AOI技术在SMT表面贴装中的应用

在激烈的市场竞争中,电子产品制造商为了确保产品的质量,在产品制造过程中对各个生产环节的半成品或成品进行质量监测显得尤为重要。随着表面组装技术（SMT）中使用的印制电路板线路图形精细化、SMD/SMC元件微型化,及SMT组件高密度组装、快速组装的发展趋势,采用目检或人工光学检测的方式检测已不能适应,自动光学检测（AOI）技术作为质量检测的技术手段已是大势所趋。     

SMT检测中AOI技术的应用

各国的电子工业,特别是以表面安装技术（SMT）作为新一代的电子装配技术,己经浸透到各个行业,各个领域。近十年来SMT技术发展神速,应用范围十分广泛,在许多领域中己经部分或完全取代了传统的线路板通孔插装技术。SMT技术以其自身的特点和优势,使电子组装技术发生了根本性的、革命性的变化。然而在激烈的市场竞争中为了保证电子产品的质量,需要对SMT进行质量检测。在SMT技术中,自动光学检测（AOI）技术作为SMT质量检测的技术手段是大势所趋。     

SMT质量控制技术

出于对质量要求日益增高，对产品价格要求低，SMT外加工市场竞争日益激烈，特别是金融危机对SMT外加工企业的冲击十分明显，定单明显下跌南极星公司能保持稳定的定单，满负荷的生产，取决于它的质量保证和低成本运行。笔者以多年对SMT生产线的管理经验，阐明决定SMT产品的质量和高效生产的是制程管理，涉及法、物、人、设备、环境等诸多因素，文章着重介绍了此类因素的控制方法。     

关于PCB拼板组合与设计的研究

在SMT行业中,随着产品微型化、高端化以及竞争的激烈化,产品的制造成本与品质的追求已让越来越多的高管去重视与关注,更多地将SMT工艺设计转变到周边辅助自动化、材料的选择等。PCBA组装是将PCB进行SMT、AI、自动焊接、测试的过程,在此过程中PCB的拼板方式设计直接影响到基板供应商的制造成本、品质保证能力以及SMT制造商制造成本、生产效率、产品的报废、品质的保证等。因此,针对最佳的PCB拼板设计必须结合SMT制造商的实际生产与组装情况来进行,确保实现效益最大化。     

高职院校SMT实训教学改革初探与实践——以苏州健雄职业技术学院为例

SMT技术是新一代电路互联技术,是现在电子组装技术的核心。它是现阶段电子装备微电子化、小型化的重要手段,正在成为板级电路组装技术的主流,SMT已成为支撑现代电子制造业的关键技术之一。但是,这方面的人才却十分匮乏。高校对SMT领域人才的培养也都相对缺少经验。该文就当前高职院校SMT技术的教学现状进行了分析,并提出了自己在SMT实训教学改革中的一些教学经验,以此展开分析和探讨,以寻找一条能够适合大专院校的人才培养模式,从而不断满足企业对SMT人才的需求,促进国家经济的发展。     

中科院沈阳自动化研究所义乌中心成功研制电阻焊电流和焊点数实时监测仪

中科院沈阳自动化研究所义乌中心研发人员经过半年多的努力,成功研发出电阻焊电流和焊点数实时监测仪,填补了我国钣金加工企业特别是汽车制造企业在生产过程中对焊点质量进行监控的技术空白。目前产品已经在厦门和柳州经过测试,预计将于近期正式投产。电阻焊就是通过瞬间的大电流(6000-20000A)产生的焦耳热把钢板融化形成焊核;钣金加工企业大多采用电阻焊方法     

浅议高校开设SMT课程的意义

SMT表面组装技术是伴随着电子元件和电子产品的不断更新换代而发展起来的。经过多年的发展,SMT已经成为一项热门的先进技术。与SMT快速发展的现状相对应的,是高职高专院校在这方面学习的空白。国内外大型电子产品制造商每年都在高薪聘请SMT技术员并且出现严重的供不应求的情况,而高职高专院校又不能输出具备SMT操作技能的毕业生。基于未来职业岗位群的要求,SMT新课程的开设刻不容缓。     

高温时效下Sn/SnPb混装焊点的微观组织研究

针对Sn/Sn Pb混合组装焊点在工艺兼容性和长期可靠性方面存在的问题,设计了带菊花链结构的板级电路,采用回流焊接工艺对无铅方形扁平封装(QFP)器件和Sn Pb焊料实现混合组装,对组装样品进行1500 h的高温老化实验。通过对高温老化前后混装焊点显微组织的分析和电、力学性能的研究,探讨混装焊点两侧焊接界面金属间化合物(IMC)的生长规律及其对焊点电、力学性能的影响.结果表明:Cu6Sn5和Cu3Sn金属间化合物厚度均与老化时间的平方根呈线性关系,混装焊点界面的Cu6Sn5分解反应是Cu3Sn化合物的主要生长机制;老化过程中富铅相在焊接界面的聚集,切断了焊点内Sn原子的扩散通路,形成阻碍IMC层进一步生长的抑制区;焊点基体β-Sn的尺寸粗化、Pb的富聚以及具有本质脆性的IMC层状生长降低了焊点的抗拉强度,层状IMC的厚度在一定程度上反映了焊点的力学性能.     

迅速崛起的电子元器件表面组装技术

市场的需求促进了电子产品的发展。当前电子整机日渐趋向小型化、薄型化、轻量化和高可靠化,其内部的电子元件也越做越小,组装密度越来越高。“轻薄短小”这四个字形象地表达了电子产品开发的一个重要动向,这就是高密度化。随着电子工业的发展,元器件表面组装技术(英文缩写SMT)作为一种新型微电子高密度组装技术正在迅速崛起。SMT最早用于瑞士钟表业,后来美国将该技术用于军事类电子装备和计算机中。如今世界各国竞相开发,使其在国防和民用,航空和航天,电子仪器仪表,电视机,摄录像机,传真机,通讯设备等研究和生产制造领域得到广泛的应用。 比菜籽还小的元器件用手工根本无法安装,而SMT采用微电脑控制的精密机械设备可以高速、可靠地自动完成点焊膏、点胶、固化、焊接、清洗等装配全过程。首先用计算机控制的机械手通过温度和压力的调整,在印刷线路板上规定位置均匀滴涂焊膏,然后智能型高速自动贴片机把元器件自动装贴在各个涂胶部位,经组装完成的印刷线路板被送进焊接系统进行一次性整体同步焊接,焊接过程中用微机严格控制升温、焊接和冷却过程。     

伺服焊枪车身点焊质量在线评价

利用机器人驱动伺服焊枪进行点焊控制的同时,研究从伺服编码器中在线提取压痕深度来进行焊点质量在线评价.通过在0.8 mm、45#热镀锌钢板上的验证,表明该方法是切实可行的,并且检测成功率较高,能够代替目前常用的焊点质量离线抽样检测方法,如破坏性检测、无损检测法等.     

Flip Chip焊点振动疲劳寿命预测模型

应用超单元技术并结合局部／整体三维有限元模型,以Flip Chip封装体系为例,对Flip Chip焊点的振动疲劳可靠性问题进行研究,基于三带技术和高周疲劳关系式,提出了Flip Chip典型焊点的随机振动环境中的振动疲劳寿命预测模型,并把预测得到的振动疲劳寿命和热疲劳寿命进行比较,证实了振动疲劳对Flip Chip焊点寿命影响的重要性。利用应力／应变分析结果,确定了焊点裂缝易产生区。     

Influence of Temperature on Creep Behavior of Ag Particle Enhancement SnCu Based Composite Solder

The creep properties of solder alloys are an important factor affecting the reliability of soldered joints in surface mount technologies. Particle-enhancement is one way to improve the properties of solder alloys. The temperature of the solder joint is one of the primary factors affecting the solder joint creep prop-erties. Single shear lap creep specimens with a 1 mm2 cross-sectional area were fabricated using Ag parti-cle enhancement 99.3Sn0.7Cu based composite solder and 99.3Sn0.7Cu eutectic solder to examine the in-fluence of temperature on the creep behavior of solder joints. The results show that the solder joint creep resistance of the composite solder joint was generally superior to that of the 99.3Sn0.7Cu solder joint. The creep rupture life of the composite solder joint was reduced by increasing temperatures at a faster rate than that of the 99.3Sn0.7Cu eutectic solder joint.     

无铅焊接技术对印制电路板可靠性的影响

阐述了无铅焊接中焊料及其工艺特点,并与有铅焊接进行了比较.分别通过SMT再流焊接和手工焊接陈述了无铅焊接技术在军品上的应用,论述了无铅(混合)焊接对PCB可靠性的影响.     

提高大面积敷铜箔板再流焊接质量的研究

通过陈述大面积敷铜箔板的焊接特点,指出采用SMT工艺组装大面积敷铜箔板的难点;详细阐述了采用DFM原则提高设计质量、严格控制印膏质量和合理设置再流焊接温度曲线3个方面的试验过程.试验验证了通过提高产品设计质量、模板制作质量和合理设置再流焊接温度曲线等措施,能大大提高双面大面积敷铜箔板的再流焊接质量.     

无铅焊点鲁棒定位的灰度积分投影算法

针对自动光学检测系统因焊点定位不准确而导致的误判问题,基于灰度积分投影技术提出了一种焊点定位的鲁棒算法。首先对焊点图像进行预处理,利用焊点的颜色特征对图像进行二值化,将焊点从PCB图像中分割出来,然后分别利用焊点特征的水平和垂直灰度积分投影曲线,以焊盘窗内焊点像素的面积最大化为目标,找到焊点的定位坐标,以实现准确的焊点定位。另外,在算法中,通过引入Blob评价函数区分焊点与噪声,从而有效地减少噪声的干扰,提高了定位算法的鲁棒性。实验结果表明,对变化多样的Chip元件焊点,该算法具有较高的定位精度。     

小尺度薄型封装焊点失效机理和可靠性设计

通过实验研究了印刷电路板（print circuit board,PCB）设计对小尺寸薄型封装（thin small outline package,TSOP）焊点可靠性的影响.实验制作了包含引脚焊盘的长度、焊盘的表面处理方式及背靠背的双面贴装偏移量3种设计参数的可靠性测试板,并采用表面贴装工艺（surface mount technology,SMT）将TSOP器件焊接到测试板上;经-40～85 ℃的高低温循环试验后,收集了TSOP引脚焊点裂纹的生长数据;讨论了焊点失效的机理,相应考虑了2种可靠性判断准则,并对各参数条件下的裂纹数据进行比较.结果表明,长尺寸焊盘、有机保焊膜（organic solderability preservatives,OSP）及不对称的两面布置方式有助于提高TSOP引脚的焊点可靠性.     

平带传动的可靠性增长

介绍了产品在试制阶段产品的可靠性变化 ,并用可靠性增长数学模型对其变化情况进行了描述。该数学模型不仅可以用来对产品的可靠性进行评估 ,而且还可以用其预测值来进行质量管理。     

基于极坐标Hough变换的焊点检测标定方法

针对探头在粗定位情况下对车身焊点检测效率和准确率方面存在的不足,提出了一种结合焊点形态结构特点,利用极坐标Hough变换算法和改进的边缘检测算子,以精确获取焊点坐标的方法.此方法通过形态结构决策降低参数存储,用极坐标构造二维参数极大地提高了运算速度,再结合滤波、最小二乘法、双阈值法等算法,能在高噪声的背景下对焊点进行检测标定,以提高机械臂末端探头检测焊点质量的效率和准确率,对于工业上车身焊点检测具有重要的实际意义.实验结果表明,该方法处理焊点图像的准确率达到99.2%,且快速性也有很大的提高.     

焊膏机器视觉测厚仪图像采集模块设计

用结构光投影进行机器视觉三维测量可以快速有效检测电子产品贴片生产线焊膏印刷质量,其中图像采集系统的设计是主要环节.论文通过选取合适的摄像机、镜头和投影仪,建立了焊膏图像三维测量系统,并通过标定板完成时图像采集系统的准确标定.实验表明,设计的图像采集系统和标定能够满足焊膏三维检测精度的要求.