個象限限內(nèi)(象象限4、19、25和和40)。這些些象限是是橫穿電電路板的的，象限限4和225使用用+300%

49、的焊焊盤尺寸寸(177x199mill)，而而象限119和440使用用標(biāo)稱焊焊盤尺寸寸(122x133mill)。元元件貼裝裝在水平平與垂直直兩個方方向。四四百八十十個02201元元件貼裝裝在每塊塊板上，每每個試驗驗總共119200個元件件。元件件焊盤邊邊沿到邊邊沿的間間隔范圍圍從5-12mmil。在貼貼裝試驗驗中。最最好的貼貼裝發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在象限限4，逐逐漸地在在板上向向左偏移移，很可可能是由由于在很很大的試試驗載體體上伸展展的緣故故。因此此，貼裝裝的最大大偏移發(fā)發(fā)生在象象限400。當(dāng)使使用金屬屬界定的的十字型型基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)時發(fā)生生最壞的的偏移，在在象限440的元元件幾乎乎跨接焊焊盤。同同時也注注意到

50、對對于金屬屬界定的的圓形基基準(zhǔn)點(diǎn)比比無任哪哪一種阻阻焊界定定的基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)的偏偏移更大大。表三三顯示對對于象限限40的的四個試試驗的平平均的XX和Y的的偏移?；谶@這些結(jié)果果，阻焊焊界定的的基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)提供比比金屬界界定的基基準(zhǔn)點(diǎn)更更好的板板上貼裝裝精度。基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)的形狀狀對元件件的貼裝裝精度沒沒有大的的影響。表三、對對象限440的貼貼裝試驗驗的平均均試驗偏偏差基準(zhǔn)點(diǎn)圖圖案平均X偏偏差(微微米)平均Y偏偏差(微微米)阻焊界定定的圓223金屬界定定的十字字1122金屬界定定的圓539阻焊界定定的十字字154回流焊接接試驗為了了確定是是否某些些變量對對02001回流流焊接有有影響，我我們進(jìn)行行了另一一個試驗

51、驗。研究究的變量量是保溫溫時間、保溫溫溫度、液液相線以以上的時時間和峰峰值溫度度。這些些參數(shù)在在一個要要求九次次不同反反復(fù)的DDOE中中設(shè)定(表四)。所有有變量都都在錫膏膏供應(yīng)商商所提供供的錫膏膏規(guī)格范范圍內(nèi)。表四、回回流試驗驗設(shè)計試驗編號號保溫時間間(秒)保溫溫度度(CC)液相以上上時間(秒)峰值溫度度(CC)145-550125-135555-665217-2199255-660165-175555-665211-2144345-550145-155545-550211-2144425-335165-175545-550217-2199525-335145-155555-665222-22

52、55625-335125-135535-440211-2144745-550165-175535-440222-2255855-660125-135545-550222-2255955-660145-155535-440217-2199對這這個試驗驗，印刷刷和貼裝裝工藝保保持不變變，而對對回流溫溫度曲線線作改變變。使用用的印刷刷工藝與與印刷試試驗中使使用的相相同，是是本研究究中找到到的較好好的變量量。使用用的貼裝裝參數(shù)是是與在貼貼裝期間間使用阻阻焊界定定的圓形形基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)相同的的。使用用了對錫錫橋和直直立的視視覺和XX射線檢檢查標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，對于于統(tǒng)計上上認(rèn)為重重要的因因素要求求95%或更高高的可信信

53、度區(qū)間間?；亓骱附咏釉囼灲Y(jié)結(jié)果對于在在表五中中所列出出的每一一個試驗驗，重復(fù)復(fù)做三次次，每次次重復(fù)總總共5664個元元件，或或者每個個試驗116922個元件件。在每每一塊測測試板上上，貼裝裝了3996個002011無源元元件。這這些元件件貼裝在在15xx17mmil和和12xx13mmil的的焊盤上上，以66mill和100mill的焊盤盤邊沿對對邊沿的的距離排排列。除除了02201元元件之外外，1668個004022、06603、08005和112066也貼裝裝，以決決定一個個產(chǎn)生可可接受的的02001元件件的工藝藝會怎樣樣影響較較大的無無源元件件。使用用了三個個標(biāo)準(zhǔn)來來評估每每個試驗驗條件

54、：焊點(diǎn)質(zhì)質(zhì)量、元元件豎立立和錫橋橋。所有有的試驗驗條件都都產(chǎn)生良良好的焊焊接點(diǎn)，完完全以細(xì)細(xì)粒度濕濕潤。我們們也檢查查了回流流焊接的的元件中中缺陷的的數(shù)量。確定的的缺陷是是錫橋和和元件豎豎立。錫錫橋在兩兩個相鄰鄰的焊接接點(diǎn)連接接到一起起的時候候發(fā)生，將將元件短短接在一一起。這這個缺陷陷很可能能在以非非常密的的焊盤對對焊盤間間距貼裝裝的元件件上發(fā)生生。當(dāng)一一個元件件脫離一一個焊盤盤而立起起的時候候發(fā)生元元件豎立立(toombsstonningg)。元元件豎立立一般是是由元件件不均衡衡的濕潤潤所造成成的，或或者當(dāng)元元件放在在一個表表面積大大得多的的焊盤上上的時候候。所有有這些缺缺陷都在在02001

55、元件件上找到到?？墒鞘?，沒有有一個較較大的元元件出現(xiàn)現(xiàn)元件豎豎立或錫錫橋，這這顯示使使用的裝裝配工藝藝對較大大的元件件并不是是不利的的。圖四、錫錫橋與元元件豎立立的X射射線圖象象圖四四顯示顯顯示一個個X射線線圖象，它它包含錫錫橋和元元件豎立立。錫橋橋、元件件豎立的的數(shù)量和和總的缺缺陷在表表五中顯顯示。圖圖五描述述每個試試驗發(fā)生生的缺陷陷數(shù)量。表五、回回流焊接接試驗結(jié)結(jié)果試驗編號號貼裝02201總總數(shù)錫橋豎立總?cè)毕萑毕萋?%)其它元件件缺陷缺陷率(DPMM)11,1888615211.777017,667721,18881010.088084231,18880000.0000041,188800

56、00.0000051,18880220.17701,688461,1888611171.433014,331071,18880000.0000081,18884370.59905,899291,18880000.00000圖五、回回流焊接接試驗結(jié)結(jié)果基于于這些度度量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和使用用95%的可信信度區(qū)間間，唯一一在統(tǒng)計計上重要要的主要要影響是是保溫溫溫度，它它具有大大于977%的可可信度區(qū)區(qū)間。保保溫時間間、液相相線以上上的時間間和峰值值溫度具具有的可可信度區(qū)區(qū)間小于于40%，因此此被認(rèn)為為是隨機(jī)機(jī)誘發(fā)的的影響。保溫溫溫度的主主要作用用是在低低保溫溫溫度和其其它水平平之間，因因為在中中等與高高保溫

57、溫溫度的結(jié)結(jié)果之間間存在的的差別很很小。結(jié)論從第第一次模模板印刷刷試驗的的數(shù)據(jù)顯顯示，只只有刮刀刀類型對對錫膏高高度和缺缺陷數(shù)量量具有統(tǒng)統(tǒng)計意義義上的重重要影響響。如錫錫膏高度度數(shù)據(jù)所所顯示的的，在第第IIII和IVV類錫膏膏之間就就錫膏數(shù)數(shù)量而言言存在很很少甚至至沒有差差別。雖雖然存在在很少差差別，我我們選擇擇了第IIV類錫錫膏作進(jìn)進(jìn)一步研研究，因因為在研研究的這這個階段段只檢測測大的模模板開孔孔。第二二次印刷刷試驗證證實(shí)分離離速度對對錫膏高高度和缺缺陷沒有有統(tǒng)計意意義上的的影響，但但是擦拭拭頻率有有。錫膏膏缺陷的的數(shù)量在在這兩次次試驗中中比在用用每一次次印刷都都擦拭模模板的類類似試驗驗中要

58、多多得多。從貼貼裝試驗驗的數(shù)據(jù)據(jù)顯示，只只有用于于定義基基準(zhǔn)點(diǎn)的的方法對對貼裝精精度有重重要影響響。阻焊焊界定的的基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn) - 不管圓圓形還是是十字形形 - 都比金金屬界定定的基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)達(dá)到到更高的的貼裝精精度。從從回流焊焊接試驗驗的數(shù)據(jù)據(jù)顯示，只只有保溫溫溫度對對焊接點(diǎn)點(diǎn)品質(zhì)和和缺陷數(shù)數(shù)量有重重要影響響。如缺缺陷數(shù)據(jù)據(jù)所顯示示，在不不同保溫溫時間、液相線線以上時時間或峰峰值溫度度之間存存在很少少或沒有有差別。當(dāng)使用用低的保保溫溫度度時，缺缺陷數(shù)量量大大增增加。本研研究檢驗驗了某些些變量對對02001無源源元件工工藝的影影響。研研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)諸如刮刮刀類型型、模板板擦拭頻頻率和保保溫溫度度這些變變量

59、影響響工藝缺缺陷的數(shù)數(shù)量。還還有，諸諸如錫膏膏滯留時時間、液液相線以以上時間間和峰值值溫度等等變量對對工藝缺缺陷數(shù)量量有很小小到?jīng)]有有影響。監(jiān)測表面面貼裝元元件的貼貼裝By EEdwaard Kammen, Allex Golldstteinn annd EErinn Saahinnci本文介紹紹：“要要達(dá)到所所希望的的效率與與可靠性性很大程程度上取取決于元元件貼裝裝工藝過過程?！痹赑PCB上上增加電電路密度度的愿望望繼續(xù)是是表面貼貼裝裝配配線技術(shù)術(shù)發(fā)展水水平進(jìn)步步的主要要推動力力之一。這個進(jìn)進(jìn)步包括括02001片狀狀包裝、密間距距QFPP、高輸輸入/輸輸出BGGA、CCSP和和倒裝芯芯片(f

60、flipp chhip)的使用用。這些些元件的的使用給給裝配工工藝過程程提出了了很嚴(yán)厲厲的要求求。特別別是，要要達(dá)到所所希望的的效率與與可靠性性很大程程度上取取決于元元件貼裝裝工藝過過程。越越來越多多的表面面貼裝線線正在使使用自動動的、在在線式、貼裝后后的檢查查工具，來來監(jiān)測貼貼裝過程程的狀態(tài)態(tài)。貼裝裝后的檢檢查可以以發(fā)現(xiàn)諸諸如元件件丟失、極性交交換和元元件位置置超出所所規(guī)定誤誤差等缺缺陷。除了了查找缺缺陷之外外，貼裝裝后的檢檢查工具具也可以以檢查影影響精度度、質(zhì)量量和裝配配過程效效率的工工藝更改改情況。如果可可以通過過監(jiān)測元元件貼裝裝精度來來發(fā)現(xiàn)和和確認(rèn)更更改工藝藝情況，那那么馬上上可以采采