0201/01005元件贴装的贴片过程控制

2018-9-6 16:32:21

2346 贴片基板元件

　　在贴片过程中，关键控制因素有基板平整的支撑、真空关闭转为吹气的控制、贴片压力的控制，以及贴片的精度和稳定性。
　　基板进入贴片机后，传输导轨将基板两边夹住，同时支撑平台上升，将板支撑住并继续上升到贴片高度。在此过程中，由于外力的作用，容易导致基板变形，加上基板来料可能存在的变形，会严重影响贴片的质量。对基板平整的支撑变得非常重要。薄型基板的应用，更容易出现“弹簧床”效应。薄板随着贴片头的下压而下凹，并随着贴片压力的消失而恢复变形，这样反复，造成元件在基板上移动，而出现贴片缺陷。所以，在支撑平台上需要安排支撑装置，保证基板在贴片过程中平整稳定。这种装置可以采用真空将基板吸住，也可采用具有吸能作用的特殊橡胶顶针，以消除在贴片过程中的震动并保证基板平整。如图1和图2所示支撑装置。这类装置非常客户化，需要根据不同应用来设计相应的支撑结构，确保有效地平整支撑，并使平台在上升和下降过程中稳定顺畅，而且可控。
　　贴片头将元件拾取后，照相机对元件对中照相，贴片头在将元件移至PCB贴片位置上方。贴片头Z轴加速下降到贴片高度，这时Z轴继续减速下降，同时轴内真空关闭，转化为吹气。元件接触到PCB上的锡膏，贴片轴感应到设定的压力后上升并移开，完成单个元件的贴片过程。在这个过程中，真空的灵敏快速切换和吹气的时间和强度控制很关键。真空关闭太慢，吹气动作也会延迟，在贴片轴上升过程中会将元件带走，或导致元件偏移。同时,如果在元件被压至最低点时吹气，容易将锡膏吹散，回流焊接之后出现锡珠等焊接缺陷。真空关闭太快，吹气动作也会提前，有可能元件还未接触到锡膏便被吹飞，导致锡膏被吹散，吸嘴被锡膏污染。灵敏的真空切换可以在5 ms内在50 mm的轴内完成。

图1 具有吸能作用的特殊橡胶支撑装置图2 可以产生真空的支撑装置

　贴片压力是另一序言控制的关键因素。贴片压力控制不当，会导致元件损坏，锡膏压塌，元件下出现锡珠，还有可能导致元件位置偏移。贴装0201和01005元件合适的压力范围为150～300 g。对于基板变形的情况，对应压力的变化，贴片轴必须能够感应小到25.4μm的变形以补偿基板变形。

　　过大的压力会导致在下压过程中元件上出现一个水平力，雨使元件产生滑动偏移，如图3所示。

图3 过多下压导致元件偏移

　　过大的压力会将元件底部的锡膏挤开，形成锡珠，或导致相邻元件短路，如图4所

　图4 0201元件，过大的压力导致锡珠和桥连