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(cè)設(shè)備（Solder Paste Inspection）的英文簡(jiǎn)稱，用于錫膏印刷后檢測(cè)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(cè)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(lái)作為判斷根據(jù)，這樣會(huì)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(shí)，需要有工程師維護(hù)。

那么SPI具體是如何檢測(cè)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(cè)速度。為了增加量測(cè)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(cè)量理論、對(duì)映函數(shù)法測(cè)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(huì)受到速度的限制而無(wú)法被應(yīng)用到在線測(cè)試上，只適合單點(diǎn)的3D測(cè)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(cè)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(dòng)X-Y平臺(tái)的移動(dòng)及激光掃描SMT貼片錫膏焊點(diǎn)，獲得每個(gè)點(diǎn)的3D數(shù)據(jù)，同時(shí)也可用來(lái)測(cè)量整個(gè)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(jì)方式，同種產(chǎn)品一次編程成功，可以無(wú)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(lái)測(cè)量整個(gè)焊盤的錫膏厚度。其工作原理是激光發(fā)射器發(fā)射出來(lái)的激光束照射到PCB、銅和錫膏三個(gè)不同平面上，依靠不同平面反射回來(lái)的激光亮度值換算出錫膏的相對(duì)高度。由于2DSPI是點(diǎn)掃描方式，錫膏拉尖或者錫膏斜面都會(huì)導(dǎo)致錫膏厚度的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。2DSPI多采用手動(dòng)旋鈕來(lái)調(diào)整PCB平臺(tái)來(lái)對(duì)正需要測(cè)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(cè)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(cè)定重復(fù)性、檢查時(shí)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(lái)自于錫膏印刷，那么在錫膏印刷后設(shè)置一個(gè)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(lái)，這樣可以提高回流焊接后的通過率。由于現(xiàn)在越來(lái)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(lái)的不良比回流焊接后檢查出來(lái)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