SPI錫膏的技術(shù)原理及特點(diǎn)

SPI在SMT行業(yè)中指的是錫膏檢測設(shè)備（Solder Paste Inspection）的英文簡稱，用于錫膏印刷后檢測錫膏的高度、體積、面積、短路和偏移量。其工作原理：錫膏檢查機(jī)增加了錫膏測厚的雷射裝置，所以SPI的工作原理與AOI類似，就是要先取一片拼板目檢沒有問題后讓機(jī)器拍照當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)樣品，后面的板子就依照首件板子的影像及資料來作為判斷根據(jù)，這樣會有很多的誤判率，所以需要不斷的修改其參數(shù)，直到誤判率降低到一定標(biāo)準(zhǔn)，因此，使用SPI時，需要有工程師維護(hù)。

那么SPI具體是如何檢測的呢？目前SPI領(lǐng)域中主要的檢查方法有激光檢查和條紋光檢查兩種。其中激光方法是用點(diǎn)激光實(shí)現(xiàn)的。由于點(diǎn)激光加CCD取像須有X、Y逐點(diǎn)承擔(dān)的機(jī)構(gòu)，并未明顯增加量測速度。為了增加量測速度，需將點(diǎn)激光改成掃描式線激光光線。這兩種是經(jīng)常用到的方法，此外還有360°輪廓測量理論、對映函數(shù)法測量原理( coordinate Mapping)、結(jié)構(gòu)光法( Structure Lighting)、雙鏡頭立體視覺法。但這些方法會受到速度的限制而無法被應(yīng)用到在線測試上，只適合單點(diǎn)的3D測量。

SPI在市面上常見的分為兩大類，主要區(qū)分為離線式錫膏檢查機(jī)和在線型錫膏檢測機(jī)。設(shè)備大部分均采用3D圖像處理技術(shù)，3D錫膏檢查機(jī)能通過自動X-Y平臺的移動及激光掃描SMT貼片錫膏焊點(diǎn)，獲得每個點(diǎn)的3D數(shù)據(jù)，同時也可用來測量整個焊盤貼片加工過程中施加錫膏的平均厚度，使SMT貼片加工錫膏印刷過程能夠良好受控。3DSPH采用程序化設(shè)計方式，同種產(chǎn)品一次編程成功，可以無限量掃描，速度較快。

而2D錫膏檢查設(shè)備只是依據(jù)錫膏上的某一條線的高度，來測量整個焊盤的錫膏厚度。其工作原理是激光發(fā)射器發(fā)射出來的激光束照射到PCB、銅和錫膏三個不同平面上，依靠不同平面反射回來的激光亮度值換算出錫膏的相對高度。由于2DSPI是點(diǎn)掃描方式，錫膏拉尖或者錫膏斜面都會導(dǎo)致錫膏厚度的測量結(jié)果不準(zhǔn)確。2DSPI多采用手動旋鈕來調(diào)整PCB平臺來對正需要測量的錫膏點(diǎn)，速度較慢。

通常SMT貼片加工廠的錫膏檢查設(shè)備除了它自身的主要任務(wù)——測量得到錫膏的厚度值外，還能通過它得到面積、體積、偏移、變形、連橋、缺錫、拉尖等具體的數(shù)據(jù)，根據(jù)客戶的需要調(diào)試機(jī)器，把詳細(xì)的焊點(diǎn)資料導(dǎo)出給客戶檢驗(yàn)。其檢查的基板尺寸范圍一般是50mx50mm～250mm×330mm，基板厚度范圍為0.4mm～5.0mm。區(qū)分錫膏檢查設(shè)備優(yōu)劣的指標(biāo)集中在分率、測定重復(fù)性、檢查時間、可操作性和GR＆R(重復(fù)性和再現(xiàn)性)。

SPI在SMT中的起到什么作用呢？ 通常，SMT貼片中80-90%的不良是來自于錫膏印刷，那么在錫膏印刷后設(shè)置一個SPI錫膏檢查機(jī)就很有必要，將SPI放置在錫膏印刷之后，能夠?qū)㈠a膏印刷不良的PCB在貼片前就篩選出來，這樣可以提高回流焊接后的通過率。由于現(xiàn)在越來越多的0201小元件需要貼片焊接，因此錫膏印刷的品質(zhì)需求就越高，在錫膏印刷后檢查出來的不良比回流焊接后檢查出來的維修成本要低很多，節(jié)省成本，并且更容易返修。

審核編輯 黃宇