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smt组装质量测控技术发展趋势

来源:smt加工     时间:2020/10/17


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1. 自动化发展趋势


smt产品往往是微小型产品,smt产品组装制造过程是微制造、精密制造、高速制 造过程,并具有相当高的自动化程度和生产效率。与之相应,对组装制造过程的测控技术 与方法具有很高的要求。应用于传统电路产品生产过程的人工目检或借助常规检测设备 的人工辅助检测与分析等质量测控技术和方法,无论从精度和速度上都已经不能适应这 种生产方式。完全采用光学自动检测等自动化检测方法,以及采用计算机辅助组装质量 统计、分析与控制等技术和手段进行smt组装质量自动检测与控制,是目前的发展现状,也是一种必然的发展趋势。


2. 智能化发展趋势


smt产品的微型化、高密度化、品种多样化,以及组装制造过程的高度自动化、快速 化等特征,使质量检测与控制信息量大而复杂,依赖传统电路产品生产过程的人工或人工 辅助质量信息采集、统计、分析、诊断的方法进行质量控制,无论从速度和准确性上都已经 不可能胜任。为此,以自动化检测技术为基础,借助计算机辅助和智能控制技术,代替人 工对质量信息进行自动采集、统计、分析、诊断和反馈的智能化质量测控技术,成为smt 组装质量检测与控制技术发展的必然。智能控制的方法和手段也越来越丰富。


3. 实时性发展趋势


smt产品及其组装制造的高成本、返修困难等特征,迫使人们要千方百计要将质量 问题解决在组装生产过程中,从而尽量避免产品返修与报废,这就对smt产品质量检测 与控制提出了实时性的要求。而smt产品的多样性、组装制造过程的高速化等特征,又为这种实时性的实现带来了相当大的难度。目前,用于实时检测的方法已经很多,例如, 关键组装设备配置的检测系统可以实时检测和处理本工序的部分质量问题。该方面的发 展趋势是设备工序级的实时检测与控制技术的继续进步,以及smt生产系统级的组装 质量实时检测与控制系统的形成和逐步成熟。


4. 前移性发展趋势


所谓前移性发展趋势,是指质量检测和控制的重心从传统的产品终端,转向组装工艺 过程中的各工序。其主要出发点是将质量问题尽量解决于本工序,从而降低质量问题的 处理成本和积累风险,进而追求高的一次组装通过率(零故障、零缺陷或零返修)。smt产品组装过程常设工序检测点和质量检测反馈控制示意图。图中所示设备 自检反馈一般可由组装设备自带检测功能实时完成,如贴片机可自动识别元器件及其引 脚的正确与否等;局部反馈和全局反馈处理目前基本上仍需由人工参与、停机调整的方式 进行。如前所述,随着检测手段和控制技术的进步,以及计算机集成技术在smt生产系 统中的应用,能实时、自动地进行组装质量检测和局部或全局反馈处理的smt组装生产 系统也已经开始出现。


5. 多样性发展趋势


这里的多样性是指smt产品组装过程及其组装质量检测原理与方法的多样性。由于smt元器件品种繁多,结构和引脚类型各异,焊点微小而且密集,组装工艺过程质 量影响因素复杂,要想利用一两种检测原理与方法去准确地检查和揭示这么多类复杂的 质量问题显然是困难的。为此,针对不同的检测对象、组装工艺和具体类别质量问题, 目前采用的检测原理与方法具有多样性的特点。例如,从检测原理上区分有利用光学、 红外、超声、x射线等不同种类的检测设备,从检测方法上区分有接触与非接触、静态 与动态、半自动与全自动等不同形式的测试手段,从检测性质上区分有在线性能测试与 功能测试等。


其技术发展趋势是使用自动光学检测设备和x射线检测设备等先进设备进行测试, 运用高分辨率电路板光学图像和真三维x射线图像生成技术、创新的图像处理算法及其 图像增强和模式识别技术与专家系统相结合等技术进行质量信息处理,以基于边界扫描 技术、标准仪器模块和虚拟仪器软件技术的功能测试技术与其他测试技术结合,代替在线 测试技术或弥补其不足。其技术发展目标为应对由表面贴装器件小型化和sma高密度 组装,以及bga类不可视焊点带来的测试困难。


因为smt及其元器件技术还在不断发展和进步之中,所以,与之对应的smt产品 组装过程及其组装质量检测原理与方法的多样性发展趋势仍将继续,新的检测方法和手 段还会不断出现。


6. 集成化发展趋势


smt产品组装系统是一个集成制造系统,smt产品组装制造过程是一个综合系统 工程,组装质量的检测与控制与系统中的设计、供销、管理等各环节紧密相关,无法孤立行 事。目前,人们已越来越重视到这种息息相关性,将产品质量检测与控制提升到产品质量 保证体系的高度与smt产品组装系统进行高度集成,从系统工程的高度进行策划和统 筹。从原材料质量把关、组装设备性能保障、面向产品质量的可靠性设计、质量保障体系 与制度的建立等多方面协调配合,从而大大提高了 smt产品质量的可控性。同时,这种 科学的质量控制观,还将许多质量问题解决在萌芽状态或消灭在预防之中。为此,这种集 成化发展趋势也是smt及其测控技术进步的必然。

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