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元件編程的自學功能
復雜元件在線路板組裝中只占很小的部分,但卻占用大部分設置時間,因為操作人員和生產工程師必須對元件;據進行編程以輸入機器中。
從事樣機生產或小規模產品系列生產的制造商,尤其是大型0EM廠商,會發現有著密集錯綜互連(如倒裝片)的高度復雜的元件越來越常見。為保持產業競爭力,能夠精]貼裝這類復雜元件的生產機制是十分重要的。這些元件不僅是迄今最貴的元件,而且若需返工也是最耗時間的。另外返工會影響質量。
精確對準和貼裝,與快速準確地設置和轉換同樣重要有時精確處理線路板上的一個非標準的復雜元件時其困難]度可能使得生產陷于停頓。
挑戰
應用于航天、軍事和電信等高可靠性領域的一種復M元件,就是如今越來越常見的陶瓷圓柱柵格陣列(CCGA)它需要密封封裝、高密度互連及更高的板級可靠性。CCGA封裝采用高溫焊柱取代焊球,從而形成更高的間隔,便于進行更加靈活的互連,另外也顯著增加了封裝焊點的熱疲勞壽命。如今,CCGA元件對機器操作人員提出了編程方面的普遍性挑戰,正如高度復雜的、不均勻的 bga、間距極小的CSP、大型 MCM、大型QFP及倒裝片一樣。這些元件不僅復雜、昂貴,而且常常相當脆,處理不當很容易被損壞(見圖1)。
QFP只在邊上有引線,而 bga和CCGA則在其陣列中有互連,從而所用線路板的空間更少。對這些復雜元件的需求將持續增長,因為許多應用越來越趨于小型化,由此器件可用的空間越來越小。
在現有的生產環境下,這類元件常常在交付生產時并沒有 CAD數據.既然沒有封裝數據,就必須迅速在機器上創建起來。然而,對不均勻的bga進行手工編程很難,而且相當耗費時間,因為每個焊球在陣列中的坐標都需輸入機器。小型元件甚至需要顯微鏡來辨識焊球/引線的細節。較大的元件也會遇到困難,因為其照明很難有效,常常造成沿周邊的陰影效應。引線與背景之間的低對比度造成常用視覺系統對錯誤的虛假探測。對于有著幾乎像鏡子一樣的底面的CCGA來說,正如下面顯示其互連痕跡的微bga的雜亂圖像一樣,這種情況特別突出(見圖2)。
一個有經驗的操作人員或生產工程師對新元件編程約需3O分鐘到數小時不等,視其復雜性而定。一般來說,這是在為新任務設置機器時進行的,會導致長時間的設置和機器停工。這要花費時間,也就是花費金錢,更不必說貼裝錯誤會影響到整個線路板的質量,潛在成本更高。