新技術(shù)在焊膏高度測量中的應(yīng)用

新技術(shù)在焊膏高度測量中的應(yīng)用

據(jù)統(tǒng)計(jì)，組裝件的焊點(diǎn)缺陷有一半以上是由于印刷不良造成的，因此在印刷完成后對焊膏印刷效果進(jìn)行檢查非常必要。傳統(tǒng)的做法是在印刷完成之后安排一個(gè)工位進(jìn)行人工檢查，對不合格品進(jìn)行修補(bǔ)或剔除。但隨著目前電路板最細(xì)間距降到0.3mm以下，對焊膏印刷進(jìn)行定性判斷已不能滿足需要，必須要對其作定量分析，包括印刷的高度（厚度）、寬度、體積等？這就要用到先進(jìn)的測量儀器。

　　測量原理

　　一般焊膏的印刷高度在100μm數(shù)量級，無法直接用尺規(guī)進(jìn)行測量，通常都是采用間接方式計(jì)算其高度。

　　自動(dòng)高度測量儀

　　早期的測量裝置用一個(gè)CCD攝像機(jī)將PCB平面圖像在顯示器上顯示出來，顯示屏上有兩條水平線，可通過控制旋鈕調(diào)節(jié)其上下位置。將兩條線分別與PCB上測量光束在焊膏頂部和底部的交線重合，測量儀可根據(jù)兩個(gè)旋鈕（電位器）的值計(jì)算成焊膏的高度，在屏幕上顯示出結(jié)果。

　　目前最新的高度測量儀采用了高性能電腦系統(tǒng)并融入先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和圖像處理技術(shù)，只需簡單設(shè)置，就可讓機(jī)器完全自動(dòng)地對一塊板或一批板進(jìn)行測量。這里以兩類比較有代表性的自動(dòng)化測量儀為例說明其應(yīng)用，從中可看出該項(xiàng)領(lǐng)域的最新發(fā)展。

　　Malcom TD-3V是一種離線式全自動(dòng)激光焊膏高度測量儀，其程序設(shè)定和結(jié)果輸出通過一臺計(jì)算機(jī)完成。這種設(shè)備的最大特點(diǎn)是能夠同時(shí)設(shè)定100個(gè)焊膏印刷位置的數(shù)據(jù)信息？由機(jī)器自動(dòng)完成對這100個(gè)點(diǎn)的測量。操作者根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，在批量生產(chǎn)的PCB板上選取100個(gè)焊盤位置作為監(jiān)控點(diǎn)，并將這100個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)、允許印刷長寬及高度都預(yù)先設(shè)定好輸入電腦中，然后就可開始對板子進(jìn)行自動(dòng)測量。TD-3的測量結(jié)果不僅包括焊膏印刷的寬度和高度，還能自動(dòng)計(jì)算出焊膏的體積。它可以將這100個(gè)點(diǎn)的實(shí)測結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行對比，自動(dòng)判斷被測板是否符合要求，并將各測量值和判定情況在屏幕上顯示出來。整個(gè)系統(tǒng)程序運(yùn)行于Windows98環(huán)境下，操作十分便捷。

　　與TD-3V不同，SENTRY 2000屬于連線式焊膏高度測量儀，它用于接在自動(dòng)印刷設(shè)備后面作在線檢查。這種系統(tǒng)采用Intel Pentium Ⅱ處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具有很高的速度。一塊13×13間距為50mil的BGA器件作完全焊盤測量時(shí)間為8秒，間距為20mil的160腳QFP器件完全測量時(shí)間為l2秒，平均每一視場測量僅需0.75秒。SENTRY2000的特點(diǎn)在于其反饋及時(shí)，由于它被安置在緊隨絲網(wǎng)印刷機(jī)的后面，因此在發(fā)現(xiàn)印刷超出規(guī)定的范圍后，它能及時(shí)通知操作員工，采取糾正措施，防止不良板流入下一道工序。

　　　　　型號　　　　　　　　TD-3　　　　SENTRY2000

　　　　　工作方式　　　　　　離線式　　　在線式

　　　　　測量精度　　　　　　8μ　　　　　5μ

　　　　　重復(fù)精度　　　　　　20μ　　　　2μ

　　　　　PCB最大尺寸（mm）　250×330　　460×550

　　　　　SPC附件　　　　　　配備　　　　　可選


　　目前的自動(dòng)測量系統(tǒng)都采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，可以地將測量數(shù)據(jù)存儲下來，用于以后的分析比較。上面介紹的兩種系統(tǒng)均可配備統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）軟件，對存在數(shù)據(jù)庫里的記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將工藝變化趨勢用柱狀圖或曲線圖直觀地表示出來。兩種測量儀的性能指標(biāo)見表1，基本上代表了該類設(shè)備目前最新技術(shù)水平。

　　除了作焊膏高度測量外，這種設(shè)備還可靈活地用于多種應(yīng)用中，比如觀察鋼模板開孔情況、測量膠點(diǎn)直徑、觀察元件貼放情況、檢查焊點(diǎn)效果、檢查IC引腳共面度等等。工藝技術(shù)人員可多動(dòng)腦筋，在自身實(shí)際工作環(huán)境中發(fā)掘新的應(yīng)用，提高設(shè)備的利用率。