电子元件及电路组装技术介绍（二）

境之间形成适当反差，提供精确对中的光学条件。视场应适合观察物的特微和位误差要求，以便能确定良好的、有缺陷的损坏的焊料球之间的差别。处理全部先进封装的高性能贴装机必须拥有两台元器件摄像机(一台标准型和一台倒装片用摄像机)。BGA器件的精确定可以根据每个角落的5个球发现球栅的整体位置和取向，并根据BGA树检索算法和采用模板比较算法确定的位置;然后借助于灰度级机器视觉系统和计算机控制最后实现BGA的精确对准和贴装。另外还可以在PCB上设置器件局部基准标记，以便提高贴装精度。BGA的贴装误差主要来自接触表面的非共面性，所以在贴装操作期间必须建立和维持接触表面的共面性，采用自动准直仪，使贴装机的运动保持共面性。

　　CSP虽然是更加小型化的封装，但比BGA更平，所以更容易进行精确贴装。与BGA一样可采用上述方法检查球的存在与否，间距和变形状态，但无需采用灰度级视觉系统，仅需采用二进制摄像机就可以进行观察和对准，所以可以比贴装QFP和BGA更高的速度贴装CSP。

　　先进封装技术的推广应用，要求贴装机能适应IC芯片的精度要求，特别是倒装倒片贴装，可重复精度小于4um，采用高稳定高分辩率的定位系统，视觉系统能检查0.10-0.127mm的焊盘和0.05mm的高的凸起，所以倒装片视觉系统必须拥有不同的光源设施和比标准摄像机的分辨率很高的摄像机，高精度进行凸起的识别和对准。贴装机还应具有一定的喂料器公司(适合不同的喂料方式)和贴装工具更换能力，另外还应装备焊剂涂敷工具，满足倒装片贴装的要求。

　　先进封装的推广应用和混合技术的发展，要求组建柔性SMT生产线。根据电子产品的需求选择不同类型的贴装机和其它组装设备，组成柔性生产线，有条件时更应升级为CIMS，这样才能不断满足知识经济时采对各类电子设备电路组件的需求。

　　3. 焊接技术

　　先进IC封装的实用化，板级电路组装密度的不断提高，双面组装和混合组装PCB组件的使用，对再流焊接技术提出了新的要求，容易设定焊接工艺参数，使用方便，炉内温度分布均匀，工艺参数可重复性好，适用于BGA等先进IC封装的料接，适应用不同的基板材料，可充氮，适于双面SMT的焊接和贴装胶固化，适合与高速贴装机组线，能实现微机控制等。能满足这些要求的再流焊接技术主要是热空气循环加远红外，加热的再流炉和全热气循环加热的再流炉。

　　全热风再流炉的显著特点是采用了多喷嘴加热组件，加热元件封闭在组件内，避免了加热元器件和PCB组件的不良影响，用鼓风机将被加热的气体从多喷嘴系统喷入炉腔，确保了工作区宽度范围温度均匀，能分别控制顶面积和底面积的热气流量和温度，实现双面再流焊。其主要问题是循环风速的控制和焊剂烟尘向基板的附着，还有，由于空气是热的不良导体，热传导性差，所以热空气循环再流炉中需要大量的循环热空气，这对复杂组件的焊接质量无疑有影响。

　　热风循环加远红外加热的再流炉中，电磁波不仅能有效激活焊剂活性，而且能使循环空气中的焊剂树脂成份很分解，有效地防止了焊剂向机构部件和连接器内部的附差;热空气循环提高了炉内均匀性，与全热风循环相比风速易控制，器件位置会偏移，这种炉子在与标准再流炉长度相同的情况下增加了加热区，各区温度可分别控制，易于获得适合BGA和CSP焊接要求的加热曲线，炉内温度均匀，不会发生过热，可采用氮气保护，可设置下加热体，满足了多层基板对热量的要求，确保优良的焊接质量。

　　显然，上述两种再流焊接技术将用于不同的应用领域，所以对流加热为主的再流焊接技术将成为21世纪初期板级电路组装焊接技术的主流。