wafer连接方式

前言

随着电子产品深入融合进入人类日常生活、工作，PCBA制程技术也逐渐成为基础工业之不可或缺的一环。如果说一个城市是否有电子产品研发制造产业是衡量一个城市是否具备工业先进性的指标，SMT工厂的多寡与先进与否便是此指标的代言人。

SMT主流程包含锡膏印刷、元件贴装、回流焊接三大工序，锡膏印刷品质检查、贴片品质检查、焊点品质检查则是在线的配套工艺，离线的配套工艺还有锡膏检验&存储、钢板设计验收存储、刮刀技术、PCB&PCBA清洗技术、首件检查技术、自动仓储与自动补料技术、温度监控测试技术、产品自动转运技术、信息化主动调度技术、氮气技术、压缩空气技术等。

SMT三大主流程工序中，元件贴装是至为关键的，也是价值最高的设备。本文就为读者阐述当今业界元件贴装技术的痛点&难点&解决方案、贴片技术发展方向及进度、贴片技术与焊接品质的直接关系&管理盲区。

当今业界先进的元件贴装技术

元件贴装技术以小步稳健前行为主调，各设备制造商在细节上均有用心雕琢，提升PCBA行业之生产效率及生产品质。随着便携式产品快速深度融入人们日常生活，电子产品不但需满足轻薄短小的尺寸需求，同时需满足性能提升、操作简单、人性化之需求。

另一条发展路线则相反，如高频通讯基站基地台，尺寸反而较原有服务器增大。这种大者更大，小者愈小的趋势看似矛盾，但同样都推动贴片技术的发展。要求设备高效、稳定、高精度的工作，同时还要求降低对操作者、维护者技能的依赖，降低设备故障率、降低维护保养成本及时间。

与此同时要求设备性价比更高，更加智能化，可喜的是，设备制造商做到了。当今业界先进的元件贴装技术，仅以笔者所知、所用整理如下供业界同仁参考。

1、最小元件贴装能力，当今大批量产的元件英制01005（公制0402），部分设备具备英制008004（公制0201）元件贴装能力。

2、裸芯片贴装能力, 几家头部贴片设备都具备裸芯片贴装能力，供料方式有Wafer直接供料-4寸 6寸 8寸 12寸Wafer均可以Tray盘模式供料，也可以使用DDF供料。

3、元件贴装位置精度，当今业界贴片机最高贴装精度+5um。

4、元件贴装轻柔能力，当前业界最轻柔贴装压力0.3N,确保吸取贴装不损伤元件。

5、元件识别能力——透明件、异形件识别技术是部分贴片机的技术难题，优秀的贴片机可以识别透明件如玻璃元件，反光件及异形器件。

6、元件吸取能力，当前业界贴片机可以吸取最小元件公制0201（英制008004），最大抓取10cm器件。

7、元件规格测量能力，首件生产时，设备抓取Chip元件，测量其规格值，确保物料正确再贴装。

8、设备智能化之防元件方向错误能力，设备抓取元件后识别元件方向，如果元件供料方向错误，设备自动识别并调整到正确方向贴装，确保贴装正确。

9 、设备智能化之防元件接料错误、供料错误能力，如设备自动侦测接料口，对接料物料吸取自动测量其规格是否正确。

10、设备保养、维护简易化，如贴片头部整体快速拆卸。

11、设备功能灵活化，头部可灵活更换如贴片头 点胶头更换，灵活应对制程需求。

12、设备供料能力智能化，散装连接器、吸塑盘连接器供料方案。随着人工成本的节节攀升，基础员工招聘、培养、管理难度增加，众多产品设计采用通孔回流焊工艺取代传统的通孔插装焊接制程，来料袋装、吸塑盘状耐高温器件采用通孔回流焊时供料技术成为一大课题，元件编带技术会增加物料成本，同时需频繁换盘。柔性供料技术为业界解决此课题贡献卓绝。

13、可吸取、抓取元件规格扩大化，部分工控、汽车电子元件尺寸大，笔者见到某企业10cm高连接器可以正常贴装焊接，省却了Reflow前插件人员，同时也确保了通孔回流焊品质。需要说明的是，该产品使用波峰焊无法满足透锡高度需求，因器件&PCB通孔热容量巨大，波峰焊、选择焊、手工焊均无法满足生产品质要求

14 贴装力度可选化，单针插装压接端子，最大力可达10KG,省却后续压接工艺，此工艺在汽车电子领域有成熟应用。

15、人工智能化，双面板自动化布设支撑顶针，避免了人工布设支撑异常导致的损件、板弯等。此技术在当今业界已经成熟应用。

元件贴装制程的痛点&难点

虽然SMT元件贴装技术成熟，但对于大多数PCBA工厂而言，资源都是受限的。笔者将各企业日常生产过程中遇到的问题汇整如下以供诸君参考，以加入新设备评估之考量范畴，避免设备购置后出现技术瓶颈：

1、贴片机可以抓取的元件高度有限，超出高度范围的元件不能贴装，虽然来料为标准的卷装或Tray装，生产只能人工手摆。

2、贴片机无法有效识别元件定位柱，导致贴装不到位；无法识别金属壳体元件金属Kink脚，导致贴装不到位；无法识别通孔插装端子倾斜度，导致贴装不到位，生产使用人工手插。

3、异形元件物理中心与物理重心不重合，导致贴装不到位。

4、元件带Kink脚，贴装头压力不足，贴装时压力超标死机，生产采用人工Reflow前手摆。

5、相机识别能力不足，引脚或端子尺寸0.1mm以下无法识别。

6、透明、反光元件无法识别。

7、玻璃体元件、超重元件吸取后转角度不到位（打滑 旋转角度）。

8、吸嘴配置不到位，异形元件吸取漏真空。

9、BGA锡球氧化 大小球无法有效识别，导致BGA虚焊、HiP。

10、表贴滤波器（如底部5个焊盘）本体切割偏差，贴装识别不出来。

11、二极管 三极管贴装反白。

12、电阻 滤波器等贴装反白。

13、大尺寸连接器无法识别，无分段识别能力。

14 、镍片贴装时异常，人工处理后重复贴装，出现双贴片异常。

15、裸芯片Wafer无法供料，必须厂商改为Reel后才能吸取。

16、大尺寸连接器无法供料，来料为吸塑盘模式或袋装模式。

17、异形吸嘴兼容性差，异形物料无法使用，如Nozzle bank不支持异形吸嘴。

18、超薄元件吸取损件，最小吸取力过大，无非接触吸取功能。

19、最小贴装力2N, 易损元件贴装破损。

20、QFN类元件，Tray物料某一物料反向无法有效识别拦截。

21、生产线改供料方式，如卷装改为Tray装，供料方向变化，贴装出现方向错误，设备无法有效识别拦截。

22、散料如袋装料、短截料无法供料。

23、卷装料包装材料静电管控不严格，供料时物料被料膜带走。

24、料膜过长，需人工剪切处理。

25、车间环境不佳，超微料吸嘴易堵塞等。

以上这些是行业当下部分企业元件贴装困扰，因篇幅所限，后续会一一对此说明并给出有效解决方案，欢迎持续关注后续文章。欢迎业界同仁撰稿分享解决方案及心得体会。

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