在SMD贴装工艺中获得长期的稳定性.docx

在SMDD贴装工工艺中获获得长期期的稳定定性By GGüntter Schhiebbel本文简要要描述MMCT工工艺和贴贴装精度度的基本本原理然然后介绍绍一种专专门的校校正方法法，该方方法允许许贴装精精度的测测试，以以帮助满满足今天天迫切的的市场需需求　　当今今产品的的普遍趋趋势是小小型化，同同时又要要增加性性能和降降低成本本，这不不可避免免地导致致在SMMT所有有领域中中的更大大的工艺艺开发例例如，高高性能贴贴装系统统的用户户希望供供应商有有新的发发展，从从而可以以大大增增加贴装装产量，同同时又提提高贴装装精度就就贴装的的最重要要方面：：贴装精精度而言言，用户户都希望望所规定定的设备备参数值值可以维维持几年年不变这这些规定定的值通通常作为为机器能能力测试试(MCCT, macchinne ccapaabillityy teest))的一部部分，在在供应商商自己的的地方为为贴装机机器的客客户进行行检验MCT工工艺　　贴装装系统的的标准偏偏差和标标称值的的平均值值偏差，是是贴装精精度的两两个核心心变量，作作为MCCT的一一部分进进行测量量MCCT是以以下列步步骤进行行的：首首先，将将某个最最少数量量的玻璃璃元件贴贴装在一一块玻璃璃板上的的粘性薄薄膜上。

然然后使用用一部高高精度测测量机器器来测定定所有贴贴装的玻玻璃元件件在X，YY和θ上上的贴装装偏差测测量机器器然后计计算在有有关位置置轴X，YY和θ上上的贴装装偏移((标称值值的平均均值偏差差)　　在图图一中以以图形代代表的MMCT结结果得到到如下的的核心贴贴装精度度值：标准偏差差 = 8 µµm贴装装偏移 = 66 µmm图一、MMCT结结果的图图形表示示　　通常常，我们们可以预预计贴装装偏差符符合正态态高斯分分布，允允许变换换到更宽宽的统计计基数，如如3或44σ对对于经常常使用的的统计基基数，上上述指定定的贴装装系统具具有322µm的的精度　　将导导出的精精度与所所要求的的公差极极限相比比较，则则可评估估机器对对于一个个特殊要要求的可可适用性性机器器能力指指数(ccmk,, maachiine cappabiilitty iindeex)已已经被证证明是最最适合这这一点的的它通通常用来来评估机机器的工工艺能力力(prroceess cappabiilitty)　　一旦旦上限((USLL, uuppeer sspeccifiicattionn liimitt)与下下限(LLSL,, loowerr sppeciificcatiion limmit))已经定定义，ccmk可可用来计计算贴装装精度。

　　由于于极限值值一般是是对称的的，我们们可以用用简化的的规格极极限SLL=USSL=--LSLL进行计计算，如如图一所所示cmk==规格极限限-贴装装偏移 3x标准准偏差=3SL--µ 3σ　　以下下的cmmk结果果是针对对图一所所提出的的条件和和客户所所定义的的50µµm规格格极限cmk==SL-µµ 3σ=(50--6)µµm 24µmm=1.883　　因此此，cmmk评估估贴装位位置相对对于三倍倍的标准准偏差值值的分散散与平均均偏差((贴装偏偏移)　　在实实际中，我我们怎样样处理统统计变量量σ、ccmk和和百万缺缺陷率((DPMM, ddefeectss peer mmilllionn)？在在今天的的电子制制造中，希希望cmmk要大大于1..33，甚甚至还大大得多11.333的cmmk也显显示已经经达到44σ工艺艺能力6σ的工艺能力，是今天经常看到的一个要求，意味着cmk必须至少为2.66在电子生产中，DPM的使用是有实际理由的，因为每一个缺陷都产生成本统计基数3、4、5、6σ和相应的百万缺陷率(DPM)之间的关系如下：3σ == 2,,7000 DPPM4σσ = 60 DPMM5σ = 00.6 DPMM6σ = 00.0002DPPM　　这里里是其使使用的一一个实际际例子：：在一个个要求最最大封装装密度的的应用中中(如，移移动话)，对对于02201元元件的贴贴装精度度要求可可能是775µmm。

　　第一一种情况况：我们们依靠供供应商所所规定的的75µµm/44σ的贴贴装精度度在这这种情况况中，我我们希望望在一百百万个贴贴装中，不不多于660个将将超出±±75µµm的窗窗口　　第二二种情况况：MCCT基于于某一规规格极限限产生11.455的cmmk因因为1..33的的cmkk准确地地定义一一个4σσ工艺，我我们可以以预计得得到由于于贴装偏偏差产生生的缺陷陷率低于于60 DPMM贴装偏移移的优化化　　在SSMT生生产工艺艺中，如如果怀疑疑在印刷刷电路板板上的整整个贴装装特性由由于外部部机械的的影响而而已经在在一个特特定方向向移动太太多，那那么贴装装设备必必须重新新校正因因此这个个贴装偏偏移必须须尽可能能地减少少有大大量贴装装系统的的表面贴贴装元件件(SMMD)电电子制造造商以类类似于MMCT的的方法进进行贴装装偏移的的优化，并并使用其其它的测测量机器器在相相关位置置轴X、YY和θ上上得到的的贴装偏偏移结果果手工地地输入到到贴装系系统，用用于补偿偿的目的的　　下面面描述的的是结合合在贴装装机器内内的一种种贴装偏偏移优化化方法　　这里里想法是是要在贴贴装系统统上允许许运行一一个类似似的测量量程序，该该程序通通常是MMCT的的一部分分。

目的的是，机机器找出出在X、YY和θ上上的贴装装偏移，然然后以一一种不再再发生偏偏移的方方式使用用　　整个个过程是是按如下下进行的的：尽可可能最大大数量((如488)的玻玻璃元件件使用双双面胶带带贴装在在玻璃板板上每每一个玻玻璃元件件在其外外边缘上上都有参参考标记记在板板上也有有参考标标记，紧紧邻元件件的参考考标记((图二))图二、找找出贴装装偏移的的原理　　在贴贴装之后后，用PPCB相相机马上上拍出板板上和元元件上相相应的参参考标记记的四张张连续的的照片然然后把通通过评估估程序计计算出的的和用户户接受的的X、YY和θ贴贴装偏移移传送到到有关的的机器数数据存储储区域再再没有必必要使用用传统的的手工位位移输入入由于于该集成成的方法法使用了了相对测测量而不不是绝对对测量，位位置精度度与贴装装系统的的动态反反应不会会反过来来影响结结果的质质量只只有PCCB相机机的图象象分辨率率和质量量才是重重要的因因此这个个所描述述的专利利方法具具有测量量机器的的特性　　下面面的例子子显示11.333的cmmk可以以怎样使使用集成成的贴装装偏移优优化来提提高至11.922　　假设设如下初初始条件件：　　　SL = 550 µµm　　　标准偏偏差 == 8 µm　　　贴装装偏移 = 118 µµm　　　原始 cmkk:cmk==SL-µµm 3σ=(50--18))µm 24µmm=1.333图三、贴贴装偏移移优化的的图形表表示　　将贴贴装偏移移减少到到，比如如说，44µm如如图三所所示，那那么cmmk的值值将有很很大改善善。

　　　贴装偏偏移优化化之后的的cmkk：cmk==SL-µµm 3σ=(50--4)µµm 24µmm=1.992　　安装装在生产产线中的的贴片机机可以升升级到尽尽可能最最高的贴贴装精度度，而不不需要复复杂的、昂昂贵的和和通常难难买到的的测量机机器或或多或少少通过简简单按下下优化过过程的按按钮，该该贴装系系统就转转换成一一部高精精度测量量机器。