生产速度(通常 以每 小时产 量UPH 衡量)总生产成本的影响几乎呈线性。例如,生产速度从 400 UPH 提高到 800 UPH 可使总生产成本在生产设备的寿命期内减少一半。因此,特别需要分析底部填充工艺各个步骤,以确定如何提高每小时产量。从点胶组件的角度,底部填充工艺分为四个阶 段:1 传送与加热,2 视觉定位,3 测高,4 点胶。改进技术对于改善各个阶段和减少时间都有帮助。
传送与加热 移动组件进入点胶台,在胶水接触组件之前加热到相应温度,这是整个底部填充过程的重要阶段。在其它阶段耗时越来越少时,这个阶段尤为重要,甚至在点胶时间很短时成为工艺瓶颈。为了使底部填充胶正确流动,电路板温度必须升高到能满足所用胶水的使用条件。如果理想温度较高 (90℃ ),并且电路板在环境温度下进入点胶机,则升温耗时将较长,或等于点胶台所需时间。因此需要采用最快的容许加热速率,将组件高效加热到目标温度。除了使组件采用高效加热外,还可为点胶系统添加辅助传送轨道,可在掩蔽一条轨道对组件加热的同时,允许另一轨道进行喷射填充。当芯片下方胶体的流动时间较长时,双轨系统还可提高每小时产量。芯片与基板的间隙较小时 (<75μm),通常采用双轨系统。由于流动时间较长,每个芯片可能需要两个或多个喷射行程,两次行程之间需要有暂停。专为双轨应用而编写的软件,支持喷嘴在轨道胶体流动期间进入第二轨道喷射填充组件。
从而一直执行喷射作业,相同时间内能够填充更多组件,进而提高总体拥有成本。视觉定位,为了正确对准每个组件,并对芯片封装旋转及平移的不一致进行补偿,通常采用视觉系统来定位每个芯片的边缘或角部。视觉定位需要时间,必要时需要停止运动,以便抓拍上百或上千个组件位置的图像,会迅速占用全部处理时间的大部分。动态视觉系统能以速率在每个芯片上方移动相机抓拍及处理图像。抓拍及处理每个图像的同时,无需停在每个芯片位置,视觉定位时间因此降低 5.5倍之多,并最终提高每小时产量。图 4 所示为含有高密度倒装芯片的组件及其相关图,用以表示动态视觉系统随基准点数量的增加而获得的优势。
测高尽管喷射技术对于基板的弯曲通常比针式点胶具有更高的容差,但仍在底部填充点胶工艺中采用预 点胶步骤来测定点胶台内元件高度。元件Z轴高 度已知时,点胶机随之确定的移动距离,以便向下驱动点胶头,并根据每种点胶流体所需的临界“点胶间隙”立即停在元件上方。根据元件夹具质量、各元件厚度差异或元件翘曲程度,可能需要对整个元件多个位置的表面高度进行取样。显然,所需测高位置越多,处理时间将越长,每小时产量因此而越低。
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