針對AOI自動光學(xué)檢測機(jī)檢查的PCB整體布局
器件到PCB的邊緣應(yīng)該至少留有3mm(0.12”)的工 藝邊。片式器件必須優(yōu)先于圓柱形器件。布局上建議考慮 傳感器技術(shù),因為有時檢查只能通過垂直(正交)角度,而其他時候又需要一個輔助的角度來進(jìn)行。
對一個穩(wěn)定的工藝過程來說,一個重要的因素是元器 件,這不僅與PCB上直接的器件布局有關(guān),而且或多或少 也與“工藝流程設(shè)計”有關(guān)。元器件的采購趨勢是盡 可能地便宜,而不管它在顏色、尺寸等參數(shù)上的不同。不 幸的是,這些選擇在日后對AOI或AXI檢查過程中造成的影 響往往被忽略了。始終采用同樣的材料和產(chǎn)品能夠顯著地 減少檢查時間和誤報,而這些問題主要是通過元器件以及 PCB的突然變化而出現(xiàn)的。
IPC-7350標(biāo)準(zhǔn)描述了器件的尺寸,并對某些焊盤的尺 寸提出了建議。根據(jù)IPC標(biāo)準(zhǔn),器件的長度和引腳的寬度可 以有一個較大變化范圍,相反,焊盤的尺寸卻是相對固定 的。此外,PCB制造公差的影響相對于這些器件的變化來說 也是是很小的。
通常,設(shè)備能夠檢查 出所有不同單板的顏色, 盡管檢查中的某些細(xì)節(jié)處 理是不倚賴于顏色的。例 如, 一塊白色和一塊綠 色的PCB有著不同的對比 度,因此設(shè)備需要一些特 定的補(bǔ)償。在一種極端情 況下,橋接在亮背景下呈 現(xiàn)黑色,而在另一種極端情況下,橋接在黑背景下卻是呈現(xiàn)出亮色。這里我們建議 使用無光澤的阻焊層。在我們的實踐中,焊盤間(甚至是 細(xì)間距引腳)的區(qū)域也應(yīng)該覆蓋著阻焊層,這個建議也已 經(jīng)被焊料供應(yīng)商所響應(yīng)。
所有印有圖案的PCB也是能夠被檢查的,例如,當(dāng)元 器件的邊框或元器
件本體上的字母單獨出現(xiàn)在組件的某個 區(qū)域從而干擾對其他部分的檢查時,可以手工調(diào)整檢查程 序。盡管如此,在生產(chǎn)允許的范圍內(nèi),圖案的印刷范圍仍 然有一個較大的選擇,因此,減少非反射性標(biāo)識印刷(黑 或暗黃)值得加以考慮。另外一個可能出現(xiàn)的情況是需要 有選擇地印刷標(biāo)識:例如,當(dāng)某些特定的器件(如霍爾傳 感器)正面向下時就必須印刷成白色;而另一種情況是印 有極性標(biāo)志的有傾斜角的鉭電容器件;這樣能使標(biāo)識和背 景形成鮮明的對比,使得檢查的圖像更加清晰。
設(shè)備可以檢查所有 類型的基準(zhǔn)點,而且任 何構(gòu)件都可以被定義成 一個基準(zhǔn)點。
雖然三個基 準(zhǔn)點可以補(bǔ)償一塊單板的 變形,但通常情況下只需 要確定兩個基準(zhǔn)點就可以 了。每個基準(zhǔn)點至少離單 板邊緣5mm(0.2”)。 十字形、菱形、星形等比較適用,并建議使用統(tǒng)一的黑背 景。此外,十字形的基準(zhǔn)點特別有優(yōu)勢,他們在檢測光下的圖像十分穩(wěn)定且可以被快速和容易地判定。。
設(shè)備有能力檢查所有已知類型的壞板標(biāo)識。板上的任 何構(gòu)件都可以被定義為壞板標(biāo)識。這里建議采用與上述基 準(zhǔn)點的判定相類似的方法,即在可能的情況下,首先通過 檢查整板或已完成組裝的單板上的單個壞板標(biāo)識來進(jìn)行確 認(rèn)。板上每個單獨的壞板標(biāo)識只有在整板的壞板標(biāo)識檢查失敗后才會被逐一檢查;整板的壞板標(biāo)識應(yīng)該定位于PCB的邊上。
避免焊點反射
焊點的形狀和接觸角是焊點反射的根源。焊點的形成 依賴于焊盤的尺寸、器件的高度、焊錫的數(shù)量和回流工藝 參數(shù)。為了防止焊接反射,應(yīng)當(dāng)避免器件對稱排列。
經(jīng)過波峰焊后,焊點所有的參數(shù)會有很大的變化,這 主要是由于焊爐內(nèi)錫的老化導(dǎo)致焊盤反射特性從光亮到灰 暗,因此,在檢查時算法上必須要包含這些變化。在波峰焊 中,典型的缺
陷是短路和焊珠。當(dāng)檢測到短路時,假如印刷 的圖案或者無反射印刷這兩種情況的減少以及應(yīng)用阻焊層, 就可以消除這些誤報。如果基準(zhǔn)點沒有被阻焊膜蓋住而過波 峰焊,可能會導(dǎo)致一個圓形基準(zhǔn)點上錫成了一個半球,其內(nèi) 在的反射特性將會發(fā)生改變;應(yīng)用十字型作為基準(zhǔn)點或者用 阻焊層覆蓋基準(zhǔn)點,可以防止這種情況的發(fā)生。等離子體表面處理與常規(guī)處理的對比
等離子體表面處理
通過放電裝置將電離的等離子體中的電子或離子打到承印物表面,一方面,可以打開材料的長分子鏈,出現(xiàn)高能基團(tuán);另一方面,經(jīng)打擊使薄膜表面出現(xiàn)細(xì)小的針孔,同時還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時放出的臭氧有強(qiáng)氧化性,附著的雜質(zhì)被氧化而除去,使承印物表面自由能提高,達(dá)到改善印刷性能的目的
電暈處理
利用高頻(中頻)高壓電源,在放電刀架和刀片的間隙產(chǎn)生一種電暈釋放現(xiàn)象,用這種方法對塑料薄膜在印刷前進(jìn)行表面處理,叫電暈處理,也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為:通過放電,使兩極之間的氧氣電離,產(chǎn)生臭氧,臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,可以立即氧化塑料薄膜的表面分子,使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性,表面張力得到提高。電子沖擊后,使薄膜表面產(chǎn)生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。
化學(xué)處理法
印刷前利用氧化劑對PP、PE塑料薄膜的表面進(jìn)行處理,使其表面生成羥基、羰基等極性集團(tuán),同時得到一定程度的粗化,以提高油墨與塑料薄膜的表面結(jié)合牢度。
化學(xué)處理法是應(yīng)用較早的一種表面處理法,對于印刷,復(fù)合前薄膜的表面處理效果好,使用簡便、經(jīng)濟(jì),但需較長的處理時間影響了生產(chǎn)效率。并且處理液一般都具有化學(xué)侵蝕性,造成環(huán)境污染及對人體的危害,目前較少采用這種工藝,一般只在不便使用其他處理方法的情況下才采用這種表面處理工藝
光化學(xué)處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面,使其引起化學(xué)變化,達(dá)到改善表面張力,提高潤濕性和粘合性的目的。和電暈處理一樣,紫外線照射也能使高聚物表面發(fā)生裂解、交聯(lián)和氧化。
要想得到較好的光化學(xué)處理效果,必須選擇適當(dāng)波長的紫外線,例如用波長為184mm的紫外線照射聚乙烯表面,能使其表面發(fā)生交聯(lián),但如改用2537A的波長則難有相同的效果。
火焰處理法
適用于小型塑料容器的表面處理,其目的在于用高溫使表面去污,并溶化膜層表面,提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烴經(jīng)火焰處理后形成了極性基團(tuán),潤濕性得以改善,而粘接性的改善則由于極性基團(tuán)改善了潤濕性以及產(chǎn)生斷鏈而相對改善。
火焰處理效果較好,無污染,成本低廉,但操作要求嚴(yán)格,如不小心會導(dǎo)致產(chǎn)品變形,使成品報廢。目前主要應(yīng)用于較厚的塑料制品的表面處理。
防靜電處理
塑料薄膜印刷中的靜電會給操作帶來一系列難題,直接影響印品的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如,在印刷小包裝塑料薄膜時,由于靜電粘連,薄膜間處于缺氧狀態(tài),會阻礙塑料印墨層固化的過程,若遇高溫高濕環(huán)境,更易形成墨層粘連,輕則使印刷墨色移染,增加印刷、分切、整理等工序的難度,重則薄膜互相粘連,撕不開,造成印品報廢。另外制袋后的儲運、存放過程中也會不斷放電,既影響熱封又影響袋內(nèi)實物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時,因為生成的靜電多,在機(jī)速高、樹脂中未摻有抗靜電劑的情況下,很可能引起火災(zāi)或爆炸事故。
塑料薄膜的靜電形成是由于PE和PP具有優(yōu)良的介電性能、電阻高、導(dǎo)電性差,薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電,在印刷過程中使靜電進(jìn)一步產(chǎn)生和積累,并不易釋放,使薄膜表面聚積大量的靜電荷。印刷薄膜收卷后,薄膜與薄膜之間緊緊地卷在一起,使電荷不利于排斥而利于吸引,造成粘合。電暈機(jī)表面處理和等離子表面處理的不同點:
1.等離子表面處理除了輝光放電外,還包括電伏放電,所產(chǎn)生的能量更強(qiáng),能達(dá)到52達(dá)因以上的附著力,而電暈機(jī)一般只能達(dá)到32-36達(dá)因的附著力。
2.電暈機(jī)能處理寬幅并且附著力要求不是很高的材料,比如布匹,薄膜、塑料膜一類的東西。而等離子表面處理一般單噴頭處理的寬度僅為50mm,需要通過多個噴頭的組合能實現(xiàn)寬幅的處理。處理寬幅的時候成本會更高,但是處理效果好。