在表面貼裝技術(shù)(SMT)生產(chǎn)中,PCB的平整度是保證貼裝精度的關(guān)鍵前提。針對(duì)ASMPT TX2高性能貼片機(jī)而言,PCB的翹曲控制尤為重要,它直接影響到機(jī)器的光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)能否正常工作以及最終的貼裝良率。

1. 翹曲對(duì)光學(xué)對(duì)焦系統(tǒng)的挑戰(zhàn)

ASMPT TX2貼片機(jī)依賴高精度的數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)識(shí)別和貼裝對(duì)位。該設(shè)備的數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)焦距容差為2毫米。這意味著當(dāng)PCB因應(yīng)力或熱膨脹產(chǎn)生翹曲時(shí),電路板表面不同區(qū)域的高度差若超過(guò)2毫米,相機(jī)將無(wú)法在單一焦距下清晰地捕捉到位于PCB局部高點(diǎn)(或低點(diǎn))的基準(zhǔn)點(diǎn)。

在實(shí)際生產(chǎn)中存在機(jī)器公差、來(lái)料公差及夾持公差等多重因素疊加。當(dāng)綜合考慮所有這些系統(tǒng)性誤差后,TX2在實(shí)際運(yùn)行中能夠穩(wěn)定應(yīng)對(duì)的動(dòng)態(tài)翹曲度會(huì)從理論上的2毫米降低至約1.5毫米。一旦PCB翹曲超過(guò)1.5毫米,就可能出現(xiàn)以下問(wèn)題:

基準(zhǔn)點(diǎn)無(wú)法聚焦: 安裝在邊角的基準(zhǔn)點(diǎn)與PCB中部的墨點(diǎn)(或?qū)ξ稽c(diǎn))高度差異過(guò)大,超出了相機(jī)鏡頭的景深范圍,導(dǎo)致圖像模糊,機(jī)器無(wú)法計(jì)算準(zhǔn)確的貼裝坐標(biāo)。

元件高度干涉: 隨著PCB翹曲,原本設(shè)定的拾取和貼裝高度會(huì)發(fā)生變化。若PCB向下凹陷,元件在貼裝時(shí)可能因?qū)嶋H行程不足而產(chǎn)生“砸件”或虛貼;若向上拱起,則可能導(dǎo)致吸嘴在下降過(guò)程中碰撞元件或PCB表面。

2. 翹曲方向與物理補(bǔ)償方案

為了解決上述對(duì)焦難題并確保貼裝穩(wěn)定性,必須對(duì)PCB進(jìn)行物理整平,將其最大高度差控制在設(shè)備可接受的范圍內(nèi)。

翹曲標(biāo)準(zhǔn)與控制目標(biāo): 針對(duì)TX2機(jī)型,要求將PCB的翹曲度嚴(yán)格控制在最大0.5毫米以內(nèi)(翹曲方向通常允許向下)。這一數(shù)值遠(yuǎn)低于相機(jī)對(duì)焦極限的1.5毫米,為生產(chǎn)提供了充足的安全余量,確保相機(jī)在任何位置都能輕松對(duì)焦。

磁性頂針的應(yīng)用: 要實(shí)現(xiàn)0.5毫米的高平整度,單純依靠PCB自重或邊緣夾持往往是不夠的。TX2貼片機(jī)所在的工藝產(chǎn)線通常配備帶有磁性頂針的工作臺(tái)。操作員需要根據(jù)每款PCB的拼板分布和薄弱環(huán)節(jié),手動(dòng)布置磁性頂針。

支撐原理: 頂針從下方支撐起PCB的凹陷部位,有效消除向下的翹曲。

效果: 通過(guò)合理密布的磁性頂針,可以將因重力下垂或應(yīng)力變形的PCB強(qiáng)行頂升至與軌道基準(zhǔn)面幾乎平行的狀態(tài),從而保證整板高度差≤0.5mm,為后續(xù)的高精度貼裝和對(duì)焦掃清障礙。

對(duì)于ASMPT TX2貼片機(jī)而言,通過(guò)磁性頂針將PCB翹曲度嚴(yán)格控制在0.5毫米以內(nèi),是保證2毫米對(duì)焦系統(tǒng)有效工作、規(guī)避對(duì)焦失敗風(fēng)險(xiǎn)的核心手段。