模板印刷工艺
贴装错误的一个可能根源是模板印刷过程。特别是,锡膏块的高度、面积或体积可能影响贴装精度,由于贴装期间引脚落到锡膏里面时的组件横向运动。为了检验这个推测,通过位于乔治亚工学院 (Georgia Tech, Atlanta, GA) 电路板装配研究中心 (CBAR, Center for Board Assembly Research, Sidebar) 的表面贴装 / 倒装芯片装配线,处理了大量的板。在运行期间,改变模板印刷机的刮板压力、印刷速度、脱离 (snap-off) 间隔和脱离速度以得到锡膏块的高度、面积和体积的一个范围值。使用商业上可购买到的检查工具,我们测量了印刷后锡膏块的高度、面积和体积,以及贴装后组件的 X 和 Y 的偏差。
图一和图二显示了 X 和 Y 偏差图,它们是 0402 组件和 0.4mm 间距的 LQFP 组件的锡膏块高度、面积与体积的函数。如果在偏移与锡膏参数之间存在很强的关联,图一与图二中的图表将揭示这个关系。但是,从图表上看到,该图由一簇簇的点所组成,没有显示明显的关系。对于 0402 组件,图形显示 X 与 Y 的偏移随着高度的增加而有些分散,但是数值的分散是由于较大高度值的数据点占多数。从测得的数据计算的互相关值很低,进一步证实了贴装精度与锡膏块高度、面积和体积之间没有重要的关系。
在双面胶带上贴装
该试验没有包括由于锡膏块与焊盘位置之间的偏离或由于奇形怪状的或非矩形的锡膏块所造成的对贴装精度的可能影响。为了消除涉及锡膏块的任何因素,我们作了另一个试验,印刷之后用双面胶带覆盖一半的板面。基准点 (fiducial) 留下没有覆盖。然后组件贴装在胶带上,这样锡膏就不会影响贴装精度。将胶带贴在印有锡膏的板上对我们贴装后的检查工具的适当运作是必须的。板的另一半是以正常的方式处理的,组件贴装在锡膏内。
试样结果在图三和图四中提供,其显示出 X 偏移的平均值和标准偏差,是对正常板 和双面胶带板的组件类型的一个函数。注意,标准偏差对于双面胶的板较小,除两个组件之外, X 偏移的平均值对双面胶的板较小。