[信息與通信]第6章貼片技術(編輯修改稿)
2025-02-15 08:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ⑤ 激光傳感器。激光己廣泛地應用在貼片機中，它能幫助判別元器件引腳的共面性。當被測元器件運行到激光傳感器的監(jiān)測位置時，激光發(fā)出的光束照射到 IC引腳并反射到激光讀取器上，若反射回來的光束長度同發(fā)射光束相同，則器件共面性合格；當不相同時，則由于引腳上翹，使反射光束變長，激光傳感器從而識別出該元器件引腳存在缺陷。同樣，激光傳感器還能識別元器件的高度，這樣能縮短生產(chǎn)預備時間。 4 、貼片機視覺對中系統(tǒng) 視覺系統(tǒng)在成功的貼裝設備中扮演著一個重要的角色。高度精確的光學裝置、靈活的照明和高解析度的攝像機集成出最佳的電路和器件的圖像，所以通過現(xiàn)代化的算法能夠獲得至關重要的需要修正電路板、元器件和供料裝置變化的反饋。通過采用先進的視覺技術裝置，可以達到較高水平的貼裝速率，降低拾取中所發(fā)生的缺陷，從而有利于提高整條生產(chǎn)線上的生產(chǎn)量，增加經(jīng)濟效益。 視覺系統(tǒng)一般分為俯視、仰視、頭部或激光對齊，視位置或攝像機的類型而定。圖 5展示出了一個典型的貼片視覺對中系統(tǒng)。 （ 1）俯視攝像機安裝在貼片頭上，用來在電路板上搜尋目標（稱作基準），以便在貼裝前將電路板置于正確位置。 （ 2）仰視攝像機用于在固定位置檢測元件，一般采用 CCD 技術。在安裝之前，元件必須移過攝像機上方，以便做視覺對中處理。粗看起來，好象有些耗時。但是，由于貼片頭必須移至送料器收集元件，如果攝像機安裝在拾取位置（從送料處）和安裝位置（板上）之間，視像的獲取和處理便可在安裝頭移動的過程中同時進行，從而縮短貼裝時間。目前的 CCD 硬件性能都具備相當?shù)乃?。?CCD 硬件開發(fā)方面，前些時候開發(fā)了“背光”（ BackLighting）及“前光”（ FrontLighting）技術（如圖 6），以及可編程的照明控制，以更好應付各種不同元件貼裝的需要。例如阻容類等簡單元件從后面照明，視覺系統(tǒng)僅識別本體輪廓就可可靠對中。相反， QFP 等密引腳元件最好是前光照明，將完整的分布在包裝體四周的引腳顯示出來，以便視覺系統(tǒng)可靠識別對中。有些 BGA 在元件底面有可見的走線，可能混淆視覺系統(tǒng)，這些元件要求側面照明系統(tǒng)。它將從側面照明錫球，而不是底面的走線，因此視覺系統(tǒng)可檢查錫球分布，正確地識別元件。 (3）頭部攝像機直接安裝在貼片頭上，一般采用 linesensor 技術，在拾取元件移到指定位置的過程中完成對元件的檢測，這種技術又稱為“飛行對中技術”，它可以大幅度提高貼裝效率。該系統(tǒng)由兩個模塊組成：一個模塊是由光源與鏡頭組成的光源模塊。光源采用發(fā)光二極管（ LED）與散射透鏡，光源透鏡組成光源模塊。另一個模塊為接受模塊，采用 LineCCD 及一組光學鏡頭組成接受模塊。此兩個模塊分別裝在貼片頭主軸的兩邊，與主軸及其它組件組成貼片頭，如圖 7。貼片機有幾個貼片頭，就會有相應的幾套系統(tǒng)。 （ 4）激光對齊是指從光源產(chǎn)生一適中的光束，照射在元件上，來測量元件投射的影響。這種方法可以測量元件的尺寸、形狀以及吸嘴中心軸的偏差。這種方法快速，因為不要求從攝像機上方走過。但其主要缺陷是不能對引腳和密腳元件作引腳檢查，對片狀元件則是一個好選擇。 1990 年代激光對位技術推出時只能處理7 7mm 的元件，目前安必昂公司推出的第二代激光對位系統(tǒng)處理元件尺寸增至18 18mm，激光技術可識別更多的形狀，精度也有顯著的提高。 貼片設備 貼片機的基本組成 貼片機是計算機控制，集光、電氣及機械為一體的高精度自動化設備。它通過拾取、位移、對位、放置等功能，將 SMC/SMD快速準確地貼放到 PCB上指定的焊盤位置。目前，世界上生產(chǎn)貼片機的廠家有幾十家，但常見的貼片機以日本和歐美的品牌為主，主要有SIEMENS（西門子）、 PANASONIC（松下）、 YAMAHA（雅馬哈）、 CASIO（卡西歐）、 SONY（索尼）、 FUJI（富士）等， 型號規(guī)格也有很多。 但無論如何，它們 的總體結構均有類 似之處，普通貼片 機的外觀如圖所示 貼片機的結構大體可分為機體、 PCB傳動裝置、貼裝頭及其驅動定位系統(tǒng)、供料器、計算機控制系統(tǒng)等組成。為適應高密度超大規(guī)模集成電路的貼裝，比較先進的貼片機還具有光學檢測和視覺對中系統(tǒng)，保證元器件能夠高精度地準確定位。圖所示為貼片機的基本結構。 1供料器 2貼裝頭 3 機體 4計算機控制 。 4 1 2 3 貼片
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