- 关于焊膏 作者:wangxc29 时间:2005-7-25 16:42:00
- 焊膏是SMT工艺的支柱。SMT焊点提供了元器件和电路板之间的电气和机械连接。能最好地预示焊点强度的是焊点形状，而能最佳地预示焊点形状的是焊膏量。
在SMT元器件贴装之后，典型的工艺是进行波峰焊，以便永久、可靠地将元器件固定到印板表面。最佳预示所生成的焊点完整性的因素之一，是组装过程起始施加的焊膏量。因此，当考虑焊接问题时，必须研究焊膏应用工艺，而焊膏应用的工艺控制的最佳方式就是焊膏检测。
通过印刷工艺之后的检测，劣质印刷的焊膏可从印制电路板（PCB）上擦掉，并可对板子重新进行印刷。采用统计工艺控制（SPC）工具，可在缺陷产生之前预测出工艺趋势，以便采取预防措施；如果缺陷已然发生，也能被检测出来，从而避免花费高昂的返修费用。自动焊膏检测可以帮助改进一次通过率，减少返修成本。检测工艺技术 随着印刷焊膏的固化，采用多级摄像工艺技术、多照明角度和2-D系统，就能快速、灵敏地捕捉到PCB、焊接掩膜和焊膏外观的颜色变化。
真正的3-D系统采用激光三角测量技术，能提供有关焊膏面积、以及焊膏高度和体积的精确信息。还能根据金属痕迹、印板或焊接掩膜的表面，确定焊膏厚度。在这三个参考因素中，金属痕迹提供了更精确的高度参考，因为印板和焊接掩膜表面常常不规则。
因为60％～80％焊接缺陷源于焊膏印刷质量差，所以完善焊膏检测系统在努力提高生产率方面意义重大。在SMT工艺开始阶段，印板很容易清洗，而且可以最大限度地节省成本。
所有的检测系统可以检测出大多数显著的焊膏缺陷。其区别存在于当出现高度和体积缺陷之时。图1说明焊膏量相当重要，其中上图表示的是覆盖焊盘面积的焊膏沉积，且焊膏量也很合适；下图表示的是能形成可通过电气测试的焊点的焊膏沉积，但机械强度低，故障率高。图2表示的是用3-D激光系统扫描的有缺陷的焊膏区域。注意，其中有一个焊盘完全没有焊膏，第二个焊盘被焊膏部分覆盖，而第三个则焊膏量不足。如果仅考虑面积信息而不顾及高度信息，焊盘上焊膏量不足时也会导致不可靠的检测通过。
图3所示是高度信息之所以重要的另一例子。在这个例子里，球栅阵列(BGA)焊膏沉积面积正常，但实际焊膏量大于期望量和期望高度的2倍。
这些例子说明，要进行有效的焊膏检测，检测系统必须不仅能提供印刷焊膏的面积信息，还应能提供其精确的体积和高度信息。系统编程与程序的稳定性 所有视觉系统都要求花费一定时间生成程序。多数系统都拥有Gerber或CAD输入工具，以帮助生成检测程序。它们大多数也能储存预先生成的算法或模板的程序库。
关键在于程序一旦生成，如何才能使之稳定耐用。它们能稳定到足以处理随着焊膏的固化而发而发生的印板、掩膜和焊膏颜色的变化吗？甚至也适用于无铅焊膏？如果选用的检测系统要求恒定的算法或照明调节，在配置支撑该系统的技术资源时就应该认真加以考虑。在线检测 vs.离线抽样检测 检测技术的类型一旦确定，系统会如何实施呢？有些制造厂商会选择脱机抽样检测，每隔几小时抽取几块印板进行检测。这是在几条组装线之间共用这一检测系统的一种方法。其缺点是需要熟练的检测工，操作技巧要求高，有损坏焊膏的风险。系统缺陷或问题可能无法及时检测出来。如果有缺陷的印板未被抽取出来进行检测，随机缺陷就会被遗漏。
在线检测是在组装的进行过程中对每块印板进行检测。如果实施的是100％的检测，系统问题和随机缺陷能够及时反馈回来。用于SMT检测的在线工艺控制总是将检测工具放在最经常发生缺陷的工位。
图4显示了在典型的SMT生产线上再流前进行检测的可能工位。图5显示出缺陷的成本，是从组装厂商的实际成本数据中获得的。它表明，与进行焊膏印刷工艺检测时发现缺陷相比较，在线电路功能测试时发现的缺陷成本增加了10倍。因为在印刷工艺中出现的缺陷最多，所以通过在线焊膏检测并在这一步排除与焊膏相关的缺陷，就能最大限度地节省成本。该厂商选择实现3-D焊膏检测，目标是排除来自焊膏印刷工艺的全部可能的缺陷。监控工具 通过默认设置，检测系统应该充当生产线继续进行/停止运行的监控站的作用，不允许带有缺陷焊膏的印板继续向下线传送。采用用户设定的规范限定，检测系统可以做出通过/停止的判断。
在安装自动检测系统之后，人们发现的第一个问题，是如何利用系统产生的海量数据。精确的和可重复的检测系统，应该提供缺陷数据和跟踪工艺变化的工具。举例来说，这些工具包括实时X条线图和R图表、X条线图和S图表，以及帕累托图表。
图6和图7是X条线图和S图表的样图，显示了3-D检测系统跟踪工艺变化的实例。工艺变换并不必然说明出了问题，它只不过表明有些情况发生了变化。其目的是使整个过程始终如一地获得控制。这些图表显示出由于外部影响引起的变化；图6显示的是操作中断带来的影响，而图7表示的是漏板变化造成的工艺转换。
通过检测系统获得的信息，可以用于连续的工艺改进中。例如，作为印刷工艺操作的一部分，组装厂商可以决定在出现焊膏印刷缺陷后清洗第一批印板，因为印刷机要进行几个印刷周期，以实现始终如一的焊膏量。还可以对漏板设计加以评估，帮助用户选择一种能实现始终如一的焊膏量的漏板设计。可采用实时SPC图表来确定最佳印刷参数设置。
采用在线检测并不是完全取消在线测试，而仅是把它当作提高组装生产率和减少返修成本的一个重要手段。
- 作者:mandino 时间:2005-10-4 11:49:00
- 图在哪里啊?
- 关于焊膏 作者:令狐冲 时间:2005-8-13 10:14:00
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