SM321贴片机贴装密管脚CPU芯片偏移问题研究

万延锋

摘 要：找到引起SM321贴片机贴装偏差的原因，另辟蹊径，寻找一种校正坐标的方法，使贴装一次成功，所有贴好的芯片不用人工拨正，CPU贴正合格率达到100%。

关键词：贴片机；贴装偏差；整体贴装坐标

1 问题现象

三星SM321贴片机在贴装密管脚CPU芯片时存在贴装偏差，密管脚CPU芯片偏差容忍度极低，当贴装偏差Δ大于0.125mm时（如图1的X），就必须人工进行二次拨正，如图所示。

图2为Δ大于0.125mm的引脚间距0.5mm的CPU芯片。经过拨正的芯片因不是一次贴装到位，在经过热风回流焊接后常存在质量缺陷，如图3所示，该质量缺陷多为芯片桥连，虚焊，占总缺陷的40%以上。必须在热风回流焊工序后对所有电路板进行严格目视筛查，并进行挑锡，补焊等二次返工工作。目视筛查常有遗漏，而且经过返工后的产品质量不可靠，更为严重的是部分难以返修成功造成整块电路板报废，报废率2‰，增加成本。

2 问题根源

通过不断调整电路板上所有元器件的整体贴装坐标的方法难以调好，表1是四块四拼板电路板的一次贴装实验情况，每贴完一块根据贴装偏差调整下一块的整体贴装坐标。

由表1可知，调整后的贴装位置不完全按所料想的规律变化，多次调整后仍不成功，导致总是有芯片贴装偏差大于0.125mm，必需人工二次拨正，以致造成连焊。

3 贴片机的贴装定位原理

贴片机贴装时是以整块电路板两对角的MARK点（光学定位基准点）为基准进行贴装，贴装每块电路板前，光学相机系统会对每个即将贴装的整块电路板的MARK点的位置坐标进行采集，以此位置坐标，计算出电路板上每个器件的贴装位置，如图4所示。

按照常规思维，一般认为由设计PCB导出的各个器件之间的贴装坐标是理想的理论坐标，不用调整，因此在实际生产过程中发现CPU贴不正时，认为整体贴装坐标偏了，只对整体贴装坐标进行调整，即调整整块电路板上所有元器件的坐标的坐标原点，如图5所示。

4 问题原因

但是，每次在首件电路板生产时发现，机器自动采集的电路板MARK定位点坐标不完美，如图6因定位点坐标不精确造成所有贴片件整体贴装位置偏移，此偏移在密管脚CPU芯片上被直观地体现了出来，若调整整体偏移，重复自动采集并较正定位点坐标（如表1贴装实验），贴装后会造成更加混乱的随机偏移。

5 打破常规思维，试图调整拼板上各个CPU的局部坐标

首块电路板生产时，若光学系统自动采集电路板MARK定位点坐标后，CPU存在贴装偏差时，若整体贴装偏差较小，不多次自动采集MARK点的定位坐标，试图仅仅调整存在贴装偏差的CPU相对于图6坐标原点的坐标，如图7，凭人工经验对各个偏差的CPU坐标进行局部手动微调，其它元器件坐标不调节。

箭头所指即为调整界面，值得一提的是，调整只能在坐标数据的百分位进行，每次调整的步距最好为0.02mm，以免过调或无效调节，造成混乱。

6 实验验证

调整过程贴装实验贴装偏差如表2所示。

逐个调整个CPU贴装坐标后，贴装偏皆稳定地小于0.125mm，符合贴装要求，贴装后的芯片一次性合格，不需要进行人工修正。

参考文献

[1]SAMSUNG Advanced Flexible Component Placer SM321：Intuoduction、Programming Tutorial、Administrator's Guide.