萬延鋒

摘 要：找到引起SM321貼片機(jī)貼裝偏差的原因，另辟蹊徑，尋找一種校正坐標(biāo)的方法，使貼裝一次成功，所有貼好的芯片不用人工撥正，CPU貼正合格率達(dá)到100%。

關(guān)鍵詞：貼片機(jī)；貼裝偏差；整體貼裝坐標(biāo)

1 問題現(xiàn)象

三星SM321貼片機(jī)在貼裝密管腳CPU芯片時存在貼裝偏差，密管腳CPU芯片偏差容忍度極低，當(dāng)貼裝偏差Δ大于0.125mm時（如圖1的X），就必須人工進(jìn)行二次撥正，如圖所示。

圖2為Δ大于0.125mm的引腳間距0.5mm的CPU芯片。經(jīng)過撥正的芯片因不是一次貼裝到位，在經(jīng)過熱風(fēng)回流焊接后常存在質(zhì)量缺陷，如圖3所示，該質(zhì)量缺陷多為芯片橋連，虛焊，占總?cè)毕莸?0%以上。必須在熱風(fēng)回流焊工序后對所有電路板進(jìn)行嚴(yán)格目視篩查，并進(jìn)行挑錫，補(bǔ)焊等二次返工工作。目視篩查常有遺漏，而且經(jīng)過返工后的產(chǎn)品質(zhì)量不可靠，更為嚴(yán)重的是部分難以返修成功造成整塊電路板報廢，報廢率2‰，增加成本。

2 問題根源

通過不斷調(diào)整電路板上所有元器件的整體貼裝坐標(biāo)的方法難以調(diào)好，表1是四塊四拼板電路板的一次貼裝實驗情況，每貼完一塊根據(jù)貼裝偏差調(diào)整下一塊的整體貼裝坐標(biāo)。

由表1可知，調(diào)整后的貼裝位置不完全按所料想的規(guī)律變化，多次調(diào)整后仍不成功，導(dǎo)致總是有芯片貼裝偏差大于0.125mm，必需人工二次撥正，以致造成連焊。

3 貼片機(jī)的貼裝定位原理

貼片機(jī)貼裝時是以整塊電路板兩對角的MARK點(diǎn)（光學(xué)定位基準(zhǔn)點(diǎn)）為基準(zhǔn)進(jìn)行貼裝，貼裝每塊電路板前，光學(xué)相機(jī)系統(tǒng)會對每個即將貼裝的整塊電路板的MARK點(diǎn)的位置坐標(biāo)進(jìn)行采集，以此位置坐標(biāo)，計算出電路板上每個器件的貼裝位置，如圖4所示。

按照常規(guī)思維，一般認(rèn)為由設(shè)計PCB導(dǎo)出的各個器件之間的貼裝坐標(biāo)是理想的理論坐標(biāo)，不用調(diào)整，因此在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)CPU貼不正時，認(rèn)為整體貼裝坐標(biāo)偏了，只對整體貼裝坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，即調(diào)整整塊電路板上所有元器件的坐標(biāo)的坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖5所示。

4 問題原因

但是，每次在首件電路板生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)，機(jī)器自動采集的電路板MARK定位點(diǎn)坐標(biāo)不完美，如圖6因定位點(diǎn)坐標(biāo)不精確造成所有貼片件整體貼裝位置偏移，此偏移在密管腳CPU芯片上被直觀地體現(xiàn)了出來，若調(diào)整整體偏移，重復(fù)自動采集并較正定位點(diǎn)坐標(biāo)（如表1貼裝實驗），貼裝后會造成更加混亂的隨機(jī)偏移。

5 打破常規(guī)思維，試圖調(diào)整拼板上各個CPU的局部坐標(biāo)

首塊電路板生產(chǎn)時，若光學(xué)系統(tǒng)自動采集電路板MARK定位點(diǎn)坐標(biāo)后，CPU存在貼裝偏差時，若整體貼裝偏差較小，不多次自動采集MARK點(diǎn)的定位坐標(biāo)，試圖僅僅調(diào)整存在貼裝偏差的CPU相對于圖6坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖7，憑人工經(jīng)驗對各個偏差的CPU坐標(biāo)進(jìn)行局部手動微調(diào)，其它元器件坐標(biāo)不調(diào)節(jié)。

箭頭所指即為調(diào)整界面，值得一提的是，調(diào)整只能在坐標(biāo)數(shù)據(jù)的百分位進(jìn)行，每次調(diào)整的步距最好為0.02mm，以免過調(diào)或無效調(diào)節(jié)，造成混亂。

6 實驗驗證

調(diào)整過程貼裝實驗貼裝偏差如表2所示。

逐個調(diào)整個CPU貼裝坐標(biāo)后，貼裝偏皆穩(wěn)定地小于0.125mm，符合貼裝要求，貼裝后的芯片一次性合格，不需要進(jìn)行人工修正。

參考文獻(xiàn)

[1]SAMSUNG Advanced Flexible Component Placer SM321：Intuoduction、Programming Tutorial、Administrator's Guide.