新技術(shù)在焊膏高度測量中的應用

據統計，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)行修補或剔除。但隨著(zhù)目前電路板最細間距降到0.3mm以下，對焊膏印刷進(jìn)行定性判斷已不能滿(mǎn)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?jì)x器。

　　測量原理

　　一般焊膏的印刷高度在100μm數量級，無(wú)法直接用尺規進(jìn)行測量，通常都是采用間接方式計算其高度。

　　自動(dòng)高度測量?jì)x

　　早期的測量裝置用一個(gè)CCD攝像機將PCB平面圖像在顯示器上顯示出來(lái)，顯示屏上有兩條水平線(xiàn)，可通過(guò)控制旋鈕調節其上下位置。將兩條線(xiàn)分別與PCB上測量光束在焊膏頂部和底部的交線(xiàn)重合，測量?jì)x可根據兩個(gè)旋鈕（電位器）的值計算成焊膏的高度，在屏幕上顯示出結果。

　　目前最新的高度測量?jì)x采用了高性能電腦系統并融入先進(jìn)的數據采集和圖像處理技術(shù)，只需簡(jiǎn)單設置，就可讓機器完全自動(dòng)地對一塊板或一批板進(jìn)行測量。這里以?xún)深?lèi)比較有代表性的自動(dòng)化測量?jì)x為例說(shuō)明其應用，從中可看出該項領(lǐng)域的最新發(fā)展。

　　Malcom TD-3V是一種離線(xiàn)式全自動(dòng)激光焊膏高度測量?jì)x，其程序設定和結果輸出通過(guò)一臺計算機完成。這種設備的最大特點(diǎn)是能夠同時(shí)設定100個(gè)焊膏印刷位置的數據信息？由機器自動(dòng)完成對這100個(gè)點(diǎn)的測量。操作者根據實(shí)際應用需要，在批量生產(chǎn)的PCB板上選取100個(gè)焊盤(pán)位置作為監控點(diǎn)，并將這100個(gè)點(diǎn)的坐標、允許印刷長(cháng)寬及高度都預先設定好輸入電腦中，然后就可開(kāi)始對板子進(jìn)行自動(dòng)測量。TD-3的測量結果不僅包括焊膏印刷的寬度和高度，還能自動(dòng)計算出焊膏的體積。它可以將這100個(gè)點(diǎn)的實(shí)測結果與設定值進(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(lái)。整個(gè)系統程序運行于Windows98環(huán)境下，操作十分便捷。

　　與TD-3V不同，SENTRY 2000屬于連線(xiàn)式焊膏高度測量?jì)x，它用于接在自動(dòng)印刷設備后面作在線(xiàn)檢查。這種系統采用Intel Pentium Ⅱ處理器進(jìn)行數據處理，具有很高的速度。一塊13×13間距為50mil的BGA器件作完全焊盤(pán)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(chǎng)測量?jì)H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)印刷機的后面，因此在發(fā)現印刷超出規定的范圍后，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(xiàn)式　　　在線(xiàn)式

　　　　　測量精度　　　　　　8μ　　　　　5μ

　　　　　重復精度　　　　　　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)測量系統都采用計算機進(jìn)行處理，可以地將測量數據存儲下來(lái)，用于以后的分析比較。上面介紹的兩種系統均可配備統計過(guò)程控制（SPC）軟件，對存在數據庫里的記錄進(jìn)行統計分析，將工藝變化趨勢用柱狀圖或曲線(xiàn)圖直觀(guān)地表示出來(lái)。兩種測量?jì)x的性能指標見(jiàn)表1，基本上代表了該類(lèi)設備目前最新技術(shù)水平。

　　除了作焊膏高度測量外，這種設備還可靈活地用于多種應用中，比如觀(guān)察鋼模板開(kāi)孔情況、測量膠點(diǎn)直徑、觀(guān)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)掘新的應用，提高設備的利用率。