SMT返修设备技术发展趋势与应用前景

     为了节省制造成本、避免在设备上有过多的成本支出和加快将产品推向市场的时间，OEM厂商不断将其业务外包给EMS提供商；而为了提升竞争优势并获得更大金额的合同订单，EMS公司则努力将保修及返修维护纳入其服务范围。因此，如何采用正确的返修系统和返修工艺以使返修作业具有更高的可靠性、可重复性和经济性便成为OEM和EMS提供商所共同关心的焦点问题。
    
     考虑到电子整机产品体积更小、份量更轻和成本更低的要求，电子产品制造商们越来越多地采用精密组装微型元器件；然而在实际组装过程中，即使实施最佳的装配工艺也不能完全避免次品的产生。对于以高精度、高集成度和大批量生产为特点的电子制造业来说，修复与返工设备(以下统称为返修设备)不仅是制造服务范围中不可或缺的一项内容，更已成为一项可以带来可观回报的投资。在制造过程中，常常会由于生产故障或缺陷作业而不得不废弃一些仍有价值的电子元器件和半导体芯片，而返修设备则可以帮助电子装配厂商避免或减少这笔损失。与建立整套电子组装流水线所需的高投入相比，购置返修设备所需的资金投入微薄但节约成本效果良好，因此这类设备应用在电子装配业界受到了广泛青睐。
    
     就技术档次来说，目前被制造商所采用的SMT返修设备可分为两种：手工SMT返修设备与半自动化设备。传统的手工SMT返修设备由焊接、除焊工作台及各种手持工具组成。尽管手工设备在返修设备市场上仍然占据主流，但其市场份额正逐渐被半自动化返修设备所替代。这主要是因为手工返修是一项劳动密集型较强的作业，而且其处理返修的速度和精度远低于半自动化设备，因此在大批量、敏捷制造的电子制造市场中日益受到限制。
    
     半自动返修设备还可进一步细分为高端和低端设备。两者的区别在于其自动化水平、芯片置放精度与工艺控制三个方面。在这两块市场中，低端返修设备因价位相对较低、投资回报期短且易于验证等因素而获得了较多制造商的青睐。
    
     先进的封装由于在每单位面积上所占的输入/输出(I/O)数较高而日益受到普及，而制造业也一直在不断创新以开发出适用于更加复杂封装器件的生产和测试设备，同样的，返修设备也在经历巨大的技术变革。随着电子厂商集成化装配水平的不断提高，装配时所发生的误差也变得越来越低，而新的封装技术要求返修设备的精度与原制造工艺完全一致。
    
     返修设备的灵活性是决定这类设备能否获得制造商认可的主要考虑因素。在实施返修作业时，如何保障整个工艺的成功、不造成任何坏损或是避免装配中出现的不必要的热应力乃是至关重要的。随着制造工艺和元件封装技术的不断变化，电子装配市场对安全可靠、能重复使用且携带便捷的返修设备的需求将不断上升。将AOI检测和AXI检测集成于返修设备中是当前的一个趋势。集成了AXI技术的返修设备可以对BGA封装器件进行检测，而传统的AOI技术则因焊球位于器件下方而无法进行检测。
    
     为了提高电子整机产品的装配质量并节省不必要的资本设备投资，EMS厂商在SMT返修设备的选型上应充分结合电子整机产品的技术特性和生产规模，以此提高购置设备的利用率。对于品种规格较为单一、生产批量较大的电子制成品来说，半自动化返修设备无疑是较为理想的选择；而对于元器件品种较为复杂(如印刷线路板上可能出现的异型元器件)但生产批量却相对较小的电子制成品来说，则应以手工返修设备为宜；而对于含有超微型元器件或是像球栅阵列(BGA)、芯片级封装(CSP)或倒装芯片之类的先进封装为特点的电子产品，就应考虑集AOI/AXI监测功能于一体的半自动化返修设备。
    
     采用正确的返修设备还可以使返修工艺具有较高的可靠性、重复性和经济性。例如封装尺寸很小但电器性能良好的倒装芯片焊盘尺寸可小至0.1～0.2mm，这就增加了对位难度，而且其焊球很小，对线路板的平整度要求甚高，因此返修工艺必须具备足够精确的置放能力以确保线路板在加热时不会发生变形。返修设备还应同时具备良好的重复性和较高的精度，以将元器件置放于正确的位置。最后，返修设备应具有优良的加热控制能力从而节省加热过程中的预备时间并提供最佳的加热曲线。