【正文】 的測量。這里，焊盤對焊盤間距為本10和12mil。 元件方向，在單元A、B、C和D中，研究的元件方向為0176。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。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。這些元件的質量極小，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。元件系數(shù)等于質量高度/端子焊盤面積（圖2）。 　　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量的改善。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。　　因此，制造過程中需控制PCB在生產(chǎn)線上的傳送速率。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。　　如果使用不當，元件貼片后，轉塔式貼片機工作臺的運行會使元件翻轉?！　CB沿XY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，并進行旋轉校正（圖1）。元件吸取和貼裝的高度將是關鍵的，對于初始的元件吸取，送料器軸的調整是需要的，盡管機器可以在吸取位置補償元件的偏移。、40181。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?！　‘旑w粒大小大于20181。在Z方向177。事實上，試驗表明0201元件要求99%的吸取可靠性。m?！　〈_認所面臨的挑戰(zhàn)　　小的元件提出了許多問題。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。m的等級，實際標準偏差大約為35~45181。因此，Ramp。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。過壓是由于當貼裝頭上下運動是所產(chǎn)生的慣性造成的。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。 　　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。D)的許諾。合約制造商(CM, contract manufacturer)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?！　‰S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?！　≡谶@個期間，機器與元件兩者都迅速進化?！　MT最早的普遍接受是發(fā)生在八十年代早期，那時諸如Dynapert MPS500和FUJI CP2這些機器進入市場。　　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)?！　‖F(xiàn)在，進入了0201。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貼裝成為生產(chǎn)現(xiàn)實。 元件送料器工作臺。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。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%。 吸嘴設計?；w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。為了達到 6 Σ 的貼裝可靠性，X與Y的公差必須減少到50181?！　‰m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12~24個月內邁出使用0201貼裝的步伐。例如，0201片狀電容比0402小75%，在電路板上所占的面積少66%，這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。對于密度高的PCB，貼裝精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。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。沒有三個軸上的實時閉環(huán)反饋，送料器的校準是關鍵的?！　l(fā)生什么呢？有趣的是進一步調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。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)。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)。　　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。　　然而，經(jīng)多年的進展，轉塔式貼片機的基本原理卻沒有任何變化。 現(xiàn)在轉塔式貼片機的貼片速度每小時可達53，000個元件以上。然而，人們的目光關注著不停運動著的工作臺。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。　　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?！　」ぷ髋_運動的控制　　現(xiàn)代轉塔式貼片機具有用戶控制XY工作臺運行速度和加速度的功能。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。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。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。一種良好的制造工藝將會提高生產(chǎn)現(xiàn)場的產(chǎn)量和質量。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查研究。標稱焊盤變化為177。 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?！　∧０逵∷⒌脑囼灲Y果　　表一列出只檢查印刷影響的試驗。含有錫橋的焊盤和沒有錫膏的焊盤被認為是缺陷(圖三)?！　?。用來評估每個試驗條件的標準是0201元件的貼裝精度。因此，貼裝的最大偏移發(fā)生在象限40。這些參數(shù)在一個要求九次不同反復的DOE中設定(表四)?！　』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。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。圖五描述每個試驗發(fā)生的缺陷數(shù)量。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。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?！　〕瞬檎胰毕葜?，貼裝后的檢查工具也可以檢查影響精度、質量和裝配過程效率的工藝更改情況。　　圖一和圖二顯示了X和Y偏差圖，、面積與體積的函數(shù)。然后元件貼裝在膠帶上，這樣錫膏就不會影響貼裝精度。這個說法不是意味著模板印刷工藝的品質對結果沒有影響，特別是，印刷后錫膏塊的量是決定回流后焊接點品質的主要因素。標準偏差提供貼裝精度可變化程度的一個測量參數(shù)。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)?！　∵@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?？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。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?！　」δ軠y試(functional test)在最終測試與過程中測試的使用量正在增加。下面是一些測試工程師可能必須面對的一些建議。 預計數(shù)量(每條生產(chǎn)線/每天/每班，等) 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。 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。他們使用這個方法是因為手機設計成廉價裝配的制造的，也不需要完全拆裝?！　闇y試考慮的設計(Design to test)　　工程設計通常都被推動，以最低的成本在最小的盒子中提供最好的技術。 UUT的支持 這些電纜通常有較低的壽命期望，當比較一個針床夾具的探針時。消除了校準和診斷的手工探測，因為頂蓋訪問了所有有關的區(qū)域。在可能的地方，盡量做到測試點清楚地標明。 　　回答這些問題可能是測試工程師要評估測試針的形式、修改文件來更好地確認測試點在哪里，或者甚至改變對操作員的水平要求。 測試點的靠近程度 記住該方法還會比人工操作員快得多。時間限制是關鍵的，因為產(chǎn)量是不大可能妥協(xié)的。通過使用X射線檢查，BGA、微型BGA和倒裝芯片元件的隱藏焊點的特性可以用可靠的和非破壞性的的方式在生產(chǎn)運行的早期檢查出來。有人提出過幾個方法作為測量技術，用來決定這些焊點的品質。不能有效確認焊點內排回流焊接有多好和是否內排實際上適當?shù)睾附釉陔娐泛副P上。當這些缺陷在X光圖象中出現(xiàn)時，工藝過程需要調整。還有，彎曲的PCB可能造成不充分焊接的連接。 　　由于來自正常環(huán)境使用的應力所造成的PCA的撓曲可造成一個有空洞朝焊盤/錫球連接外邊或大空洞的焊錫點裂開。在板的某個區(qū)域集中許多大的BGA，可能要求太多的加熱，會造成PCA的較少元件的區(qū)域燒壞元件。這也將不斷形成與BGA/PCB焊點附著有關的問題。在接收標準中，不能存在短路或橋接的焊點，除非它們專門設計成底層電路或BGA?！　∈褂脤崟rX光檢查來評估焊接點和保證一個高的過程合格率已經(jīng)成為成功的BGA裝配的一個必要元素。X 光 測 試 的 得 失 By Colin Charette 　　本文介紹，怎樣評估X光測試技術在你的PCBA制造工藝過程中的需要。從這些能力，可勾勒出X光測試的潛在優(yōu)點。 透射系統(tǒng)對單面板是好的，但在出來雙面板時有問題。 測試決定不是主觀的 對單面和雙面PCBA都好 對單面PCBA好 對單面PCBA好 勞動強度大，特別如果檢查所有的板 選擇X光系統(tǒng)　　不同的因素影響購買X光系統(tǒng)的決定。 其它測試設備的成本與能力 以下給出X光測試的成功用戶的例子：例子一：電信制造商　　特征：高混合度、低到中等產(chǎn)量的復雜板　　背景：該行業(yè)的一個強大趨勢是向著受局限的訪問性電路板。另外，該行業(yè)具有非常高的計算機每年失效率 大約35%。具有在ICT或功能測試準備就緒之前將試產(chǎn)的板發(fā)送給顧客的能力。X光測試提供高測試覆蓋率，不管測試的可訪問性。最初，人們認為，以最快的速度、最少的報廢貼裝元件的機器是最好的。這對用戶來說是費時的，對供應商來說是耗費資金的。一臺機器的X，Y和Θ 誤差是單獨考慮的，而不是共同地。節(jié)拍時間反映貼放每個標準元件到在四個標準的玻璃組合板上的標準計算機輔助設計(。這個新標準使用了一個獨特的引腳到焊盤(leadtoland)覆蓋的測量。它結合了貼裝產(chǎn)出和貼裝品質，因此速度與精度參數(shù)相互依賴。元件尺寸已經(jīng)變得更小，貼裝位置變得更緊密。X光測試的其它重要能力是開發(fā)時間短、不要求夾具、和可靠地抓住其它測試方法經(jīng)常錯過和可能引起現(xiàn)場失效的缺陷的能力。例子四：航空制造商　　特征：高混合、低產(chǎn)量　　背景：高品質是該工業(yè)的最關鍵的方面，因為失效可能是不尋常的昂貴。　　測試策略：使用100%ICT結合100%X光測試　　受益：現(xiàn)場失效戲劇性地減低。高品質與到達市場的時間也是該行業(yè)中很重要的。 原型ICT成本 現(xiàn)在與未來在ICT和功能/系統(tǒng)測試的缺陷帕累托(pareto) 靈活性，使用簡單 缺點 全自動，設計用于在線適用 靈活性、使用簡單 缺點 設計用于100%的電路板測試 表二說明了不同X光系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點。 工藝過程缺陷的高覆蓋率，典型地97% 這個受局限的測試訪問意味著制造商必須擴展測試策略，而不只是視覺檢查、ICT和功能測試。　　如果生產(chǎn)運行協(xié)調良好，使用現(xiàn)代回流爐，BGA的自我對中特性使得X光檢查也將找不出太多的缺陷。不對準是不允許的。包括：空洞　　焊接空洞是由加熱期間焊錫中夾住的化合物的膨脹所引起的。旁通孔(via)　　旁通孔經(jīng)常設計到PCA中。 　　如果空洞完全被包住，錫點裂開是不可能的，因為應力一般會均勻地作用于焊盤/錫球焊點。在許多情況中，只有PCA的斜視圖才顯示這些情況。這些情況表示不能讓錫膏充分回流的低溫范圍。例如，的電路焊盤上?！　〉浇裉煳ㄒ欢x用來在生產(chǎn)環(huán)境中評估回流焊接的BGA連接的實際方法是透射X射線?！　≡贐GA使用到產(chǎn)品設計中之前，多數(shù)PCB制造商不在其檢查工藝中使用X光系統(tǒng)。結論　　技術正使人們的生活更好，但是更密的PCB、更高的總線速度和模擬RF電路已經(jīng)變成更大的測試挑戰(zhàn)。但是在工藝中的改善總是需要時間的。 系統(tǒng)探測UUT兩面的能力 當PCB不容易手工探測或操作員的技術水平會大大減慢測試速度時，應該考慮機械手探測。要問的問題包括：還有，記住該產(chǎn)品將在那里生產(chǎn)，這是一個許多測試工程師可能疏忽的問題?！　A具(Fixturing)　　取決于諸如產(chǎn)出和可利用的操作員占地空間等問題，夾具可能就象一塊有定位銷和一系列電纜的夾板那么簡單。 多板組合的測試 　　作為對這些問題的市場反應，軟件工具現(xiàn)在可以分析一個設計，審核裝配和測試設備所要求的一套規(guī)則，作出將使PCB更加可生產(chǎn)的一些推薦(圖二)。　　如果PCB必須探測，那么需要足夠的測試點。如果探測是必要的，那么測試點或焊盤可能是必要的。　　但是元件密度將是一個因素。但是UUT的測試成本在得到完全理解之前是不可能決定的。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。　　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, unit under test)的設計?！　〗Y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。在軟決策方法中，計算一個問題或缺陷存在的概率(probability)或似然性(plausibility)，而不是有/沒有類型的決定。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。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。　　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