锡膏量优化方法与流程

1.本技术涉及pcb板印刷技术领域，尤其涉及锡膏量优化方法。


背景技术：

2.smt：英文全称为surface mounted technology，表面贴装技术。通过钢网把锡膏印刷在pcb板的焊盘上，再通过回流焊或浸焊等方法可直接将表面贴装器件贴、焊到pcb板表面规定位置。该技术加工出的组件组装密度高、体积小、重量轻。
3.当前smt流程中主要有两种锡膏印刷方案：印刷机进行锡膏印刷和点锡机整板点锡两种方案。印刷或点锡作为smt流程的第一步，好坏直接影响到锡膏质量。据统计，smt工艺中，锡膏引起的缺陷超过60％，其中由锡膏量不良(即少锡、多锡)而引起的缺陷占据重要组成部分，其与虚焊、连锡等缺陷有很大的关系。整板返修时，重新印刷加工效率低，且浪费锡膏，无法排除之前印刷的风险。整板点锡点锡时间长，效率低，且在点锡量较多的时候无法解决。
4.spi：英文全称为solder paste inspection，锡膏测试仪。可测量锡膏厚度、面积和体积等特征量，可检测多锡、少锡、锡膏桥接等缺陷。常规smt流程中 spi设备之作为单独的检测设备，如pcb板锡膏质量符合要求，则pcb板流向贴片制程若pcb板上锡膏存在上述缺陷，通常需要清洗pcb板，再重新印刷或点锡，或者手工调整锡膏量，或者焊接之后进行返修。


技术实现要素：

5.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供了锡膏量优化方法。
6.根据本技术实施例的smt流程中锡膏量优化方法，包括通过spi设备检测pcb板上的锡膏量；
7.判断锡膏量是否符合预设要求；
8.对不符合预设要求的待优化锡膏通过锡膏量调整装置进行调整。在smt 流程中实现锡膏量的在线优化，无需清洗pcb板并重新印刷锡膏，也无需手工调整锡膏量。具有提高生产效率，节省成本等优点。
9.优选的，锡膏量调整装置包括针座、悬臂、加锡组件、减锡组件以及两组针头，悬臂的一端连接spi设备，悬臂另一端与针座连接设置，两组针头设置在针座上，加锡组件和减锡组件设置在悬臂上。根据spi设备检测的判断结果运用上述锡膏量调整装置控制调整。通过加锡组件加锡，减锡组件减锡。
10.进一步地，减锡组件包括气动吸气设备、气管、储锡罐和第一活塞，第一活塞设置在储锡罐内将储锡罐分为两个空间，第一空间设有吸气口连接第一气管的一端，第一气管的另一端连接第一组针头，第二空间设有排气口连接第二气管的一端，第二气管的另一端连接气动吸气设备。结构简单，易于实现。
11.进一步地，加锡组件包括气动吹气设备、气管、加锡罐和第二活塞，第二活塞设置
在加锡罐内将加锡罐分为两个空间，第三空间设有吹气口连接第三气管的一端，第三气管的另一端连接气动吹气设备，第四空间设有加锡口连接第四气管的一端，第四空间内设有锡膏，第四气管的另一端连接第二组针头。结构简单，易于实现。
12.或者进一步地，加锡组件包括机械动力设备、连杆、气管、加锡罐和第二活塞，加锡罐内设有锡膏，加锡罐上设置第二活塞，第二活塞与连杆连接，连杆连接机械动力设备，加锡罐还设有加锡口，加锡口连接气管的一端，气管的另一端连接第二组针头。结构简单，易于实现。
13.优选的，每组针头有多个孔径的针头，且针头孔径的大小从0.1mm-2mm 递增。选择合适的针头，减少修正次数，操作简便。
14.优选的，对不符合预设要求的待优化锡膏通过锡膏量调整装置进行调整包括：
15.根据获取的实际锡膏量偏移量，对照预先设定的针头选用规则，判断是加锡还是减锡，并为待优化锡膏分配针头；
16.根据各个待优化锡膏所选用针头大小进行分类；
17.确认当前使用的工作针头，工作针头从针座伸出，对所对应的待优化锡膏进行优化。选择合适的针头修正锡膏量，修正效率高。通过针头大小对待优化锡膏分类，对用相同大小的针头的待优化锡膏一并开始优化，提高了生产效率。
18.优选的，对所对应的待优化锡膏进行优化包括：
19.根据spi设备所获得的实际锡膏量偏移量及当前的针头大小，算出针头所需移动的路径长度：路径长度＝锡膏偏移量/针头横截面积；
20.选择点锡优化路径。
21.进一步地，选择点锡优化路径为整体式点锡路径，包括：
22.根据spi设备获取待优化锡膏的标准长轴或标准短轴尺寸，计算点锡次数，包括：点锡次数＝路径长度/标准长轴或标准短轴尺寸。
23.进一步地，选择点锡优化路径为局部式点锡路径，包括：
24.根据spi设备获取的待优化锡膏的局部缺陷区域的长轴尺寸或短轴尺寸，计算点锡次数，包括：点锡次数＝路径长度/局部缺陷区域的长轴尺寸或短轴尺寸。
25.进一步地，若是加锡，控制当前使用的针头下降至待优化锡膏最高处上方0.1-2mm处；可在避免针头接触锡膏的情况下，尽量保证点锡精度。
26.若是减锡，控制当前使用的针头下降至待优化锡膏最低处上方 0.03-0.1mm处。要求在不扎到焊盘的情况下，减锡路径各处针头尽量都可以接触到锡膏。
27.对优化后的锡膏进行spi设备检查。对修正后的锡膏量重新进行检测，减少不良成品。
28.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
29.在smt流程中实现锡膏量的在线优化，无需清洗pcb板并重新印刷锡膏，也无需手工调整锡膏量。具有提高生产效率，节省成本等优点。
30.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
31.此处的附图被并入申请中并构成本技术的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与申请一起用于解释本技术的原理。
32.图1是本技术其中一个实施例的流程示意图；
33.图2是本技术其中一个实施例的流程示意图；
34.图3为本技术其中一个实施例的流程示意图；
35.图4是本技术其中一个实施例的流程示意图；
36.图5是本技术实施例锡膏调整装置与spi设备结构示意图；
37.图6是本技术加锡组建的一个实施例示意图；
38.图7a和图7b分别是整体式点锡路径之短轴式路径和长轴式路径示意图；
39.图8a和图8b分别式局部式点锡路径之短轴式路径和长轴式路径示意图。
40.附图标记：
41.针座-1 悬臂-2 加锡组件-3 气动吹气装置-31 加锡罐-32 第二活塞-33 第三气管-34 第四气管-35 减锡组件-4 气动吸气装置-41 储锡罐-42 第一活塞
ꢀ‑
43 第二气管-44 第一气管-45 第二组针头-51 第一组针头-52 连杆-6
具体实施方式
42.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
43.为了解决背景技术中存在的问题，本技术提供了smt流程中锡膏量优化方法实施例，如图1所示，包括：
44.通过spi设备检测pcb板上的锡膏量；
45.判断锡膏量是否符合预设要求；
46.对不符合预设要求的待优化锡膏通过锡膏量调整装置进行调整。
47.本技术实施例在smt流程中实现锡膏量的在线优化，无需清洗pcb板并重新印刷锡膏，也无需手工调整锡膏量。具有提高生产效率，节省成本等优点。
48.上述实施例中的spi设备，主要包括传输轨道、ccd摄像头(包括ccd主体和ccd镜头)、xyz(移动轴)工作平台/xy(移动轴，无z轴移动功能) 工作平台，计算机(含显示屏)、计算机内的锡膏量分析软件以及设备主体。其中，传输轨道用于放置和传输pcb板；ccd摄像头用于拍摄pcb板上各处锡膏的形貌；xyz工作平台用于移动ccd摄像头以便可以拍摄整个pcb板的形貌；计算机以及锡膏量分析软件用户对ccd摄像头采集到的图像进行分析，根据设定的阈值指示出印刷异常的锡膏；设备主体用于承载其他部分。spi设备会输出所有焊盘的锡膏数据，包含锡膏位置(x、y坐标)偏移阈值的数据、锡膏量(厚度、面积、体积)偏移阈值的数据等。给出的阈值是一个有上、下限的范围，将测量出的各项锡膏数据分别与设置的各种阈值进行对比，可以筛选出不符合要求的锡膏，并通过显示屏将数据异常的锡膏呈现出来。当然若所使用的计算机不具备显示屏也可以不呈现数据异常的锡膏。
49.作为锡膏量调整装置的优化实施例，如图5所示，锡膏量调整装置包括针座1、悬臂
2、加锡组件3、减锡组件4以及两组针头(51、52)。悬臂的一端连接spi设备，悬臂另一端与针座连接设置。两组针头设置在针座上，加锡组件3和减锡组件4设置在悬臂2上。根据spi设备检测的判断结果，通过加锡组件加锡或通过减锡组件减锡。若是加锡，控制当前使用的针头下降至待优化锡膏最高处上方0.1-2mm处；可在避免针头接触锡膏的情况下，尽量保证点锡精度。若是减锡，控制当前使用的针头下降至待优化锡膏最低处上方0.03-0.1mm处。要求在不扎到焊盘的情况下，减锡路径各处针头尽量都可以接触到锡膏。
50.作为减锡组件的一个优化实施例，如图5所示，减锡组件4包括气动吸气设备41、气管、储锡罐42和第一活塞43。第一活塞43设置在储锡罐42 内将储锡罐分为两个空间。第一空间设有吸气口连接第一气管45的一端，第一气管的另一端连接第一组针头52。第二空间设有排气口连接第二气管44 的一端，第二气管44的另一端连接气动吸气设备。在需要减锡的情况下，通过气动吸气设备从锡膏上将多余的锡膏吸除并存储在储锡罐内。本实施例实现方式简单，易于操作。当然并不限于所举实施例，其他有相同作用和效果的实施例也在本技术保护范围内。
51.本技术包括两个加锡组件优化实施例。
52.实施例1：如图5所示，加锡组件3包括气动吹气设备31、气管、加锡罐32和第二活塞33。第二活塞33设置在加锡罐32内将加锡罐分为两个空间，第三空间设有吹气口连接第三气管34的一端，第三气管34的另一端连接气动吹气设备31，第四空间设有加锡口连接第四气管35的一端。第四空间内设有锡膏，第四气管35的另一端连接第二组针头51。为了有利于加压，两根气管内为低真空。本实施例中的气动吹气设备可以是气泵或电动打气或高压气体装置。
53.实施例2：如图7所示，加锡组件包括机械动力设备、连杆6、气管、加锡罐和第二活塞。加锡罐内设有锡膏，加锡罐上设置第二活塞，第二活塞与连杆6 连接，连杆6连接机械动力设备。加锡罐还设有加锡口，加锡口连接气管的一端，气管的另一端连接第二组针头。本实施例中的机械动力设备可以是曲轴或凸轮等。通过曲轴或凸轮转动带动联动的连杆，通过连杆推动第二活塞向第四空间挤压。第四空间内的锡膏受压力通过气管并通过第二组针头挤出。相对实施例1，本实施例中的机械动力设备成本低，且实现简单。
54.上述两个加锡组件实施例没有优先级先后顺序，且实施例中可以是多个加锡罐对一个针头，也可以是一个加锡罐对一个或多个针头。
55.本技术smt流程中锡膏量优化方法实施例中，每组针头有多个孔径的针头，且针头孔径的大小从0.1mm-2mm递增。选择合适的针头，减少修正次数，操作简便。
56.在上述实施例的基础上，本技术实施例有关对不符合预设要求的待优化锡膏通过锡膏量调整装置进行调整，如图2，包括：
57.根据获取的实际锡膏量偏移量，对照预先设定的针头选用规则，判断是加锡还是减锡，并为待优化锡膏分配针头；
58.根据各个待优化锡膏所选用针头大小进行分类；
59.确认当前使用的工作针头，工作针头从针座伸出，对所对应的待优化锡膏进行优化。
60.选择合适的针头修正锡膏量，修正效率高。通过针头大小对待优化锡膏分类，对用相同大小的针头的待优化锡膏一并开始优化，提高了生产效率。
61.本实施例中spi设备检测出锡膏量异常的焊盘后，自动记录上述有缺陷的待优化锡膏所在的位置坐标(位置坐标可以是对应焊盘的中心坐标(x1， y1，z1)，也可以是该焊盘的几个角点位置(xi，yi，zi)，其中i为角点的数量)，及锡膏量与阈值的偏差(包括体积偏差、厚度偏差、面积偏差)。
62.对上述所提到对所对应的待优化锡膏进行优化，如图3，包括：
63.根据spi设备所获得的实际锡膏量偏移量及当前的针头大小，算出针头所需移动的路径长度：路径长度＝锡膏偏移量/针头横截面积；
64.选择点锡优化路径。
65.选择点锡优化路径的方式有两种，包括整体式点锡路径和局部式点锡路径。点锡优化路径方式的选择与器件类型和锡膏体积偏差量有关。如果点锡的间距较密采用局部式点锡路径。具体取决于实际工作中各器件的优化效果。
66.若选择整体式点锡路径，包括：
67.根据spi设备获取待优化锡膏的标准长轴或标准短轴尺寸，计算点锡次数，包括：点锡次数＝路径长度/标准长轴或标准短轴尺寸，如图7a和图7b 所示。
68.若选择局部式点锡路径，包括：
69.根据spi设备获取的待优化锡膏的局部缺陷区域的长轴尺寸或短轴尺寸，计算点锡次数，包括：点锡次数＝路径长度/局部缺陷区域的长轴尺寸或短轴尺寸，如图8a和图8b所示。
70.当前使用针头走完完整的点锡优化路径，优化一个待优化锡膏，针头上升，移动至下一个待优化锡膏后，重复上述单个锡膏优化方法。依次优化完当前使用针头对应的全部待优化锡膏，然后更换针头。直至所有待优化锡膏全部完成优化。
71.对优化后的锡膏进行spi设备检查，如图4。对修正后的锡膏量重新进行检测，若所有锡膏都符合要求，则smt流程继续下行，继续进行贴片工序；若检测出锡膏不符合要求，重复上述锡膏优化过程，直至规定时间。通常规定时间在15-30分钟，主要防止锡膏长时间暴露，物理属性发生变化。当然规定时间根据锡膏类型决定，不受上述限制。若在规定时间内未完成优化，需要洗刷pcb板重新进行印刷。通过再次进行spi设备检测，减少了不良成品。
72.以表1中部分锡膏量自动优化为例进行说明。表1中检测的锡膏量参数为锡膏体积。在实际的spi设备检测中测量的参数可以是锡膏体积、锡膏高度、锡膏面积等，任意一项不符合要求都需要进行优化。
73.表1.
74.[0075][0076]
应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
[0077]
以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。