貼片機(jī)驗(yàn)收方法及注意事項(xiàng)
1.按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行
按照IPC9850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。這種方法是一般貼片機(jī)廠商采用的做法,對(duì)于用戶(hù)有—定難度,主要是測(cè)試手段有限,測(cè)試儀器比較貴,也比較難于實(shí)現(xiàn),如果需要,可以要求廠商帶儀器來(lái)測(cè)量。
2.按照測(cè)試樣板進(jìn)行驗(yàn)收
按照測(cè)試板進(jìn)行驗(yàn)收是行業(yè)內(nèi)也較通用的做法。與IPC9850測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不同的是,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試主要包括貼片精度、重復(fù)精度以及機(jī)器速度;而對(duì)于貼片機(jī)的其他指標(biāo),如丟料率、元件的范圍,以及振動(dòng)等沒(méi)有涉及,而且標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試是一塊玻璃板上一種元件,對(duì)于覆蓋元件多的貼片設(shè)備,只好一種一種的進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試板驗(yàn)收是將所有元件在一塊印制板上貼裝,印制板不是玻璃,而是實(shí)際設(shè)計(jì)、制造出來(lái)的DEMO驗(yàn)收板,它可以兼容所有類(lèi)型的元件,元件角度可以變化,甚至組成各種圖形,驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行實(shí)際的貼裝,然后用其他AOI或本機(jī)的印制板CCD進(jìn)行檢查,必要時(shí)還可以進(jìn)行焊接和檢查缺陷率。測(cè)試板驗(yàn)收基本包括以下幾個(gè)方面。
(1)驗(yàn)收板
這種驗(yàn)收方法的關(guān)鍵是測(cè)試樣板,它的精度和復(fù)雜程度決定驗(yàn)收的效果。測(cè)試樣板的來(lái)源有貼片機(jī)廠商提供的,也有客戶(hù)自己提供的,但大多數(shù)是廠商提供的。所以測(cè)試樣板各式各樣,不同貼片機(jī)廠商測(cè)試板會(huì)有差異,特別是印制板制作精度要求也要嚴(yán)格。
測(cè)試板上的圖形包括合同上規(guī)定的、機(jī)器所涵蓋的所有元件,如片式元件最小達(dá)01005,集成電路IC 0.4和CSP0.3 mm間距元件等在測(cè)試板上有相應(yīng)的元件焊盤(pán),各種元件分布在板的各個(gè)部分,如在板的四角和中心布置一定數(shù)量的片式元件,穿插CSP,QFP和BGA元件。
測(cè)試板尺寸設(shè)計(jì)越大越好,最好為設(shè)備的最大尺寸,比如300 mm×250 mm;板厚1.6 mm;測(cè)試板制作精度要比一般印制板制造要求高,特別是焊盤(pán)尺寸和間距的精度要求高,一般要求焊盤(pán)尺寸精度在±0.01,焊盤(pán)尺寸圖形與引腳1∶1,避免由于印制板制造帶來(lái)的誤差而影響測(cè)量結(jié)果。印制板的數(shù)量越多越好,以便于進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),測(cè)試結(jié)果越可信。最低數(shù)量按照片式元件考慮;如片式元件的貼裝數(shù)不低于10 000的數(shù)量,板上設(shè)計(jì)1 000個(gè)片式元件,必須貼裝10塊板才能具有統(tǒng)計(jì)效果。關(guān)于測(cè)試板的圖樣可以參考圖1。
(2)驗(yàn)收元件
驗(yàn)收元件可以是真實(shí)元件,一般片式元件和QFP元件等均采用實(shí)際元件;也可以用模擬元件,如集成電路Q(chēng)FP,BGA和CSP等。提供驗(yàn)收的元件必須符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范,這樣消除由于元件帶來(lái)的誤差造成測(cè)試結(jié)果誤差。
(3)測(cè)試步驟
第一步,進(jìn)行正式貼裝前的準(zhǔn)備。將印制板編號(hào),并粘貼黏度合適的雙面膠;同時(shí)進(jìn)行元件上料,機(jī)器編程和調(diào)試。第二步,進(jìn)行正式的貼裝并記錄。將測(cè)試板依次進(jìn)行測(cè)裝。貼裝時(shí)記錄各種所需的數(shù)據(jù),比如,計(jì)時(shí)器記錄傳送時(shí)間、貼裝時(shí)間及機(jī)器貼裝中拋料率。第三步,將貼裝后的印制板進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理。用AOI、讀數(shù)顯微鏡和機(jī)器本身的CCD對(duì)貼裝結(jié)果進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)收集。
圖1 測(cè)試樣板
(4)數(shù)據(jù)處理
將測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理。按照計(jì)算方法,計(jì)算貼片速度、貼片精度、重復(fù)精度和旋轉(zhuǎn)精度等;同時(shí)通過(guò)測(cè)試還可以得出CCD的識(shí)別能力、拋料率和印制板在邊緣與中間的精度差異等。
(5)判斷設(shè)備合格否
將得到的實(shí)際數(shù)據(jù)與給出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,找出差異,并判斷設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合合同規(guī)定的要求。
3.按照實(shí)際產(chǎn)品驗(yàn)收
通過(guò)實(shí)際的產(chǎn)品在SMT生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行試生產(chǎn),根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的結(jié)果來(lái)評(píng)估貼片機(jī)的優(yōu)劣。這種方法適合大規(guī)模生產(chǎn),而且產(chǎn)品一般是相對(duì)穩(wěn)定的。選擇的實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)該具有一定的代表性,包括元件范圍廣泛,如片式電容和電阻越小越好,最好達(dá)到0201;IC元件的引腳間距最好達(dá)到0.4 mm,IC尺寸越大越好,引腳數(shù)越多越好;BGA元件一定要求貼裝驗(yàn)收,間距0.5 mmCSP己經(jīng)廣泛應(yīng)用。驗(yàn)收生產(chǎn)最好有一定的批量,這樣才能有一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù),如速度和精度的判斷和比較才能有說(shuō)服力。實(shí)際產(chǎn)品貼裝的判斷比較粗略,主要是視覺(jué)目檢判斷,一般可以參照IPC-610-D的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中位移進(jìn)行。如QFP元件引腳側(cè)面偏移不超過(guò)焊盤(pán)的25%為合格,但趾部不允許偏移;片式阻容元件也一樣,側(cè)面偏移不超過(guò)焊盤(pán)的25%為合格,趾部不允許偏移。BGA元件偏移焊盤(pán)50%為不合格。經(jīng)過(guò)一定批次的生產(chǎn)和檢測(cè),所有貼裝不合格率不應(yīng)超過(guò)1%……由于實(shí)際生產(chǎn)還需要焊接完成,制造完成后的產(chǎn)品是一個(gè)成品,可以統(tǒng)計(jì)不良焊點(diǎn)率和直通率。對(duì)SMT生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行全面評(píng)估。
這種方法簡(jiǎn)單,在早期SMT生產(chǎn)線(xiàn)驗(yàn)收中大量采用,但它往往是一個(gè)初略的,不能定量地描述貼片機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)。有時(shí)也發(fā)現(xiàn)不了機(jī)器的問(wèn)題,甚至設(shè)各達(dá)不到規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo),你也沒(méi)有辦法檢查出來(lái)。另外,驗(yàn)收板的復(fù)雜程度也會(huì)影響驗(yàn)收結(jié)果。所以,建議有條件的廠商最好采用第一、二套方案驗(yàn)收。
4.性能驗(yàn)收注意事項(xiàng)
①實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)不超過(guò)供應(yīng)商提供數(shù)據(jù)的25%,比如貼片速度不低于理論速度的75%。
②貼片機(jī)精度的測(cè)量從實(shí)際出發(fā),Z軸比X和Y軸的精度要高,特別是細(xì)小元件的貼裝,對(duì)Z軸的精確控制是控制缺陷率的一種手段。因此,用小元件如01005驗(yàn)收貼裝,不僅是精度的檢驗(yàn),而且是貼片機(jī)Z軸控制的一項(xiàng)檢驗(yàn)。
③不光精度的檢驗(yàn),最好進(jìn)行印制板的實(shí)際焊接。測(cè)試板和實(shí)際產(chǎn)品的驗(yàn)收都可以進(jìn)行實(shí)際焊接,這樣更為全面的檢查整線(xiàn)設(shè)備的完整性。
④女口果在貼裝細(xì)小元件0402,0201和01005時(shí),采用玻璃的PCB,可以不用雙面膠作黏接劑,而改用潤(rùn)滑油脂,更接近實(shí)際效果。
⑤測(cè)試前可以參照IPC9850標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的編寫(xiě)。
⑥提供的元件及相關(guān)輔料(如雙面膠、油脂和玻璃板等)應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)規(guī)格。
⑦貼出的板應(yīng)100%滿(mǎn)足SMT檢驗(yàn)規(guī)范及設(shè)備精度要求,即在連續(xù)5 000點(diǎn)的貼裝中,無(wú)漏貼現(xiàn)象、無(wú)貼裝位置完全偏離焊盤(pán)現(xiàn)象及無(wú)翹立與豎貼現(xiàn)象。
⑧設(shè)備記錄的生產(chǎn)情報(bào)應(yīng)滿(mǎn)足:吸著率≥99.95%,裝著率≥99.90%。
5.驗(yàn)收單
對(duì)所購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備進(jìn)行全方位的測(cè)試和驗(yàn)收評(píng)估后,合格與否填寫(xiě)設(shè)備安裝驗(yàn)收表(見(jiàn)表1),雙方簽字。
表1 設(shè)備安裝驗(yàn)收表
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