SPI观念原理培训教材.doc

SPI 观念 原理培训 TR7006属于高速整块印刷板检测设备,是锡膏检测领域的最高档设备，能评估每块印刷板上的每个检测点。TR7006利用激光束进行逐条生产在线的整块印刷板的扫描，收集每个锡膏的所有测量资料，并将实际测量值与须置的合格极限值进行比较。可检验各种不同类型的印记，包括偶然出现的缺陷，如；由钢网开口堵塞引起的焊盘漏印。全扫描还可显示出焊膏沉积图形的印记，包括坍塌、凹陷和焊料隆起。 一 SPI的观念及其在SMT领域中的应用 实际上对锡膏进行3D检测就是三次元量测得一种。 三次元量测系于1968年由日本三丰公司推出二次元游标读取方式之A1形坐标测定仪，而接着于1974年英国Rolls?Royce公司推出全方位接触式之探针，而逐渐发展为数字式三次元坐标量测机，结合数控床台及其它量测方式(如光学)，以至今日三次元量测系统。 三次元量测仪即是坐标量测(Coordinate Measuring Machine，CMM)系三个方向同时可以测量，具有三次元测量功能，也就是长、宽、高，以图学来讲，即前视图(front view)、上视图(top view)、侧视图(side view)合起来为三视图变成一立体图，可制成品。 目前三次元量测仪之种类基本上分为接触式与非接触式两大类型，接触性主要以探针式为主，非接触式主要是立用光学与图像处理为主，详如图 图1.1 各类三次元量测之比较?????? 接触式三次元量测仪在早期的商业应用上，都是使用手动或CNC利用一个可以做多方向感测指示的球形电子测头，沿着X、Y、Z，三轴移动以进行量测。量测时，测头与工件表面保持切线接触，达到特定压力时，即可触发信号，撷取测头的X、Y、Z方向相对基准点的坐标。经由计算机计算处理，可得测头与真实尺寸的关系，进而记录点数据并作为后续逆向工程或相关工作做用。 非接触式三次元量测仪是利用LED或雷射光源，经聚光透镜直射待测工件物体，反射之光线经由传感器可以侦测得到位置坐标值，由于传统的接触式量测测头较易变形、几何复杂、微小的工件有量测的困难，因此非接触式量测系统的使用亦逐渐增加。 SPI英文全称 Solder PastInspection System，其就是非接触式三次元量测原理的一种应用，TR7006使用激光光，应用三角量测原理来对锡膏进行检测。具体的检测原理会在下面的内容里做详细的介绍。 下面来分析一下SPI在SMT领域中的重要作用。 1 可从锡膏印刷来分析锡膏检测机的重要性 图1.2 影像锡膏印刷的因素PCB板之间有杂物，或者是Pad 周围的绿油漆高低不平，如上图右侧所示，那么这时候所印刷出来的锡膏高度就会与钢板的厚度存在较大的差异。 而实际上SMT生产在线的PCB板是不会出现上面左图中所示的理想状况，所以实际上印刷出来的锡膏都会与理想状态的印刷值有一定的偏差，问题在于偏差是多少。 2 锡膏对制程的影响与锡量的控制 影响 少锡(Low solder Volume) insufficient solder joint strength, reliability issue 多锡(excess solder Volume) height possibility of solder bridge ?锡量的控制 ?Volume = Solder area * Height ?For stable printing process, solder area almost equal to aperture size which is fixed, ?Volume control means height control which is fixed, Volume control means height control 而在实际的生产中，人是没有办法对锡量的多少进行判定和控制的，只有通过设备对锡膏进行量测，才能真正做到对锡膏量的控制。 3 印刷后检查的成本调整 不管是目视检查，还是在线测试，缺陷通常认为是“坏事”，因为必须修理，板要重新检查和测试。缺陷发现越晚，修理的成本越高。因此，在过程的早期发现缺陷，自然地比在线后返工便宜。如果缺陷在回流前发现，就没有焊接点可靠性的代价。因此，如果脱机检查或自动在线监测防止了印刷差的板进一步流入下线，这是一个省钱和提高可靠性的机会。应该这样看，过程中早期发现缺陷不是一个惩罚，而是一个节约的机会。 例如，在ICT发现的缺陷必须经过可能15个步骤，从发现到拿去返工/修理到管理上的审批到工作停止到重测，等等。“十倍原则”是接受的快速公式，用来估计在每