一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種表面貼裝技術(shù)(SMT, Surface Mounting Technology)中的零件貼裝工藝及其裝置，特別涉及一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，其特別適合于體積和重量極小、并且對應的焊盤的尺寸也極小的元器件的表面貼裝。
【背景技術(shù)】
[0002]科技的飛速發(fā)展，性能的突飛猛進，使得當下電子產(chǎn)品逐步走向輕、薄、微型之路。典型的電子產(chǎn)品，如手機的“身材”重量也一直沿著此規(guī)律前行，“外形尺寸”已成為終端產(chǎn)品的重要賣點之一。高密度、小尺寸的設計已成為產(chǎn)品競爭最為激烈的一項指標，零件的尺寸不斷壓縮，對零件組裝(SMT)工藝也不斷的提出新的挑戰(zhàn)。
[0003]PCB外形設計、焊盤尺寸設計、印刷品質(zhì)狀況以及PCB制造加工品質(zhì)等一系列因素，一直以來制約著小型貼片零件的貼片和焊接精度，諸多影響精度的因素的累積而導致生產(chǎn)良率一直難以提升。
[0004]在現(xiàn)有的表面貼裝工藝中，最常見的問題是，在回流焊接過程中，貼片元件如貼片電容或貼片電阻會部分地或全部地豎起，從而產(chǎn)生因翹立而脫焊的缺陷，人們形象地稱之為“立碑”現(xiàn)象?！傲⒈爆F(xiàn)象的產(chǎn)生是由于貼片元件兩端焊盤上的焊膏在回流熔化時，貼片元件兩個焊端的表面張力不平衡，張力較大的一端拉著貼片元件沿其底部旋轉(zhuǎn)而致。
[0005]貼片元件的體積越小越容易發(fā)生“立碑”現(xiàn)象，這是因為，不均衡的張力可以很容易地拉動貼片元件。以目前SMT行業(yè)所使用的最小貼裝元器件01005零件為例，SMT貼裝工藝的最大的制程不良屬爐后偏移，立碑不良。
[0006]產(chǎn)生上述現(xiàn)象是多方面的綜合因素導致的結(jié)果。首先，線路板制造加工過程中導致板材無規(guī)律性漲縮，尤其是針對于FPC和FR4多拼板設計模式，漲縮表現(xiàn)的更明顯，實際漲縮尺寸達75um以上的情況常有發(fā)生；其次，印刷機在印刷過程中本身存在一定的精度差，業(yè)界目前能夠做到比較理想的精度差為25um，一般維持在40?50um左右；另外，高速貼片機的本身精度差50um左右。這些精度差累積疊加后直接影響了 01005制程良率，從而導致不良項目表現(xiàn)為立碑率過高。
[0007]具體地，如圖1所示，PCB線路板100實物成型時，其焊盤101與原始設計文件如Gerber文件中設計的焊盤101’存在無規(guī)律性的漲縮。也就是說，實際生產(chǎn)中得到的PCB線路板100的焊盤101無法完全與原始設計中的焊盤101’的位置和尺寸完全匹配和對應。
[0008]如圖2所示，印刷機按PCB線路板100的板材上的兩光學定位點102印刷，因板材漲縮以及印刷精度問題，出現(xiàn)如圖3所示的狀況，錫膏103和焊盤101存在偏差現(xiàn)象。貼片機貼片時仍采用板材上的兩光學定位點102進行定位，因貼片機程序依gerber文件制作，每次貼片位置固定且接近于原始gerber文件的位置，因零件兩端與錫膏103接觸面積差異，從而導致爐后因零件兩端拉力不均而發(fā)生“立碑”現(xiàn)象，如圖4中所示。
[0009]也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)中，PCB線路板100在成型過程中，因為板材的漲縮，其焊盤101的位置并沒有到達設定的位置，從而產(chǎn)生了第一次偏差，而PCB線路板100成型有光學定位點102，光學定位點102為后續(xù)的各個步驟提供識別基準點。這樣，在印刷步驟中，按照預設的光學定位點102進行定位時，沒有考慮到PCB線路板100的漲縮，從而導致在印刷過程中產(chǎn)生了第二次偏差，即錫膏103并沒有完全對應地印刷在焊盤101上。然后，在貼片時，貼片的坐標是原始gerber文件中的坐標，并且還是以光學定位點102作為識別基準點，從而相當于完全忽略了前面所述的第一次偏差和第二次偏差，這樣導致元器件在貼片時，元器件的焊端面也不是完全對應地焊接到錫膏103上，從而產(chǎn)生了第三次偏差。
[0010]這樣，在小型貼片元件的整個貼裝工藝中，以固定的光學定位點作為基準，使后續(xù)的印刷和貼片步驟產(chǎn)生了較大偏差，從而上述三次偏差的結(jié)果是貼片元件產(chǎn)生了較嚴重的元件偏移，而在回流焊過程中，由于焊膏熔化時的表面張力拉動貼片元件自動糾正時，因為偏移嚴重，與錫膏103接觸面積較大的貼片元件的焊端面會得到更多熱容量而先熔化，從而這種自動糾正產(chǎn)生的拉力反而會使貼片元件立起從而產(chǎn)生“立碑”現(xiàn)象。
[0011]從而，以固定的光學定位點為基準點、并且印刷和貼裝時分別使用的印刷坐標和貼裝坐標都是根據(jù)原始Gerber文件中的預設坐標的小型貼片元件的貼裝工藝，很難消除回流焊時的“立碑”現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的主要目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，所述貼裝方法特別適合于將體積和重量極小、并且對應的焊盤的尺寸也極小的貼裝元件貼裝在PCB基板上。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，所述貼裝方法使所述貼裝元件與所述PCB基板上的錫膏位置匹配，從而得以防止爐后出現(xiàn)“立碑”現(xiàn)象。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，其中在所述貼裝方法中的貼片步驟中，用來作為基準的識別圖案是實時地，現(xiàn)場制作，從而保證在貼片機完成所述貼片步驟時，能準確定位。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，其中在所述貼裝方法中的所述貼片步驟中，因為使用所述識別圖案作為基準點，這樣所述貼裝元件的貼裝坐標不再是原始設計中的位置坐標，而是調(diào)整為印刷鋼網(wǎng)的開孔坐標，從而使所述貼裝元件的貼裝位置更符合實際需要。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，其中因為用來作為基準的識別圖案是實時地、現(xiàn)場制作，從而在所述貼片機完成貼片步驟時，能根據(jù)所述PCB基板的不同漲縮程度進行調(diào)整。
[0017]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，因為在所述貼片步驟中，以前續(xù)步驟中形成的所述識別圖案作為基準點進行校準，從而在前述步驟中造成的精度累加的疊加不會對所述貼片步驟產(chǎn)生嚴重的影響而使所述貼裝元件的兩焊端面與錫膏接觸面積產(chǎn)生較大的差異，從而有效防止因為各個步驟精度累積疊加而導致的立碑不良。
[0018]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，所述貼裝方法使得所述PCB基板的板材的漲縮精度可以適當放寬標準，便于后續(xù)的板材的拼板數(shù)加大，從而提升生產(chǎn)效率。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，其中本發(fā)明的所述貼裝方法增加了動態(tài)地制成所述識別圖案以及根據(jù)所述識別圖案進行定位的工序，從而不需要改變原有的PCB基板的結(jié)構(gòu)，也不需要改變原始文件如gerber文件中的設計，從而本發(fā)明的所述貼裝方法適合與現(xiàn)有的貼裝工藝整合。
[0020]本發(fā)明的另一目的在于提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法及其裝置，其設計簡單、加工方便、適用性極強，從而直接提升產(chǎn)品良率、減少返修報廢率、并且節(jié)約成本。
[0021]為達到以上目的，本發(fā)明提供一種動態(tài)地調(diào)整貼裝位置的貼裝方法，所述方法將至少一貼裝元件貼裝于一 PCB基板上，所述方法包括如下步驟:
[0022](a)在所述PCB基板上設置至少一組定位焊盤；
[0023](b)在印刷網(wǎng)板對應各個所述定位焊盤的位置設置定位通孔；
[0024](c)將所述PCB基板與所述印刷網(wǎng)板疊合，并執(zhí)行印刷步驟，各個所述定位焊盤上得以印刷有識別圖案；以及
[0025](d)控制中心以現(xiàn)制的所述識別圖案作為基準點進行光學定位，并執(zhí)行貼片步驟，貼片機將所述貼裝元件貼裝于執(zhí)行了所述印刷步驟后的所述PCB基板上。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個實例，在上述貼裝方法中，所述一組定位焊盤包括兩個或多個所述定位焊盤，相應地，所述印刷網(wǎng)板具有兩個或多個定位通孔。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實例，在上述貼裝方法中，各個所述定位焊盤設置于所述PCB基板的周邊非工作區(qū)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個實例，在上述貼裝方法中，所述一組定位焊盤包括兩個所述定位焊盤，并且分別位于所述PCB基板的兩個對角區(qū)域。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實例，在上述貼裝方法中，所述PCB基板大致呈矩形，兩個所述定位焊盤分別位于所述PCB基板的較長對角線的兩個對角區(qū)域上。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個實例，在上述貼裝方法中，所述貼裝元件是小型貼片電容或貼片電阻,例如可以是業(yè)內(nèi)熟知的01005元器件。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實例，在上述貼裝方法中，所述定位通孔的尺寸小于對應的所述定位焊盤的尺寸。
[0032]根據(jù)