新讯网官方唯一联系电话：15001380073 近年来,中国高端电子制造业取得突飞猛进的进展,背后离不开电子生产制造的核心——表面贴装技术(Surface Mounted Technology,SMT),它是众多国家和地区提升核心竞争力的必争之地。作为SMT生产线的关键工序之一,全自动锡膏印刷机的印刷效率与精度将直接影响SMT生产线的组装效率和质量。
德森精密Hito全自动锡膏印刷机
据统计:电路板(PCB)存在缺陷的成品中约有60%是由锡膏印刷质量不良造成的。根据多位使用全自动锡膏印刷机的厂家反映:印刷后的印制电路板主要存在锡膏偏移、少锡、多锡、锡膏桥接等缺陷,其中又以锡膏偏移最为普遍。全自动锡膏印刷机的对位精度、重复定位精度差是造成印刷偏移的主要原因。
与此同时,随着电子产品向着小巧化、品质化和高性能化等方向发展,表面贴装电子元器件也越来越趋于微型化、精密化、集成化。元器件的尺寸越来越小、密度越来越高,这也对全自动锡膏印刷机的印刷精度提出更高的要求。
为进一步提高视觉对准系统运动机构的定位精度和减小系统纠偏误差,高端智能电子设备行业引领者——德森精密,深入研究影响锡膏印刷机对位精度的因素以及找到相应的补偿方法。
全自动锡膏印刷机模型
德森精密研究发现:对位精度是锡膏印刷设备保证印刷精度的关键指标。锡膏印刷机主要由视觉对准系统,印刷系统和纠偏算法模块等组成,受到运动系统的定位误差、机构制造和装配误差以及视觉对准系统的纠偏误差等方面的影响,从而制约印刷精度的提高。
锡膏印刷机视觉对位系统是由运动纠偏平台(UVW平台)、CCD工业相机、光源等构成,在保证定位准确的同时,提高印刷效率与精度。而影响视觉对准系统精度的主要因素包括:
1.视觉定位系统的定位误差。这是直接影响基准点坐标的获取,对视觉对准系统波动较大;
2.图像采集和基准点(Mark点)识别误差。这是由CCD相机镜头几何畸变和图像噪声等引起的。例如:图像采集过程中光源亮度、相机图像增益、对比度调节、取图位置都会影响采集质量或提取难度。图像模板匹配以基准点中心的像素坐标、匹配分数为主,匹配分数越高越能提高识别度与速度;
3.图像坐标系到物理坐标系的转换误差。在模板平面、CCD工业相机平面与UVW平面保证垂直度的情况下,使用平面标定中的九点标定,由全仿射变换得到转换系数,从而实现图像坐标到物理坐标的转换。产生的转换误差会影响提取目标物的物理坐标精度,也和提取待转换点组的覆盖面、CCD运动误差与选取转换点的数量有关联,可通过多次标定的方法选取一个，的标定参量;
4.纠偏平台运动系统的定位误差。为实现0201、01005或更小尺寸元件的对准,纠偏平台的定位精度应优于±7μm。而机构运动精度也会受到材料、制造和装配误差等因素的影响。
此外,像素误差和纠偏算法误差、光源选取不当或者安装位置不当造成的像素点采集误差等都是造成视觉对准系统精度不准的原因。
锡膏印刷机视觉对位系统
值得注意的是,运动纠偏平台(UVW平台)与整个系统之间的间隙十分有限,所以旋转的角度也会受到限制,使得在平台对位计算过程中,一些细微的数据变化都会产生误差。
鉴于此,模板平面与纠偏平面的偏差须控制在一定的范围内,并保证数据的稳定性,才能有效减小对位计算过程中的误差。另一种解决方式是相机标定计算的误差控制,主要是对位运算数据大部分会用到标定转换坐标系,可以扩大标定覆盖面或者多次标定取，值的方法来减小计算过程中的误差。
由上所知:各个部件的误差是制约印刷精度的关键因素,也会对对位计算的误差产生间接的影响。通过对平台对位系统误差测试结果的深入分析,德森精密结合实际生产情况,制定了相应的误差补偿方法。
一种是采用有线性插补法,适用于各个阶段的误差补偿;另一种是针对UVW的误差补偿运用对应的纠偏算法,其大致步骤是先建立锡膏印刷机纠偏平台的3自由度并联机构模型,利用反解计算,求解出其纠偏算法;并以此为基础,围绕平台的纠偏精度问题,对装配误差造成的纠偏误差进行分析,根据定位精度反求其误差范围,为平台的装配调整提供理论依据与指导方向。
德森精密基于对影响全自动锡膏印刷机对位精度的研究,提出相应的补偿方法,对锡膏印刷机行业发展有重要的应用价值。旗下生产研发的SMT全自动锡膏印刷机,，印刷了01005/03015/0.25pitch等高精度工艺的高阶自动化精品。
在高端电子行业追求微型化、高密度和零缺陷的发展方向的今天,德森精密始终以市场需求为导向,以解决行业痛点为宗旨,依托强大的实力、领先的技术、专业的服务等综合竞争力,为SMT生产线的组装效率和质量提供稳定可靠的保障,也为锡膏印刷机对位精度难题提供更加前沿、更具针对性的解决方案。
