中心議題：

• 元件有變小的趨勢，所麵臨的挑戰嚴峻
• 介紹如何準確地貼裝0201元件

解決方案：

• 0201元件要求較小的焊盤尺寸來防止焊錫汙跡
  ，和接納無焊腳焊接
• 吸嘴須能夠在所有沿X,Y和Z軸移動，保持生產係統的連貫性
• 將0201電容貼裝在印刷錫膏和助焊劑的PCB上
• 將超程定義為使得元件和PCB之間的間隙小於焊錫顆粒大小

業界所麵臨的現實是零件變得越來越小。例如，0201片狀電容比0402小75%
，在電路板上所占的麵積少66%，這些元件在本十年的早期將出現在一些通用的印刷電路板上，而甚至更小的01005片狀元件到2005年將在空間更珍貴的模塊電路板上看到。
 　
因yin為wei對dui於yu許xu多duo新xin的de產chan品pin板ban的de空kong間jian是shi如ru此ci珍zhen貴gui
，盡jin管guan更geng小xiao的de元yuan件jian成cheng本ben更geng高gao，但dan還hai是shi會hui得de到dao甚shen至zhi更geng廣guang泛fan的de使shi用yong。這zhe種zhong新xin的de小xiao型xing化hua要yao求qiu貼tie裝zhuang精jing度du提ti高gao但dan又you不bu降jiang低di速su度du。 　

確認所麵臨的挑戰 　　
小的元件提出了許多問題。更高的密度 - 這是困擾較小元件的主要原因 - 使得貼裝任務的難度大了一個數量級。例如
，0201元yuan件jian通tong常chang要yao求qiu較jiao小xiao的de焊han盤pan尺chi寸cun來lai防fang止zhi焊han錫xi汙wu跡ji
，和he接jie納na無wu焊han腳jiao焊han接jie。還hai有you
，更geng小xiao的de焊han盤pan意yi味wei著zhe更geng窄zhai的de元yuan件jian間jian距ju。雖sui然ran這zhe些xie允yun許xu設she計ji者zhe取qu得de高gao度du功gong能neng化hua與yu緊jin湊cou的de產chan品pin所suo需xu要yao的de更geng高gao密mi度du，但dan也ye使shi情qing況kuang複fu雜za化hua。對dui於yu密mi度du高gao的dePCB，貼裝精度直接影響回流焊接後的裝配缺陷數量，例如
，貼裝偏移會增加錫橋、錫珠、元件豎立和元件不對準焊盤的機會。 　

因此，我們需要什麼呢
？現在，現實的生產目標是達到99.9%的吸取率，同時3σ的貼裝精度為±60µm。為了達到這個目標
，機器精度變成首要問題。
　　
例如，摩托羅拉的試驗表明，在貼裝偏移中小到0.025mm的變化都可能重大地影響缺陷水平。對於標準的焊盤(用十萬個元件進行試驗)

，y<0.075mm, x<0.075mm的貼裝偏移對缺陷的影響類似於沒有偏移。可是，當偏移增加到<0.1mm時，缺陷水平上升到超過5000ppm。雖然這個絕對距離意味著很小，但是研究表明該工藝留下很少犯錯的餘地。還有，貼裝操作涉及的不止其本身。它包括吸取的可靠性
、準確的元件視覺識別和貼裝的可重複性。事實上，試驗表明0201元件要求99%的吸取可靠性。
 　
吸取位置公差 　
為了保持生產係統的連貫性，吸嘴必須能夠在所有三個方向上移動，即沿X,Y和Z軸移動 - 這一點是重要的，因為在所有生產機器上Y軸的控製是沒有的。可是
，為了保持貼裝精度在公差之內，Y方向的控製對於將元件對中在吸嘴上是必要的(圖一)。自然地，這個對中對於0201比對其他零件具有更緊的公差。 圖一、Y方向是0201元件貼裝的唯一最重要的軸向糾正
　
由於在三個軸上的閉環實時反饋
，對送料器校準的需要實際上消除了。沒有三個軸上的實時閉環反饋
，送料器的校準是關鍵的。
　　
研究表明，在Y方向±0.07mm的精度對於確保成功的0201貼裝是必要的。還有，成功的貼裝要求在X方向±0.1mm的公差，在Z方向±0.1mm，以達到0.2mm的目標值。糾正吸嘴X/Y軸的運動是保證穩定和持續的元件吸取的關鍵。 　

在錫膏上的運動 　
另一個貼裝問題是在某些條件下

，0201不會停留在其貼裝的位置。考慮這樣一種情況
，試驗將0201電容貼裝在印刷錫膏和助焊劑的PCB上
，希望得到±0.05mm的受控行程和0.15mm的元件間距。試驗已經顯示
，對於Y方向3σ的貼裝精度，板上小於0.05mm超程的元件有時將會向短邊方向滑行超過60µm。
　
會發生什麼呢
？有趣的是進一步調查顯示當元件隻是貼裝在助焊劑上時，元件不會發生由於超程的滑移，但是在錫膏上時會發生。結論：問題在於錫膏的顆粒直徑。為了補償Z軸糾正，機器必須具有實時的反饋機構，測量每個元件的厚度。
 　
當顆粒大小大於20µm時shi，元yuan件jian偏pian斜xie就jiu有you可ke能neng，因yin為wei顆ke粒li在zai焊han盤pan上shang分fen布bu不bu均jun。因yin為wei元yuan件jian貼tie裝zhuang時shi間jian是shi幾ji毫hao秒miao，所suo以yi任ren何he不bu平ping的de表biao麵mian度du可ke能neng造zao成cheng零ling件jian偏pian斜xie或huo運yun動dong。這zhe就jiu是shi為wei什shen麼me熱re風feng焊han錫xi均jun塗tu(HASL)的板不適合於0201貼裝，這與0402許可HASL形成對照。 圖二
、當元件超程衝擊焊錫顆粒時

，反作用力改變吸嘴的軸向並產生一個水平的力，產生元件的偏移。

因此，超程降低貼裝精度。它也可能增加高密度貼裝的錫橋，因為當使用無焊腳焊盤時

，元件會將錫膏從零件下擠出(圖二)。因此，可以將超程定義為使得元件和PCB之間的間隙小於焊錫顆粒大小，即
，貼裝係統必須控製該間隙
，將它保持在40-60µm。一(yi)個(ge)起(qi)作(zuo)用(yong)的(de)因(yin)素(su)是(shi)板(ban)的(de)支(zhi)撐(cheng)，沒(mei)有(you)支(zhi)撐(cheng)元(yuan)件(jian)可(ke)能(neng)從(cong)過(guo)高(gao)的(de)高(gao)度(du)落(luo)下(xia)或(huo)被(bei)壓(ya)入(ru)錫(xi)膏(gao)中(zhong)。為(wei)了(le)準(zhun)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)行(xing)程(cheng)
，板(ban)的(de)支(zhi)撐(cheng)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)為(wei)板(ban)的(de)拱(gong)形(xing)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)糾(jiu)正(zheng)。

需要的改進 　　
要取得有效的0201元(yuan)件(jian)的(de)使(shi)用(yong)

，部(bu)分(fen)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)法(fa)將(jiang)在(zai)吸(xi)嘴(zui)的(de)設(she)計(ji)改(gai)進(jin)中(zhong)找(zhao)到(dao)。因(yin)為(wei)元(yuan)件(jian)是(shi)如(ru)此(ci)的(de)小(xiao)，它(ta)們(men)要(yao)求(qiu)吸(xi)嘴(zui)的(de)設(she)計(ji)盡(jin)量(liang)加(jia)大(da)真(zhen)空(kong)的(de)接(jie)觸(chu)表(biao)麵(mian)積(ji)，同(tong)時(shi)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)不(bu)會(hui)幹(gan)涉(she)高(gao)密(mi)度(du)布(bu)局(ju)的(de)外(wai)形(xing)。另(ling)外(wai)，吸(xi)嘴(zui)必(bi)須(xu)高(gao)度(du)耐(nai)磨(mo)，因(yin)為(wei)其(qi)腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用(yong)會(hui)由(you)於(yu)小(xiao)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)而(er)惡(e)化(hua)。所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)都(dou)必(bi)須(xu)意(yi)識(shi)到(dao)如(ru)何(he)滿(man)足(zu)和(he)處(chu)理(li)即(ji)將(jiang)麵(mian)臨(lin)的(de)01005元件的挑戰。
 
現在的結果為0.25mm的間隙提供0.75的節拍時間、60µm(3σ)的精度、和99.9%的吸取率。目標是要為0.10-0.15mm間隙達到每個零件0.075秒的節拍時間、40µm(3σ)的精度、和99.9%的吸取率。為0201元件專門開發的盤帶送料器也應該有助於更精確和更快速的元件貼裝。

結論 　
一個現實的經濟問題是用0201元件生產的板將比其對應的較大零件更加昂貴。另外，更緊的公差必然需要增加工藝控製
、更徹底的預防性維護
、更多的培訓和工藝知識、和對報廢及檢查/修理活動的增加的認識。 　　預防性維護總是生產的一個重要部分
，現在由於0201貼裝而更加重要。因為誤差的公差和可達性和元件本身一樣小，預防性維護是0201生產線比其他元件更加重要的製造成本因素。類似地，似乎0201的使用將要求更頻繁的吸嘴清洗

、shexiangjiqingjiehejiqitiezhuangdeceliangyutiaozheng。yuanjianxiquhetiezhuangdegaodujiangshiguanjiande，duiyuchushideyuanjianxiqu，songliaoqizhoudetiaozhengshixuyaode
，jinguanjiqikeyizaixiquweizhibuchangyuanjiandepianyi。

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