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1、n02011装配，从从难关到到常规贴贴装 虽然然通常认认为是相相当近期期的一项项发展，印印刷电路路板(PPCB, prrintted cirrcuiit bboarrd)自自从五十十年代早早期就已已经有了了。从那那时起，对对越来越越小、越越来越轻轻和越来来越快速速的电子子产品的的需求就就一直推推动着电电子元件件、PCCB和装装配设备备技术朝朝着SMMT的方方向发展展。对SMMT最早早的普遍遍接受是是发生在在八十年年代早期期，那时时诸如DDynaaperrt MMPS-5000和FUUJI CP-2这些些机器进进入市场场。在那那时，112066(32216)电阻与与电容是是最流行行的贴装装元件。
2、可是在在一两年年内，112066即让路路给08805(21225)作作为SMMT贴装装的最普普遍的元元件包装装。在这个个期间，机机器与元元件两者者都迅速速进化。在机器器变得更更快更灵灵活的同同时，006033 (116088) 元元件开始始发展。在这时时，许多多装配机机器制造造商走回回研究开开放(RR&D, reeseaarchh annd ddeveeloppmennt)实实验室，重重新评估估用于接接纳这些些更新、更小元元件的设设备中的的技术。更高分分辨率的的相机与与更小的的真空吸吸嘴就在在这些元元件带给给装配设设备的变变化之中中。04002(116088)包装装的出现现在PCCB装配配的各
3、方方面都产产生了进进一步的的挑战。在机器器发展方方面，真真空吸嘴嘴变得更更小和更更脆弱。新的重重点放在在元件的的送料器器(feeedeer)上上面，它它作为需需要改进进的一个个单元，为为机器更更准确地地送出零零件。随着着04002元件件的出现现，工艺艺挑战又又增加到到那些需需要为成成功的元元件贴装装而探讨讨的问题题之中。锡膏(sollderr paastee)印刷刷变得更更加关键键 - 模板(steenciil)厚厚度与锡锡膏网孔孔是越来来越重要要的工艺艺考虑因因素。这这种贴装装所需要要的技术术也涉及及重要的的新成本本。这些因因素的结结合造成成在电子子工业历历史中最最慢采用用的一种种新包装装形
4、式。总计，几几乎将近近五年时时间，004022包装才才在工业业中达到到广泛的的接受 - 并并且在今今天还有有许多装装配工厂厂从来不不贴装一一颗04402片片状。现在在，进入入了02201。在在过去一一年半时时间里，002011贴装已已经是整整个工业业内讨论论的一个个关键主主题。由由于尺寸寸、重量量和功率率消耗的的需求，许许多OEEM电路路板装配配商需要要将甚至至更小的的元件和和技术结结合到其其产品中中去。合合约制造造商(CCM, conntraact mannufaactuurerr)也必必须具备备新的技技术，以以保持装装配工艺艺最新和和为客户户提供完完整的服服务范围围。对于于机器制制造商，其
5、其挑战是是开发在在一个动动态的技技术变化化的时代代中更加加抵抗陈陈旧过时时的装配配设备。02011贴装的的挑战02201元元件的贴贴装比其其前面的的元件介介入更具具挑战性性。主要要原因是是02001包装装大约为为相应的的04002尺寸寸的三分分之一。原原先可以以接受的的机器贴贴装精度度马上变变成引进进02001的一一个局限限因素。另外，传传统的工工业带包包装(ttapiing)规格对对于可靠靠的02201贴贴装允许许太多的的移动，而而工艺控控制水平平也必须须提高，以以使得002011贴装成成为生产产现实。虽虽然这些些障碍非非常大，但但它们远远不是不不可克服服的。当当然，它它们需要要全体的的决心
6、，因因为对002011贴装所所必须的的技术获获得要求求大量的的资金和和最高管管理层对对研究开开发(RR&D)的许诺诺。可靠的002011贴装的的关键在FFUJII，进取取的R&D计划划已经产产生了使使所有的的电路装装配机器器以1000%速速度兼容容02001的能能力，最最低的吸吸取可靠靠性为999.990%，目目标的吸吸取可靠靠性为999.995%，和和最低的的贴装可可靠性为为99.99%。在一一开始，设设计的每每个方面面都得到到评估其其对一个个完整的的02001方案案的能力力，还有有紧密相相关的机机器元件件参数的的单一元元素的结结合证明明对达到到成功是是关键的的。这些些参数包包括： 元件送料
7、料器工作作台。RR&D计计划得出出结论，精精密定位位料车(carrriaage)工作台台的能力力 - 和作出出极小的的调整来来补偿料料带 (tappe) 的不精精确 - 是达达到元件件吸取可可靠性高高于999.955%的关关键因素素。为了达达到这个个，送料料器(ffeedder)工作台台必须精精密加工工，以保保证单个个送料器器的可重重复定位位，并且且使用双双轨线性性移动导导轨与一一个高分分辨率半半封闭循循环的伺伺服系统统相结合合。该设设计允许许作出很很小的调调节 - 基于于由视觉觉系统判判断的吸吸取精度度结果。这保证证元件尽尽可能地地靠近中中心吸取取。 元件送料料器。送送料器必必须制造造达到极
8、极紧的公公差，以以保证吸吸取位置置维持可可重复性性，不管管元件高高度和大大量的可可能元件件位置的的变化。用于定定位和将将送料器器锁定在在位置上上的机构构必须耐耐用和精精密，还还要保持持用户友友好。另另外，用用于制造造送料器器的材料料必须强强度高、重量轻轻，以允允许人机机工程上上的操作作，同时时保证元元件料带带(caarriier tappe)的的精密、可重复复的送出出。 送料器驱驱动链轮轮。驱动动链轮在在机器定定位元件件料带的的能力中中起关键键作用。驱动链链轮轮齿齿的形状状、锥度度和长度度重大地地影响送送料器定定位料带带的能力力。其它它因素也也作了调调查研究究，比如如驱动链链轮的直直径和料料带
9、与链链轮接触触的数量量等。对对基本的的链轮设设计所作作的改变变得到定定位精度度的改进进，比较较早的设设计在XX方向提提高200%，YY方向提提高500%。 吸取头。在适当当地进给给元件之之后，下下一步是是将元件件吸取在在真空吸吸嘴上，并并把它带带到电路路板上。真空吸吸嘴(nnozzzle)需要顺顺应以吸吸收在吸吸取与贴贴装元件件期间的的冲击，补补偿锡膏膏高度上上的微小小变化，并并且减少少元件破破裂的危危险。为为了这些些原因，吸吸嘴必须须能够在在其夹具具内移动动。材料选选择、材材料硬度度、加工工公差和和热特性性都必须须理解，以以构造一一个可靠靠的吸取取头。吸吸嘴必须须在其夹夹具(hholdder
10、)内自由由移动，而而不牺牲牲精度(图一)。 吸嘴轴装装配。吸吸嘴轴(nozzzlee shhaftt)也是是一个关关键的设设计元素素 - 通过保保持整个个吸嘴与与轴装配配直接对对中，消消除了过过压(ooverrdriive)现象。过压是是由于当当贴装头头上下运运动是所所产生的的惯性造造成的。如果吸吸嘴和轴轴不在一一条直线线，就产产生一点点抖动(whiip) - 或或过压。过压造造成定位位精度的的变化，它它决定于于运动速速度、吸吸嘴重量量和元件件重量。通过消消除过压压，直接接对中减减少与元元件吸取取和贴装装有关的的负面因因素的数数量(图图二)。 吸嘴设计计。吸嘴嘴设计上上的变化化对于允允许接纳纳
11、02001元件件是一个个很重要要的因素素。为了了吸取 0.66x0.3 mmm 的的元件，吸吸嘴必须须有不大大于 00.400mm 的外径径。这样样形成一一个长而而细的吸吸嘴轴，弯弯曲脆弱弱但还必必须保持持精度以以维持吸吸取的高高可靠性性。从直直线轴到到锥形设设计的改改变增加加吸嘴强强度，并并允许吸吸嘴抵抗抗弯曲(图三)。 基体结构构。所有有机械在在运行期期间都产产生振动动。基体体框架设设计是减减少产生生振动和和谐波共共振的速速度与运运动效应应的关键键第一步步。通过过使用铸铸铁基础础框架和和艺术级级结构技技术，振振动与谐谐波共振振可在机机器内减减少到可可控制水水平，这这样，负负面影响响可以应应
12、付。达到标准准通通过所有有六个关关键因素素，可靠靠的02201贴贴装的障障碍已经经消除。因此，RR&D的的焦点已已经转向向更新、更小的的元件，002011不再认认为是前前缘的元元件包装装技术。对对于02201元元件贴装装，现在在接受的的工艺窗窗口是在在3 时大大约755m 的X 和755m 的Y。为了达达到 66 的贴装装可靠性性，X与与Y的公公差必须须减少到到50m。最最新的高高速贴装装设备具具有666m的的等级，实实际标准准偏差大大约为335445mm。随着着02001元件件变得更更加广泛泛地使用用和制造造工艺变变紧，可可达到提提高的准准确性。供供应商之之间的元元件尺寸寸差别对对02001
13、进料料和贴装装都产生生挑战。散装进进料(bbulkk feeediing)正在开开放之中中，应该该在20001年年可以得得到。虽然然机器现现在具备备这个能能力，但但只有一一小部分分使用者者将准备备在未来来1224个个月内迈迈出使用用02001贴装装的步伐伐。这类类似于球球栅阵列列(BGGA, balll ggridd arrrayy)和004022元件的的引入，在装配这个环境里，机器的能力超前于工艺状态。前面的挑挑战虽然002011元件的的贴装现现在是新新贴装设设备的一一个标准准特性，还还需要作作另外的的工作来来改进终终端用户户的整体体工艺。在机器器制造商商、元件件供应商商、电路路板制造造商、
14、模模板工厂厂和锡膏膏制造商商之间的的关系需需要加强强，以形形成一个个更加无无缝的(seaamleess)开发过过程。最最终结果果将是对对该工艺艺的统一一的理解解，以及及将使最最终用户户受益的的更好的的工作关关系，特特别是通通过使新新的生产产技术更更快和更更有效的的结合。如何准确确地贴装装02001元件件本文介绍绍，更小小的元件件与更窄窄的间距距为电路路板装配配提出了了新的挑挑战。理理解这些些贴装问问题可以以使产品品更快地地推出市市场，并并减少缺缺陷。业界界所面临临的现实实是零件件变得越越来越小小。例如如，02201片片状电容容比04402小小75%，在电电路板上上所占的的面积少少66%，这些些
15、元件在在本十年年的早期期将出现现在一些些通用的的印刷电电路板上上，而甚甚至更小小的0110055片状元元件到220055年将在在空间更更珍贵的的模块电电路板上上看到。因为为对于许许多新的的产品板板的空间间是如此此珍贵，尽尽管更小小的元件件成本更更高，但但还是会会得到甚甚至更广广泛的使使用。这这种新的的小型化化要求贴贴装精度度提高但但又不降降低速度度。确认所面面临的挑挑战小的的元件提提出了许许多问题题。更高高的密度度 - 这是困困扰较小小元件的的主要原原因 - 使得得贴装任任务的难难度大了了一个数数量级。例如，002011元件通通常要求求较小的的焊盘尺尺寸来防防止焊锡锡污迹，和和接纳无无焊脚焊焊
16、接。还还有，更更小的焊焊盘意味味着更窄窄的元件件间距。虽然这这些允许许设计者者取得高高度功能能化与紧紧凑的产产品所需需要的更更高密度度，但也也使情况况复杂化化。对于于密度高高的PCCB，贴贴装精度度直接影影响回流流焊接后后的装配配缺陷数数量，例例如，贴贴装偏移移会增加加锡桥、锡珠、元件竖竖立和元元件不对对准焊盘盘的机会会。因此此，我们们需要什什么呢？现在，现现实的生生产目标标是达到到99.9%的的吸取率率，同时时3的的贴装精精度为60m。为为了达到到这个目目标，机机器精度度变成首首要问题题。例如如，摩托托罗拉的的试验表表明，在在贴装偏偏移中小小到0.0255mm的的变化都都可能重重大地影影响缺
17、陷陷水平。对于标标准的焊焊盘(用用十万个个元件进进行试验验)，yy0.0755mm, x0.0075mmm的贴贴装偏移移对缺陷陷的影响响类似于于没有偏偏移。可可是，当当偏移增增加到0.11mm时时，缺陷陷水平上上升到超超过50000pppm。虽然这这个绝对对距离意意味着很很小，但但是研究究表明该该工艺留留下很少少犯错的的余地。还有，贴贴装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、准确确的元件件视觉识识别和贴贴装的可可重复性性。事实实上，试试验表明明02001元件件要求999%的的吸取可可靠性。吸取位置置公差为了了保持生生产系统统的连贯贯性，吸吸嘴必须须能够在在所有三三个方向向上移动
18、动，即沿沿X,YY和Z轴轴移动 - 这这一点是是重要的的，因为为在所有有生产机机器上YY轴的控控制是没没有的。可是，为为了保持持贴装精精度在公公差之内内，Y方方向的控控制对于于将元件件对中在在吸嘴上上是必要要的(图图一)。自然地地，这个个对中对对于02201比比对其他他零件具具有更紧紧的公差差。图一、YY方向是是02001元件件贴装的的唯一最最重要的的轴向纠纠正由于于在三个个轴上的的闭环实实时反馈馈，对送送料器校校准的需需要实际际上消除除了。没没有三个个轴上的的实时闭闭环反馈馈，送料料器的校校准是关关键的。研究究表明，在在Y方向向0.07mmm的精精度对于于确保成成功的002011贴装是是必要
19、的的。还有有，成功功的贴装装要求在在X方向向0.1mmm的公差差，在ZZ方向0.11mm，以以达到00.2mmm的目目标值。纠正吸吸嘴X/Y轴的的运动是是保证稳稳定和持持续的元元件吸取取的关键键。在锡膏上上的运动动另一一个贴装装问题是是在某些些条件下下，02201不不会停留留在其贴贴装的位位置。考考虑这样样一种情情况，试试验将002011电容贴贴装在印印刷锡膏膏和助焊焊剂的PPCB上上，希望望得到0.005mmm的受控控行程和和0.115mmm的元件件间距。试验已已经显示示，对于于Y方向向3的的贴装精精度，板板上小于于0.005mmm超程的的元件有有时将会会向短边边方向滑滑行超过过60m。会发
20、发生什么么呢？有有趣的是是进一步步调查显显示当元元件只是是贴装在在助焊剂剂上时，元元件不会会发生由由于超程程的滑移移，但是是在锡膏膏上时会会发生。结论：问题在在于锡膏膏的颗粒粒直径。为了补补偿Z轴轴纠正，机机器必须须具有实实时的反反馈机构构，测量量每个元元件的厚厚度。当颗颗粒大小小大于220mm时，元元件偏斜斜就有可可能，因因为颗粒粒在焊盘盘上分布布不均。因为元元件贴装装时间是是几毫秒秒，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运运动。这这就是为为什么热热风焊锡锡均涂(HASSL)的的板不适适合于002011贴装，这这与04402许许可HAASL形形成对照照。图二、当当元件超超程冲击
21、击焊锡颗颗粒时，反反作用力力改变吸吸嘴的轴轴向并产产生一个个水平的的力，产产生元件件的偏移移因此此，超程程降低贴贴装精度度。它也也可能增增加高密密度贴装装的锡桥桥，因为为当使用用无焊脚脚焊盘时时，元件件会将锡锡膏从零零件下挤挤出(图图二)。因此，可可以将超超程定义义为使得得元件和和PCBB之间的的间隙小小于焊锡锡颗粒大大小，即即，贴装装系统必必须控制制该间隙隙，将它它保持在在40-60m。一一个起作作用的因因素是板板的支撑撑，没有有支撑元元件可能能从过高高的高度度落下或或被压入入锡膏中中。为了了准确地地控制行行程，板板的支撑撑系统必必须为板板的拱形形提供足足够的纠纠正。需要的改改进要取取得有效
22、效的02201元元件的使使用，部部分的解解决方法法将在吸吸嘴的设设计改进进中找到到。因为为元件是是如此的的小，它它们要求求吸嘴的的设计尽尽量加大大真空的的接触表表面积，同同时提供供一个不不会干涉涉高密度度布局的的外形。另外，吸吸嘴必须须高度耐耐磨，因因为其腐腐蚀作用用会由于于小的接接触面积积而恶化化。所有有这些都都必须意意识到如如何满足足和处理理即将面面临的0010005元件件的挑战战。现在在的结果果为0.25mmm的间间隙提供供0.775的节节拍时间间、600m(3)的精度度、和999.99%的吸吸取率。目标是是要为00.100-0.15mmm间隙隙达到每每个零件件0.0075秒秒的节拍拍时
23、间、40m(33)的的精度、和999.9%的吸取取率。为为02001元件件专门开开发的盘盘带送料料器也应应该有助助于更精精确和更更快速的的元件贴贴装。结论一个个现实的的经济问问题是用用02001元件件生产的的板将比比其对应应的较大大零件更更加昂贵贵。另外外，更紧紧的公差差必然需需要增加加工艺控控制、更更彻底的的预防性性维护、更多的的培训和和工艺知知识、和和对报废废及检查查/修理理活动的的增加的的认识。预防防性维护护总是生生产的一一个重要要部分，现现在由于于02001贴装装而更加加重要。因为误误差的公公差和可可达性和和元件本本身一样样小，预预防性维维护是002011生产线线比其他他元件更更加重要
24、要的制造造成本因因素。类类似地，似似乎02201的的使用将将要求更更频繁的的吸嘴清清洗、摄摄像机清清洁和机机器贴装装的测量量与调整整。元件件吸取和和贴装的的高度将将是关键键的，对对于初始始的元件件吸取，送送料器轴轴的调整整是需要要的，尽尽管机器器可以在在吸取位位置补偿偿元件的的偏移。工作台运运行对元元件贴片片的影响响解决转塔塔式平台台的问题题要求完完全了解解许多工工艺参数数，并始始终将重重点放在在过程控控制上。19866年转塔塔式贴片片机问世世以来，已已为电路路板组装装工业生生产出大大量的合合格产品品。当其其作为新新产品进进入市场场时，转转塔式平平台曾以以每小时时贴片1144000个元元件震惊
25、惊一时。在过去去的166年中，转塔式贴片机的平均贴片速度已提高了近四倍，可贴装元件和器件的类型和范围也明显扩大，目前，贴片机烦琐的换线仅用微波炉嘣一袋爆米花的时间就可完成。然而，经多年的进展，转塔式贴片机的基本原理却没有任何变化。其基本设计是相当简单的。元件送料器前后运行，向固定的拾取位置供给元件。PCB沿X-Y方向运行，使PCB精确地定位于规定的贴片位置，而贴片机核心的转塔在两点间携带着元件，在运动过程中实施视觉检测，并进行旋转校正（图1）。就高高速贴片片机而言言，任何何转塔式式设计的的基本结结构都具具有一些些显著的的优点： 多多达6个个不同尺尺寸的吸吸嘴适用用于任何何贴片头头，工作作中不需
26、需要更换换吸嘴。也就是是说，任任何吸嘴嘴都能够够随时拾拾取元件件，取消消了过多多的或不不必要的的运行操操作步骤骤。 将用于于校正元元件的视视觉检测测系统，按按规则安安装在转转塔式贴贴片机的的拾取点点和贴片片点之间间，可以以在“飞飞行”中中进行图图像处理理。 简单的的机械齿齿轮传动动式转塔塔设计可可保持供供电用电电缆、伺伺服系统统、编码码器、传传感器和和摄像机机等静止止不动。这样就就不会产产生由于于恒定的的弯应力力使线路路断裂而而出现的的电气问问题（例例如：当当台架始始终不断断从送料料器向摄摄像机、电路板板在运行行时可能能出现的的故障）。 现现在转塔塔式贴片片机的贴贴片速度度每小时时可达553，
27、0000个个元件以以上。而而最好的的单头台台架式贴贴片机，每每小时仅仅能贴装装约155，0000个元元件。为为使台架架式贴片片机达到到同等的的速度需需要多台台机器，这这就意味味着，将将有更多多的零部部件需要要维护、润滑、校准和和返修。 使使用转塔塔式设计计，只在在贴片机机的一侧侧安装送送料器。这样，可可使贴片片机前后后宽度减减少达33英尺左左右，为为此，就就不必在在生产线线的另一一侧额外外安装送送料器和和元件储储存装置置，从而而减少了了整个操操作区域域的面积积。问题题何在？具具有这样样一系列列有说服服力的优优点，似似乎转塔塔式平台台可以被被认为是是“最佳佳的选择择”。然然而，人人们的目目光关注
28、注着不停停运动着着的工作作台。有有人认为为，工作作台的运运行会影影响到元元件贴片片精度，而而且，工工作台运运行会导导致元件件移位，甚甚至从PPCB上上脱落下下来。这是是真的吗吗？还是是仅仅是是生产台台架式贴贴片机的的制造商商发出的的“中伤伤”之言言？事实是是两者都都有一点点。如果使使用不当当，元件件贴片后后，转塔塔式贴片片机工作作台的运运行会使使元件翻翻转。不不过，元元件贴片片后的移移位，始始终是组组装工艺艺过程已已经失控控的征兆兆。如果果改用一一台固定定工作台台的贴片片机，就就能使产产品的质质量得到到改善的的话，这这实际表表明更为为严重的的工艺问问题很有有可能被被掩盖了了。 元件为什什么会移
29、移位？对位位不准确确或漏贴贴元件的的原因通通常与贴贴力度不不合适有有关。如如果PCCB在贴贴片机中中得不到到适当的的支撑，它它就会下下沉，这这样的话话，PCCB表面面高度就就会低于于贴片机机的“ZZ”轴零零点。这这样会导导致元件件在PCCB上方方略高的的位置就就被释放放，与直直接贴片片到润湿湿、有粘粘性的焊焊膏上有有所不同同。另一个个很可能能的原因因是元件件的高度度设置不不合适。虽然，大大多数新新机器可可对高度度进行自自动校正正，但是是，旧的的贴片机机必须通通过编程程，才能能获得正正确的元元件高度度。在生生产过程程中常常常需要更更换元件件卷带，有有时，更更换的元元件不是是同一个个厂家生生产的，
30、这这种元件件外形尺尺寸可能能有所差差别。如如果程序序指出元元件高度度为1.0mmm，而元元件的实实际高度度只有00.6mmm，元元件就会会从距贴贴片点上上方0.4mmm落到焊焊膏上，而而不是直直接贴片片到焊膏膏上。即即使贴片片机是台台架式机机器（即即在贴片片过程中中PCBB保持静静止状态态），在在这种情情况下，贴贴片精度度也会不不好。元元件有可可能晃动动而脱离离焊盘，或或进一步步移位，或或在PCCB传送送过程中中完全脱脱落。此此外，在在元件贴贴装过程程中，当当元件高高度设置置得不正正确时，在在回流焊焊接阶段段，就很很有可能能产生“墓墓碑”现现象。其它工艺艺因素在PCCB印刷刷焊膏后后，需要要在
31、传送送机上等等待多长长时间？焊膏的的制造厂厂家总是是说焊膏膏可敞开开放置达达6个小小时，然然而，这这只对大大量焊膏膏才是真真实的。一旦将将焊膏印印刷到焊焊盘上，其其厚度仅仅为6mmil，它它有五个个面暴露露于大气气中，焊焊膏往往往出现干干涸。如如果PCCB要在在生产线线上再停停留200或300分钟的的话，焊焊盘上的的焊膏的的外表会会形成一一层发干干的表皮皮，从而而其粘性性会下降降。因此，制制造过程程中需控控制PCCB在生生产线上上的传送送速率。如果生生产周期期小于11分钟的的话，那那么最好好在印刷刷机和贴贴片机之之间缓冲冲一定数数量的PPCB；但是，如如果生产产周期为为2分钟钟或3分分钟的话话
32、，待贴贴片的PPCB的的数量就就必须少少一点了了。如果生生产线停停止操作作一段时时间的话话，更应应特别谨谨慎。此此时，焊焊膏已经经干涸，元元件仅能能放置在在焊膏的的顶部而而不能够够完全插插入到焊焊膏中。虽然，这这个问题题在工作作台运行行的机器器上会被被放大，但但是，它它同样会会造成其其它类型型的生产产线出现现丢失元元件和质质量问题题。工作台台运动的的控制现代代转塔式式贴片机机具有用用户控制制X-YY工作台台运行速速度和加加速度的的功能。例如，FFujii的CPP Seeriees系列列，可根根据下述述方式控控制工作作台运动动。贴片机机有五种种工作台台速度方方式可供供用户选选用。工工作台速速度方
33、式式的设置置适用于于不同类类型的元元器件，而而且元件件数据库库中已带带有相应应的缺省省参数设设置。用用户可通通过缺省省值的设设置，来来简化参参数实施施。几种种设定的的选项包包括：超超高速、高速、中速、低速和和超低速速。每个设设置的参参数可改改变伺服服系统的的加速曲曲线、减减速曲线线以及工工作台的的最大速速度，从从而实现现对由于于工作台台运行而而施加于于元件的的作用力力加以控控制。一个个常有的的错误观观念是，降降低工作作台速度度将对贴贴片机的的性能带带来不利利的影响响。而实实际上，虽虽然，工工作台速速度延长长了贴片片机的工工作周期期，但较较大的和和重的元元件已使使用较慢慢的凸轮轮速度来来实施拾拾
34、取和移移动的操操作。由由于这个个原因，当当工作台台速度以以超高速速或高速速运行时时，可能能意味着着工作台台在转塔塔式贴片片头携带带元件到到达规定定的位置置之前，工工作台早早已就位位。所以以，放慢慢工作台台速度，使使其与转转塔的速速度基本本接近在多多数情况况下，不不会影响响到PCCB贴片片的工作作周期。 优化程程序的效效果如何何？贴片机机的优化化程序有有助于元元件贴片片质量的的改善。优化程程序的目目的是设设定送料料器和贴贴装顺序序，以确确保设备备尽可能能有效地地发挥其其作用，提提高贴片片总产量量。优化化程序还还考虑了了转塔式式贴片机机的凸轮轮速度、吸嘴的的选用、元件放放置高度度和工作作台速度度方
35、式。较较大的元元件使用用较低的的凸轮速速度和工工作台速速度，在在编程时时被安排排在末尾尾进行贴贴装。优优化后的的程序，实实现了较较后贴装装较大元元件，逐逐渐降低低工作台台速度，直直到完成成PCBB的组装装。然后后，工作作台以最最低的编编程速度度运行到到卸载位位置，PPCB从从此位置置返回到到传送机机，并送送入下一一道工序序。 为特种元元件确定定适用的的工作台台方式有四四个因素素影响到到元件在在贴片后后会出现现误差：元件质质量、元元件高度度、引线线接触焊焊料的面面积以及及焊料的的粘度。通通过定义义“元件件系数”，可可以确定定贴装各各类元件件的最适适用的工工作台速速度方式式。元件件系数等等于质量量
36、高度度/端子子焊盘面面积（图图2）。 不同同的焊膏膏粘度，元元件系数数对应的的工作台台速度方方式稍有有不同（图图3）。不过，不不同类型型焊膏对对应的曲曲线还是是极相似似的。因因此，使使用粘度度和元件件系数可可以确定定每种元元件的工工作台速速度方式式（图44）。 表11所列是是测试的的元件类类型和汇汇编结果果的例子子。这些些元件都都是电子子组装业业最常用用的元件件，占贴贴片元件件总数的的95%以上。 结论平均来来说，贴贴片在电电路板上上的元件件大约有有85%是无源源元件。这些元元件有006033（02201）、10005（004022）、116088（06603）、21225（008055）和3
37、32166（12206），它它们包括括电阻和和电容。这些元元件的质质量极小小，而接接触焊膏膏的面积积却很大大，因此此可连续续采用超超高速工工作台方方式贴片片这类元元件。只只要最基基本的工工艺控制制到位的的话，工工作台运运行不会会影响到到贴片精精度。其余余的155%贴片片元件是是有源元元件，包包括大型型的钽电电容、DD-PAAK、玻玻璃二极极管、SSOICC、PLLCC、QFPP和电解解类型的的元件。多多数元件件是已使使用多年年的标准准封装，计计算出的的元件系系数已被被载入塔塔式贴片片机的标标准元件件数据库库中。大多多数设备备制造厂厂家都设设有应用用工程部部，以便便帮助寻寻找特定定问题的的根源，
38、并并帮助建建立和维维持过程程控制，排排除这些些问题。一种良良好的制制造工艺艺将会提提高生产产现场的的产量和和质量。高效率的的02001工艺艺特征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响响02001元件件装配工工艺缺陷陷数量的的变量.。虽然目目前大多多数公司司还没有有达到002011这一工工艺水平平，但是是本文所所使用的的研究方方法和得得到的研研究结果果值得我我们学习习和借鉴鉴，以便便更好地地做好我我们的112066、08805、060
39、03、004022.在过过去几年年中，消消费品电电子工业业已经明明显地出出现迅猛猛的增长长，这是是因为越越来越多多的人佩佩带手机机、传呼呼机和个个人电子子辅助用用品。有有趋势显显示，每每年所贴贴装的无无源元件件的数量量在迅速速增加，而而元件尺尺寸在稳稳步地减减小。将将产品变变得越来来越小、越快和和越便宜宜的需求求，推动动着对提提高小型型化技术术研究的的永无止止境的需需求。大大多数消消费品电电子制造造商正在在将02201元元件使用用到其最最新的设设计中去去，在不不久的将将来，其其它工业业也将采采取这一一技术。因此此，将超超小型无无源元件件的装配配与工艺艺特征化化是理所所当然的的。我们们需要研研究
40、来定定义焊盘盘的设计计和印刷刷、贴装装与回流流工艺窗窗口，以以满足取取得02201无无源元件件的较高高第一次次通过合合格率和和较高产产出的需需求。最最近进行行了一个个02001元件件的高速速装配研研究，对对每一个个工艺步步骤进行行了调查查研究。研究的的目标是是要为高高速的002011装配开开发一个个初始的的工艺特特征，特特别是工工艺限制制与变量量。试验的准准备对应应于锡膏膏印刷、元件贴贴装和回回流焊接接，进行行了三套套主要的的试验。为了理理解每个个工艺步步骤最整整个02201装装配工艺艺的影响响，我们们进行检检查了每每个工艺艺步骤。在工艺艺顺序方方面，只只改变研研究下的的工艺步步骤的变变量，而
41、而其它工工艺参数数保持不不变。我我们设计计了一个个试验载载体(图图一)，提提供如下下数据：图一、试试验载体体 02011到02201的的间距：焊盘边边沿到边边沿的距距离按44, 55, 66, 88, 110 和和 122 miil(千千分之一一英寸)变化 焊盘尺寸寸的影响响，标称称焊盘尺尺寸为112x113miil的矩矩形焊盘盘、中心心到中心心间距为为22mmil。标称焊焊盘变化化为110%、20%和300%。 元件方向向，在单单元A、B、CC和D中中，研究究的元件件方向为为0和和90。E和和F单元元研究45角度对对02001工艺艺的影响响。 单元1至至6研究究02001与其其它无源源元件包
42、包括04402、06003、008055和12206之之间的相相互影响响。这些些分块用用来决定定02001元件件对其它它较大的的无源元元件的大大致影响响，它可可影响印印刷、贴贴装和回回流焊接接(散热热)。这这里，焊焊盘对焊焊盘间距距为本44、5、6、88、100和122mill。另外外，02201焊焊盘尺寸寸在这六六个单元元上变化化。 测试试载体含含有6,5522个02201、4200个04402、2522个06603、2522个08805、2522个12206，总总共7,7288个无源源元件。基板是是标准的的FR-4环氧氧树脂板板，厚度度1.557mmm。迹线线的金属属喷镀由由铜、无无电解镍
43、镍和浸金金所组成成。所有有测试板板使用相相同的装装配设备备装配：一部模模板印刷刷机、一一部高速速元件贴贴装机、和一台台七温区区对流回回流焊接接炉。模板印刷刷试验为了了表现对对02001无源源元件印印刷的特特征，我我们使用用了一个个试验设设计方法法(DOOE, dessignn foor eexpeerimmentt)，试试验了印印刷工艺艺的几个个变量：锡膏的的目数、刮刀的的类型、模板的的分开速速度、和和印刷之之间模板板上锡膏膏滞留时时间。这这个DOOE是设设计用来来决定是是否这些些因素会会影响002011装配的的印刷工工艺。度度量标准准是印刷刷缺陷的的数量和和锡膏厚厚度的测测量。结结果是基基于
44、955%的可可信度区区间，从从统计分分析上决决定重要要因素。印刷缺缺陷定义义为在印印刷后没没有任何何锡膏的的空焊盘盘以及锡锡桥。对于于这个印印刷试验验，模板板厚度为为1255微米，1100%的开孔孔率，商商业使用用的免洗洗锡膏。印刷机机的设定定是基于于锡膏制制造商的的推荐值值，在推推荐范围围的中间间。模板印刷刷的试验验结果表一一列出只只检查印印刷影响响的试验验。使用用了三个个度量标标准来评评估每个个试验条条件。第第一个度度量标准准是平均均锡膏印印刷高度度。使用用一部激激光轮廓廓测定仪仪从四个个象限测测量166个数据据。表一、第第一个模模板印刷刷试验的的试验设设计试验编号号锡膏类型型刮刀类型型锡
45、膏滞留留时间(分钟)分开速度度(cmm/s)1III金属0.50.0552III金属100.1333III聚合物0.50.0554III聚合物100.1335IV金属100.0556IV金属0.50.1337IV聚合物0.50.0558IV聚合物100.133锡膏膏厚度的的标准偏偏差用作作第二个个度量标标准。图图二显示示来自八八个试验验的平均均高度和和高度标标准偏差差。图二、从从第一次次模板印印刷试验验得到的的印刷高高度结果果第三三个度量量标准是是缺陷总总数。用用光学检检查单元元1-66和A-D的选选择部分分，记录录缺陷数数量。含含有锡桥桥的焊盘盘和没有有锡膏的的焊盘被被认为是是缺陷(图三)。
46、图三、从从第一次次模板印印刷试验验得到的的缺陷结结果基于于这些度度量标准准和使用用95%的可信信度区间间，在统统计分析析上唯一一的重要要的主要要影响是是刮刀类类型。锡锡膏类型型、分离离速度和和锡膏滞滞留时间间有低于于85%的可信信度区间间。分离速度度与擦拭拭频率试试验进行行第二个个更小的的试验是是要检查查分离速速度和擦擦拭频率率的影响响。调查查模板擦擦拭频率率，是由由于它影影响产量量。因为为模板擦擦拭大大大增加模模板印刷刷机的周周期时间间，所以以在生产产中应该该避免或或减少这这个步骤骤。进行行这个试试验是要要决定是是否对于于02001装配配必须做做模板擦擦拭，以以获得良良好的印印刷。另另外还希
47、希望确定定是否分分离速度度是一个个重要因因素，所所以将它它包括在在本试验验中。使用用0.005和00.133cm/secc的分离离速度。对这两两次运行行，使用用了IVV类型的的锡膏和和金属刮刮刀，没没有滞留留时间。表二中中列出试试验9和和10的的结果。这些结结果与试试验5和和6(来来自表一一)比较较，也是是使用了了IV型型锡膏和和金属刮刮刀。基基于这些些结果，模模板擦拭拭频率是是这个试试验的唯唯一主要要影响。表二、第第二次模模板印刷刷试验结结果试验编号号分离速度度(cmm/s)擦拭频率率平均(mmil)标准偏差差缺陷数50.055每次印刷刷149.9713.4451560.133每次印刷刷149.3620.2204390.