2024年3月31日发(作者：莱元枫)
维普资讯
０ ６ ０ ３ Ｃ ｈ ｉ ｐ
高遐麴装的越衡要隶
苏州胜利科技有限公司 姜枫
一
、
０６０３Ｃｈｉｐ组装技术要素内容
随着移动通信、ＤＳＣ、ＤＶＣ等数字产品的小型
化要求，０６０３ Ｃｈｉｐ作为适应高速高密度组装要求
的典型元件，从试验性应用开始，至今已进人 产
化规模化应用阶段。０６０３ Ｃｈｉｐ组装的邻接间距已
逐步接近０．１０ｒａｍ（见图一），这个间距尺寸说明，贴
片机贴装这类超小型的Ｃｈｉｐ元件，已接近其高速
组装的物理界限，对贴片机高速、高产能、高密度、
低待机等性能设计也提出了更苛刻的要求。
０６０３ Ｃｈｉｐ的组装在所有Ｃｈｉｐ元件中属难度
较大的元件，由于是在电路基板上实行真正的微间
距高速组装，针对高速组装的基本Ｓｔｅｐ，建立相对
应的技术要素是十分重要的，０６０３ Ｃｈｉｐ组装的技
术要素分析详见表一。
ｌｏｏ５
图二高速组装时对已贴装Ｃｈｉｐ的干扰
二、０６０３ Ｃｈｉｐ吸取（贴装）时的技
术要素
从上面图二中可以看到，如果元件在高速贴装
中产生后装元件对先装元件的影响＿Ｔ扰，极易使先
装元件发生位移或滑动，如其中还包含贴装吸取力
ｏ（’０３
舆
图一０６０３Ｃｈｉｐ组装的邻接间距
表ｌ ｏ６０３ｃｈｉｐ组装的技术要素
０６０３纽装易发生的－４－；良状况
不稳定的状态，也同样会产生元件跌落或错位。
０６０３微型Ｃｈｉｐ的吸取组装，能否每次使吸嘴都定
位于Ｃｈｉｐ的中心，就显得相当重要，关健的采用对
策有以下儿点。
０６０３纽装的技术要素
元件吸取ｔｌ１
吸取位置的偏移将
图二）
・
１．建立Ｃｈｉｐ中一 吸取技术（Ⅱｌｊ Ｉ占片 Ｌ的贝占装Ｉ吸嘴
ｆ 扰到已贴装的同类元件。（见 每次对Ｃｈｉｐ的ｌ１及取都在Ｃｈｉｐ ｌｆＪ心）
・利用高位置精度的Ｆｅｅｄｅｒ轴
・由ＸＹＺ轴对
・
・
吸取位置的偏移，会降低ｌ及嘴的取件力，进ｍ由 １
，
Ｃｈｉｐ吸取位置进行修整
ｌ及取率偏差Ｉ
使贴装精度 化。 ２
．
使用高精度的编带供料器
采 Ｌｆｊ耐久性强的吸嘴，保ｔＬＥ运转时的Ｃｈｉｐ吸取力
元件吸取状态检测、识别、修ｉｔ２
吸取元件的位置检测误蒡
吸取元件的形状、尺寸枪测误差
・
・
３．使用高灵敏度的线性传感器（消除吸取／Ｉ－：良）
４．使用高精度识别系统（消除 良元件）
５．高精度直接传动工作头（可作商精度高速修正）
６
．
元件贴装
・
机械振动使贴装精度 化 ７
．
利用可靠的防振动技术
・
热变形使贴装精度恶化
由贴装力不足产生化 偏移
由贴装力过大产生位置的滑移
８
．
对贴装高度给予精确控制（带有元件厚度反馈功能）
彤成元件释放计时的最适化
・
９
）
・
・
同已贴装元件发生ｔ：扰（见图
带有吸嘴位置自动校准的功能
ｌ０
含有贴装顺序的标准格＿』Ｉ＝
．
．
・
７８・
即Ｃ联合体
维普资讯
菇 ｌ瘟 《电子电路与贴装 ２００２年第４ ｊｊｆｊ
（１）Ｆｅｅｄｅｒ轴的高精度位置
贴片机生产商在高速贴片机Ｆｅｅｄｅｒ轴上采用
具Ｏ．２５ ｍ高分辨率的线性电机，同滚珠丝杆相比
其位置精度提高了二倍。见图三。
（２）元件吸取时的（ｘＹｚ）有效修正
采取有效的ＸＹＺ轴向修正功能，使各轴的修
正分辨率比原来的贴片机修正分辨率提高四倍，在
ＸＹＺ轴向位置实行精细的修正。（见图四）。
图六０６０３ Ｃｈｉｐ吸取用吸嘴
别、修正技术要素
为避免０６０３ Ｃｈｉｐ在高速贴装中产生各种不
良，通过专用的传感器对贴装元件进行检判是必要
的，同时通过高级的读出／识别技术（Ｓｅｎｓｉｎｇ），避免
将不良吸取状态的元件误判成ＯＫ。主要的技术要
（３）采用高精度的Ｔａｐｅ Ｆｅｅｄｅｒ
Ｔａｐｅ Ｆｅｅｄｅｒ在元件与机械的切点，即吸取精
度上起着十分重要的作用。贴装０６０３ Ｃｈｉｐ，应该
使用Ｔａｐｅ送给精度在￣５０￣ｍ以下的专用性Ｆｅｅｄｅｒ。
Ｃｈｉｐ元件吸取时的位置偏错量控制，当偏错帚
素有以下儿项。
超过ｌＯ０￣ｍ时即会使贴装精度发生恶化，因此说
（１）高灵敏度的线性传感器
０６０３元件与编带上空腔（型腔）的间隙必须控制在
小于ｌＯ０ｔ．Ｌｍ范围之内，这个条件必须满足。（参照
图五示意）。
利用灵敏度高的线性传感器检测元件的吸取
状态，可通过２５６个层次的灰度处理，由±１Ｏ ｍ的
检测精度来排除误检不良。当元件吸取发生倾斜不
（４）Ｘ，－Ｊ ０６０３ Ｃｈｉｐ贴装吸嘴的要求
ｇ圆
～
回
卤
． ｆ Ｉ！；Ｙ
－０■～
Ｘ
国
图三Ｆｅｅｄｅｒ轴线性电机
图四
０６０３Ｒ－－￣２８００只数据
３盯
ｚ轴修正由吸嘴上下控制
懿
吸取位置偏错量
测定示意
元件吸取时ＸＹＺ
图五
位置修正
０６０３ Ｃｈｉｐ高速贴装形式，对贴装吸嘴来说必
良时，还可利用如图七所示的区域扫描方式，及时
须要考虑到以下因素。
・
作出判断。贴装吸嘴部还装载杂音消除功能，对元
吸嘴上必须留有一定尺寸的孔径，以实行高
件的吸取背景状态与标准吸取状态作出比较判定，
可以感受到贴装过程中读出信息的智能化。
速稳定的吸取力。
・
吸嘴的外形尺寸又不能太大，以免影响到先
吸嘴与元件的接触面虽然Ｉｔ，ｄ，，但具有优良
（２）高精度识别系统
装元件的位置变化。
・
的磨损性。
在吸嘴端部有特殊镀层，且具良好磨损性，高
强度的一体化结构的０６０３吸嘴外形参见下面图
六。为确保吸嘴的吸取力，使端部最小孔径部的距
离做得最小。
图七区域扫
描检测方式
三、０６０３元件吸取状态检测、识
・
７９・
Ｉ＝７ＩＰＣ联合体
维普资讯
； 翕鲁 ｝三于电路与＂占装 ２００２‘ｒ第４
对于０６０３ Ｃｈｉｐ元件组装时的高速识别，必须
（２）贴装高度的控制
对原有的识别算法进行改良，例如利用反射方式对
０６０３ Ｃｈｉｐ贴装时，基板上焊膏的印刷厚度一
由各元件电极中心所推算的Ｃｈｉｐ中心，通过记数
般在８０－ｌＯ０１ｘｍ范围。狭间距贴装中，贴装压力的
法对中心距的偏差进行测算，（见图八）。这种记数
大小会因为焊膏的压出量变化造成焊膏的桥联，从
方法，并不被元件的外形与尺寸所影响，即可对良
而影响焊接质量。图九是０６０３ Ｃｈｉｐ在不同贴装力
品、不良品快速地作出判断。高精度的识别系统，
对０６０３正确贴装是十分重要的。
（３）高精度直接传动工作头（贴装头）
电彬边缘检测
电极重心检测
一－４偏移
试验中的状态，贴装压力量为２００１ｘｍ时，会产生焊
膏的桥联。（焊膏粉末粒径３０～５Ｏ ｍ）。操作中按贴
装的实时状态经线性传感器的反馈控制，一般可以
在最适情况下进行贴装。
（３）元件释放计时的最适化
５０１ｘｍ ２００１ｘｍ
、．， 、．，
豳
不受形状、尺寸影响
崦１
三侧透射检测
—■
不良例
一一
图九０６０３ Ｃｈｉｐ的不同贴装状态 ”
元件贴装时吸嘴顶端的真 断开计时是保证
精度不良
…一。
图八反射式识别的记数方式例
组装０６０３ Ｃｈｉｐ是属于精细型微型元件组装，
Ｃｈｉｐ贴装精度的重要因素，计时过早将影响到贴
装精度，过迟又会发生返回误差，可采用真空电磁
贴片机贴装头的设计，如果仍使用从外部加以驱动
旋转，并进行贴装Ｃｈｉｐ的角度修正，很可能因驱动
连接部的不稳定冲击及高速旋转时的惯性而发生
阀，对应元件的贴装节拍取得最适计时。参见图十。
０６０３ Ｃｈｉｐ目前已可以按Ｏ．０７５秒的贴装节拍
位置的偏移。利用高精度直接传动贴装头，可避免
对元件作角度修正时所考虑的不必要力矩因素，由
直接传动方式作角度修正的旋转，角度修正分辨率
可达到０．００７度，真正实现了高精度。
四、０６０３ Ｃｈｉｐ贴装时的技术要素
在已经印刷好焊膏的ＰＣＢ上狭间距地贴装
０６０３ Ｃｈｉｐ，除贴片机以外的因素也会影响到贴片
质量，例如焊膏印刷的量和高度是否恰到好处，印
刷位置是否合格，ＰＣＢ板的挠曲量是否超差等。作
为贴片机的控制因素，主要是贴装过程中机械的振
动、贴装压力、贴装位置精度、贴装吸嘴的工作状
态（是否已磨损）等综合性要素。
（１）贴装时的防振动技术
图十利用电磁阀使释放计时最适化
贴片机工作时最大的机械振动源是转台高速
旋转时的转矩变动而形成的。如果在运转中加人反
进行０．１ｍｍ间距的组装，随着组装工艺的不断成
熟，将会有更多的数字电子产品采用这种高密度组
向转矩来加以平衡，即可在元件的吸取和贴装上下
装方式。
方向／旋转方向分别设置平衡凸轮，用以摔制元件
吸取与贴装时的振动。
2024年3月31日发(作者：莱元枫)
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０ ６ ０ ３ Ｃ ｈ ｉ ｐ
高遐麴装的越衡要隶
苏州胜利科技有限公司 姜枫
一
、
０６０３Ｃｈｉｐ组装技术要素内容
随着移动通信、ＤＳＣ、ＤＶＣ等数字产品的小型
化要求，０６０３ Ｃｈｉｐ作为适应高速高密度组装要求
的典型元件，从试验性应用开始，至今已进人 产
化规模化应用阶段。０６０３ Ｃｈｉｐ组装的邻接间距已
逐步接近０．１０ｒａｍ（见图一），这个间距尺寸说明，贴
片机贴装这类超小型的Ｃｈｉｐ元件，已接近其高速
组装的物理界限，对贴片机高速、高产能、高密度、
低待机等性能设计也提出了更苛刻的要求。
０６０３ Ｃｈｉｐ的组装在所有Ｃｈｉｐ元件中属难度
较大的元件，由于是在电路基板上实行真正的微间
距高速组装，针对高速组装的基本Ｓｔｅｐ，建立相对
应的技术要素是十分重要的，０６０３ Ｃｈｉｐ组装的技
术要素分析详见表一。
ｌｏｏ５
图二高速组装时对已贴装Ｃｈｉｐ的干扰
二、０６０３ Ｃｈｉｐ吸取（贴装）时的技
术要素
从上面图二中可以看到，如果元件在高速贴装
中产生后装元件对先装元件的影响＿Ｔ扰，极易使先
装元件发生位移或滑动，如其中还包含贴装吸取力
ｏ（’０３
舆
图一０６０３Ｃｈｉｐ组装的邻接间距
表ｌ ｏ６０３ｃｈｉｐ组装的技术要素
０６０３纽装易发生的－４－；良状况
不稳定的状态，也同样会产生元件跌落或错位。
０６０３微型Ｃｈｉｐ的吸取组装，能否每次使吸嘴都定
位于Ｃｈｉｐ的中心，就显得相当重要，关健的采用对
策有以下儿点。
０６０３纽装的技术要素
元件吸取ｔｌ１
吸取位置的偏移将
图二）
・
１．建立Ｃｈｉｐ中一 吸取技术（Ⅱｌｊ Ｉ占片 Ｌ的贝占装Ｉ吸嘴
ｆ 扰到已贴装的同类元件。（见 每次对Ｃｈｉｐ的ｌ１及取都在Ｃｈｉｐ ｌｆＪ心）
・利用高位置精度的Ｆｅｅｄｅｒ轴
・由ＸＹＺ轴对
・
・
吸取位置的偏移，会降低ｌ及嘴的取件力，进ｍ由 １
，
Ｃｈｉｐ吸取位置进行修整
ｌ及取率偏差Ｉ
使贴装精度 化。 ２
．
使用高精度的编带供料器
采 Ｌｆｊ耐久性强的吸嘴，保ｔＬＥ运转时的Ｃｈｉｐ吸取力
元件吸取状态检测、识别、修ｉｔ２
吸取元件的位置检测误蒡
吸取元件的形状、尺寸枪测误差
・
・
３．使用高灵敏度的线性传感器（消除吸取／Ｉ－：良）
４．使用高精度识别系统（消除 良元件）
５．高精度直接传动工作头（可作商精度高速修正）
６
．
元件贴装
・
机械振动使贴装精度 化 ７
．
利用可靠的防振动技术
・
热变形使贴装精度恶化
由贴装力不足产生化 偏移
由贴装力过大产生位置的滑移
８
．
对贴装高度给予精确控制（带有元件厚度反馈功能）
彤成元件释放计时的最适化
・
９
）
・
・
同已贴装元件发生ｔ：扰（见图
带有吸嘴位置自动校准的功能
ｌ０
含有贴装顺序的标准格＿』Ｉ＝
．
．
・
７８・
即Ｃ联合体
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菇 ｌ瘟 《电子电路与贴装 ２００２年第４ ｊｊｆｊ
（１）Ｆｅｅｄｅｒ轴的高精度位置
贴片机生产商在高速贴片机Ｆｅｅｄｅｒ轴上采用
具Ｏ．２５ ｍ高分辨率的线性电机，同滚珠丝杆相比
其位置精度提高了二倍。见图三。
（２）元件吸取时的（ｘＹｚ）有效修正
采取有效的ＸＹＺ轴向修正功能，使各轴的修
正分辨率比原来的贴片机修正分辨率提高四倍，在
ＸＹＺ轴向位置实行精细的修正。（见图四）。
图六０６０３ Ｃｈｉｐ吸取用吸嘴
别、修正技术要素
为避免０６０３ Ｃｈｉｐ在高速贴装中产生各种不
良，通过专用的传感器对贴装元件进行检判是必要
的，同时通过高级的读出／识别技术（Ｓｅｎｓｉｎｇ），避免
将不良吸取状态的元件误判成ＯＫ。主要的技术要
（３）采用高精度的Ｔａｐｅ Ｆｅｅｄｅｒ
Ｔａｐｅ Ｆｅｅｄｅｒ在元件与机械的切点，即吸取精
度上起着十分重要的作用。贴装０６０３ Ｃｈｉｐ，应该
使用Ｔａｐｅ送给精度在￣５０￣ｍ以下的专用性Ｆｅｅｄｅｒ。
Ｃｈｉｐ元件吸取时的位置偏错量控制，当偏错帚
素有以下儿项。
超过ｌＯ０￣ｍ时即会使贴装精度发生恶化，因此说
（１）高灵敏度的线性传感器
０６０３元件与编带上空腔（型腔）的间隙必须控制在
小于ｌＯ０ｔ．Ｌｍ范围之内，这个条件必须满足。（参照
图五示意）。
利用灵敏度高的线性传感器检测元件的吸取
状态，可通过２５６个层次的灰度处理，由±１Ｏ ｍ的
检测精度来排除误检不良。当元件吸取发生倾斜不
（４）Ｘ，－Ｊ ０６０３ Ｃｈｉｐ贴装吸嘴的要求
ｇ圆
～
回
卤
． ｆ Ｉ！；Ｙ
－０■～
Ｘ
国
图三Ｆｅｅｄｅｒ轴线性电机
图四
０６０３Ｒ－－￣２８００只数据
３盯
ｚ轴修正由吸嘴上下控制
懿
吸取位置偏错量
测定示意
元件吸取时ＸＹＺ
图五
位置修正
０６０３ Ｃｈｉｐ高速贴装形式，对贴装吸嘴来说必
良时，还可利用如图七所示的区域扫描方式，及时
须要考虑到以下因素。
・
作出判断。贴装吸嘴部还装载杂音消除功能，对元
吸嘴上必须留有一定尺寸的孔径，以实行高
件的吸取背景状态与标准吸取状态作出比较判定，
可以感受到贴装过程中读出信息的智能化。
速稳定的吸取力。
・
吸嘴的外形尺寸又不能太大，以免影响到先
吸嘴与元件的接触面虽然Ｉｔ，ｄ，，但具有优良
（２）高精度识别系统
装元件的位置变化。
・
的磨损性。
在吸嘴端部有特殊镀层，且具良好磨损性，高
强度的一体化结构的０６０３吸嘴外形参见下面图
六。为确保吸嘴的吸取力，使端部最小孔径部的距
离做得最小。
图七区域扫
描检测方式
三、０６０３元件吸取状态检测、识
・
７９・
Ｉ＝７ＩＰＣ联合体
维普资讯
； 翕鲁 ｝三于电路与＂占装 ２００２‘ｒ第４
对于０６０３ Ｃｈｉｐ元件组装时的高速识别，必须
（２）贴装高度的控制
对原有的识别算法进行改良，例如利用反射方式对
０６０３ Ｃｈｉｐ贴装时，基板上焊膏的印刷厚度一
由各元件电极中心所推算的Ｃｈｉｐ中心，通过记数
般在８０－ｌＯ０１ｘｍ范围。狭间距贴装中，贴装压力的
法对中心距的偏差进行测算，（见图八）。这种记数
大小会因为焊膏的压出量变化造成焊膏的桥联，从
方法，并不被元件的外形与尺寸所影响，即可对良
而影响焊接质量。图九是０６０３ Ｃｈｉｐ在不同贴装力
品、不良品快速地作出判断。高精度的识别系统，
对０６０３正确贴装是十分重要的。
（３）高精度直接传动工作头（贴装头）
电彬边缘检测
电极重心检测
一－４偏移
试验中的状态，贴装压力量为２００１ｘｍ时，会产生焊
膏的桥联。（焊膏粉末粒径３０～５Ｏ ｍ）。操作中按贴
装的实时状态经线性传感器的反馈控制，一般可以
在最适情况下进行贴装。
（３）元件释放计时的最适化
５０１ｘｍ ２００１ｘｍ
、．， 、．，
豳
不受形状、尺寸影响
崦１
三侧透射检测
—■
不良例
一一
图九０６０３ Ｃｈｉｐ的不同贴装状态 ”
元件贴装时吸嘴顶端的真 断开计时是保证
精度不良
…一。
图八反射式识别的记数方式例
组装０６０３ Ｃｈｉｐ是属于精细型微型元件组装，
Ｃｈｉｐ贴装精度的重要因素，计时过早将影响到贴
装精度，过迟又会发生返回误差，可采用真空电磁
贴片机贴装头的设计，如果仍使用从外部加以驱动
旋转，并进行贴装Ｃｈｉｐ的角度修正，很可能因驱动
连接部的不稳定冲击及高速旋转时的惯性而发生
阀，对应元件的贴装节拍取得最适计时。参见图十。
０６０３ Ｃｈｉｐ目前已可以按Ｏ．０７５秒的贴装节拍
位置的偏移。利用高精度直接传动贴装头，可避免
对元件作角度修正时所考虑的不必要力矩因素，由
直接传动方式作角度修正的旋转，角度修正分辨率
可达到０．００７度，真正实现了高精度。
四、０６０３ Ｃｈｉｐ贴装时的技术要素
在已经印刷好焊膏的ＰＣＢ上狭间距地贴装
０６０３ Ｃｈｉｐ，除贴片机以外的因素也会影响到贴片
质量，例如焊膏印刷的量和高度是否恰到好处，印
刷位置是否合格，ＰＣＢ板的挠曲量是否超差等。作
为贴片机的控制因素，主要是贴装过程中机械的振
动、贴装压力、贴装位置精度、贴装吸嘴的工作状
态（是否已磨损）等综合性要素。
（１）贴装时的防振动技术
图十利用电磁阀使释放计时最适化
贴片机工作时最大的机械振动源是转台高速
旋转时的转矩变动而形成的。如果在运转中加人反
进行０．１ｍｍ间距的组装，随着组装工艺的不断成
熟，将会有更多的数字电子产品采用这种高密度组
向转矩来加以平衡，即可在元件的吸取和贴装上下
装方式。
方向／旋转方向分别设置平衡凸轮，用以摔制元件
吸取与贴装时的振动。