启东SMT贴片0201组装，从困难到常规放置

本文解释并讨论了在大批量和高混合装配操作中控制0201放置的指导原则。

尽管通常认为这是一个相对较新的发展，启东SMT贴片但自1950年代初以来就已经可以使用印刷电路板（PCB）。

SMT早得到普遍接受是在1980年代初，当时Dynapert MPS-500和FUJI CP-2等机器进入市场。当时，流-行的放置元件是1206（3216）电阻器和电容器。然而，在一两年之内，1206取代了0805（2125），成为SMT放置的常见组件。

0603（1608）组件开始发展。此时，许多组装机制造商都回到了研发，研究和开发实验室，以重新评估用于容纳这些新的较小组件的技-术。这些组件带给装配设备的变型包括高分辨率的相机和较小的真空喷嘴。

0402（1608）封装的出现在PCB组装的各-个方-面提出了进一步的挑-战。在机器开发方面，真空喷嘴变得越来越小，越来越脆弱。组件供料器成为新的重-点，它可以作为改进的单元，使机器的零件精-确。

随着0402组件的出现，过程挑-战已增加到成功放置组件所需解决的挑-战。焊膏印刷变得关键–模板厚度和焊膏网格越来越成为重要的工艺考虑因素。这种放置所需的技-术还涉及大量的新成本。

这些因素的结合创-造了一种新的包装形式，这是电子工业历史-上采用慢的包装形式。总体而言，近五年来，0402包装在业界得到了广 -泛的接受-如今，许多组装厂从-未放过0402板材。

现在，我输入了0201。

在过去的一年半中，0201的放置一直是整个行业讨论的关键主题。由于尺寸，重量和功耗的要求，许多OEM板组装商需要在其产品中集成甚至小的组件和技-术。合同制造商（CM，合同制造商）还拥-有新技-术，以使组装过程保持新状态，并为客户提供全-方-位的服务。对于机械制造商而言，挑-战在于在动态技-术变革的时代中开发出对陈旧装配设备的抵-抗-力。

0201安置挑-战

0201组件的放置比其前面的组件干预具挑-战性。主要原因是0201封装大约是相应的0402尺寸的三分之一。

先前可接受的机器放置精度立-即成为0201引入的局限。此外，传统的工业胶带技-术规范允许太多的移动以确-保可-靠地放置0201，并且提-高过程控制的水平才能使0201成为生产产品现实。

尽管这些障碍很大，但远非不可克服。当然，他们需要所-有的决定，因为0201放置所需的技-术需要大量资金，并且高层管理者有希望进行研发（R＆D）。

可-靠0201放置的关键

在FUJI，积极的研发计划使所-有电路组装机都-能以100％的速度与0201兼容，具有低的抽吸可-靠性为99.90％，目标的抽吸可-靠性为99.95％和小的放置可-靠性。是99.99％。评估设计的各-个方-面是否具有在完整的0201程序上工作的能力，并且紧密相关的机器组件参数的单个元素的组合被证明对成功至-关重-要。这些参数包括：研发计划得出的结论是，能够精-确地确-定滑架台的位置并进行小程度的调整以补偿胶带的不准确性，这是使部件拾取可-靠性达到99.95％以上的关键因素。为此，对送料台进行精密加工，以确-保各个送料器的可重复定位，并与使用两轨线性移动导轨的高分辨率半闭环伺服系统结合使用。根据视觉系统判断的抽吸-精度结果，该设计可以进行较小的调整。这样可以确-保组件尽可能靠近中心。

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为此，对送料台进行精密加工，以确-保各个送料器的可重复定位，并与使用两轨线性移动导轨的高分辨率半闭环伺服系统结合使用。根据视觉系统判断的抽吸-精度结果，该设计可以进行较小的调整。这样可以确-保组件尽可能靠近中-心。组件进纸器。送料器制造成具有非-常严格的公差，以确-保抽吸位置的可重复性，而与组件高-度和大量可能的组件位置无关。用于将进纸器定位和锁定到-位的机制耐-用且精-确，而且易于使用。另外，用于制造送纸器的材料具有高-强-度和轻重量，以实现人机工程学操作，同时确-保精-确，可重复地传送载带。

进纸器驱动链轮。驱动链轮在机器定位组件带的能力中起着关键作用。驱动链轮齿的形状，锥度和长度会显着影响进纸器定位磁带的能力。还研究了其他因素，例如驱动链轮的直径和与链轮接触的皮带的数量。基本链轮设计的改变导致定位精度提-高，早期的设计在X方向上增加了20％，在Y方向上增加了50％。正确送入组件后，下一步是将组件拉到真空吸嘴上并将其放到板上。真空喷嘴符合要求，可以吸收拾取和放置元件期间的震动，补偿焊膏高-度的微小变化，并降-低元件损坏的风险。由于这些原因，喷嘴能够在其固定装置内移动。

了解材料选择，材料硬度，加工公差和热特性，才能构成可-靠的吸头。喷嘴在其支架内自由移动，而又不影响精度。

喷嘴轴已组装。喷嘴轴也是关键的设计元素–通过使整个喷嘴与轴组件直接对齐来消-除过速。过压是由磁头上下移动时产生的惯性引起的。如果喷嘴和轴不成一直线，则可能会有一点鞭打或过压。过压会导致定位精度发生变化，该精度由移动速度，喷嘴的重量和组件的重量确-定。通过消-除超压，直接对准减少了与元件放置和放置相关的负面因素。

图3喷嘴设计。喷嘴设计的变化是允许接收0201组件的重要因素。为了绘制0.6×0.3 mm的组件，喷嘴的外径不超过0.40 mm。这形成了细长的细长喷嘴轴，该喷嘴轴很脆弱，但还保持精度以保持高抽吸可-靠性。从线性轴到锥形设计的更改增加了喷嘴强度，并允许喷嘴抵-抗弯曲。

矩阵结构。所-有-机器在运行过程中都会产生振动。基础框架设计是降-低振动和谐波共振的速度和运动影响的关键的一步。通过使用铸铁底座和先-进的结构技-术，可以将振动和谐波共振降-低-到机器内-部的可控水平，从而可以消-除负面影响。

符合标准

通过所-有六个关键因素，消-除了可-靠地放置0201的障碍。结果，R＆D的重-点已经转移到了新小的组件上，而0201不-再被认为是领-先的组件封装技-术。

对于0201元件的放置，可接受的工艺窗口在3处约为75μmX和75μmY。为了获得6个贴片的可-靠性，将X和Y公差减小到50μm。新的高速贴装设备的额定值为66μm，实际标准偏差约为35〜45μm。随着0201组件的使用越来越广-泛，制造工艺越来越紧密，可以提-高-精-度。

供应商之间组件尺寸的差异对0201的进料和放置提出了挑-战。散装饲料正在开放中，应于2001年投入使用。

尽管该机器现在具有此功能，但是在接下来的12到24个月中，启东SMT贴片只有一小部分用户愿意接受0201放置。这类似于球栅阵列（BGA）和0402组件的引入，其中机器的功能领-先于过程状态。

未来挑-战

现在，0201组件的放置是新放置设备的标准功能，但仍需要进行其他工作