薛广辉：SMT贴片技术发展及业界课题（三）

前言

随着电子产品深入融合进入人类日常生活、工作，PCBA制程技术也逐渐成为基础工业之不可或缺的一环。如果说一个城市是否有电子产品研发制造产业是衡量一个城市是否具备工业先进性的指标，SMT工厂的多寡与先进与否便是此指标的代言人。

SMT主流程包含锡膏印刷、元件贴装、回流焊接三大工序，锡膏印刷品质检查、贴片品质检查、焊点品质检查则是在线的配套工艺，离线的配套工艺还有锡膏检验&存储、钢板设计验收存储、刮刀技术、PCB&PCBA清洗技术、首件检查技术、自动仓储与自动补料技术、温度监控测试技术、产品自动转运技术、信息化主动调度技术、氮气技术、压缩空气技术等。

SMT三大主流程工序中，元件贴装是至为关键的，也是价值最高的设备。本文就为读者阐述当今业界元件贴装技术的痛点&难点&解决方案、贴片技术发展方向及进度、贴片技术与焊接品质的直接关系&管理盲区。

贴片机技术发展趋势及理想方向

技术发展的最大驱动力是市场需求，贴片机的市场需求可以分为三大类：第一类为小尺寸便携式、穿戴式电子产品生产模式；第二类是多品种小批量、制样生产模式；其它第三类包括大尺寸产品、工控产品、汽车电子、医疗电子、军工航天产品、仪表产品等。三类需求的侧重点不同，对于贴片机技术发展需求也不尽相同。根据行业实际需求如提高生产效率、降低生产运营成本，产业实际应用痛点、难点，整合产业发展趋势需求等多重因素，汇整贴片机技术发展趋势如下：

第一类贴片机技术发展趋势应包含但不限于以下内容：

1.1、更小的设备体积，更高的贴片效率—提高企业单位厂房面积内价值产出。

1.2、可贴装元件尺寸更小如公制0201——因应可穿戴、便携产品需求。

1.3、裸芯片贴装能力：更轻柔的裸芯片贴装力如0.2N；灵活的裸芯片供料能力，降低裸芯片贴装成本及物料采购难度；高解析度的元件识别能力。

1.4、新供料及接料，设备可以自动测量元件规格值与期望值是否一致，避免上错料或接错料—大批量生产，错料带来的影响是灾难性的。

1.5、物料可以全自动供料或接料，不需要人员作业—这是当今业界共同的课题，是SMT减员增效的聚焦所在。

1.6、元器件识别能力提高，透明器件、反光器件、吸光元件、金色元件等。

1.7、设备保养维护简单，如快速更换头部、模组化相机、模组化吸嘴更换等。

1.8、设备操作简单，人员可快速入手。

1.9、设备头部功能可变换如点胶头、贴装头可快速更换。

1.10、支持信息化、智能化、无人化：下线供料台车自动送到制定位置、备料完毕之台车自动上机、设备自动换线、设备自动摆放支撑顶针、设备自动换吸嘴并检测吸嘴、设备自动接料，废料带自动清理、首件贴装后贴片机自动检测贴装精度并跟踪改善、对精密器件自动定时确定贴装品质、支持所有信息化系统需求等。

第二类：多品种小批量及制样生产模式贴片机技术，理想功能应包含但不限于以下内容：

2.1、一台贴片机可以供应数百种物料。

2.2、兼容卷装料、管装料、Tray装料、散料、短截料、异形料、吸塑盘供料等。

2.3、一台贴片机可以贴装所有尺寸元件—吸嘴尺寸兼容性强大，如01005到100mmx100mm。

2.4。强大的上料系统：上料时Feeder或Tray或短截料Tray轨道号绑定物料料号，供料时设备自动寻找所需物料位置并吸取贴装。

2.5、设备可以自动摆放支撑顶针。

2.6、设备可以自动侦测板子变形并补偿。

2.7、设备巨大强大的异形吸嘴兼容性。

2.8、设备具备自动测量物料规格值能力，FAI时&定时测定每种物料规格是否与BOM一致。

2.9、设备保养维护包养简单。

2.10、设备操作简单。

2.11、产品尺寸兼容性大。

2.12、设备复合能力强大：点胶、点锡膏、贴片、插件、测量、影像处理等。

理想的多品种小批量生产模式：

一台贴片机可以贴装所有尺寸及各种形状元件；

供料方式不限；

供料不需要依照上料表供料，Feeder位置随便放置，设备都可以找到正确的物料；

多个产品物料同时架设在贴片机上，设备自行识别并拾取所需物料进行贴装，避免换线转产，共用料处理；

Chip件等物料可以自动测量实际值与需求值是否一致；

不限制物料供料方向，设备可以识别物料，自动调整物料到正确角度贴装等。

第三类：理想的第三类生产模式贴片机应具备以下功能

3.1、设备可贴装产品尺寸大。

3.2、设备可贴装元件尺寸阈值大：公制0201到150mmx150mm。

3.3、设备具备灵活取料方式：吸取、抓取、侧吸、内撑、吸取+抓取等。

3.4、大的插装力如最大10KG力。

3.5、可以贴装元件高度大。

3.6、可以贴装较重元件。

3.7、卷装、Tray装、吸塑盘装、管装、散料等均可以兼容。

3.8、可以自动上料、自动接料。

3.9、自动测量元件实际值与规格值是否一致，防止上错料&接错料。

3.10、元件识别能力强大，可以识别透明元件、金色凸点及引脚、反光元件、异形元件。

3.11、有极性物料极性识别，即使员工供料方向错误，设备可以自行识别元件极性并旋转角度调整，正确贴装。

3.12、设备自动换线，自动摆放支撑顶针，自动换吸嘴，自动换物料台车、自动侦测物料位置。

3.13、设备依据设定自动检测贴装品质并调整。

3.14、保养维护简单。

3.15、兼容点胶、贴片、插件、压接功能。

3.16、支持所有信息化需求。

3.17、基础员工操作简单。

3.18、提供实物照片，设备自动生成元件资料库并给出合理的物料识别方案。

理想与现实虽然存在一定距离，但部分功能在某些场景及设备上已经崭露头角，相信功能强大的贴片设备距离我们正越来越近。

薛广辉

《一步步新技术》杂志技术总顾问