Chipméretű alkatrészek gépi beültetésének pontosság mérése
Chipméretű alkatrészek gépi beültetésének pontosság mérése
Napjainkban a termékfejlesztők igyekeznek egyre kisebb méretű elektronikai készülékeket készíteni, főleg a hordozható eszközök terén, például laptop, mobil- illetve okostelefon. Elsősorban úgy csökkenthető az egyes elektronikai áramkörök mérete, ha kisebb alkotó elemekből építjük fel, tehát kisebb alkatrészeket használunk fel. Ezeket speciális gépek ültetik be a már felpasztázott áramköri hordozó lemezre. Ha a beültetési pontosság nem elég nagy, azaz az alkatrész nem pontosan a megfelelő helyre kerül, akkor a gyártás forrasztási fázisa folyamán rosszul vagy egyáltalán nem forradnak be az elektronikai alkatrészek. Az új forrasztási technológiák (például a gőzfázisú forrasztás) és új forraszötvözetek forrasztás közbeni viselkedése miatt a felületszerelt áramkörök egyre érzékenyebbek a beültetési pontosságra, azaz egyre kisebb beültetési hiba is már problémát okoz a kész áramkörön. A sírkő effektus (tombstoning) hibának az egyik leggyakoribb oka a beültetési pontatlanság. Minél kisebb méretű alkatrészekről van szó, annál kisebb pontatlanság engedhető meg.
A mérésekhez chipméretű 0402 (megközelítőleg 1000×500 um) és 0201-es (600×300 um) méretkódú ellenállásokat és kondenzátorokat használtam. A 0201-es méretkódú alkatrészek beültetése azért is szolgál hasznos adatokkal, mert ennek a méretnek a kezelése a gépkönyv szerint is a berendezés tudásának határán van.
A gépi beültetést egy speciális, erre a célra tervezett üveg tesztlapra végeztem el, melyre lézeres mintázatkialakítással hoztam létre a tesztábrákat. A nagypontosságú mintázattal ellátott üveglap mintegy etalonként szolgál, sík, és mérettartása is jobb, mint egy elektronikai hordozólemezé.
A beültetés után optikai módszerrel meghatároztam, hogy az egyes alkatrészek 1-es és 2-es kivezetései x és y irányban mennyire térnek el az ideális beültetési pozíciótól. Ezekből nem csak az x és y irányú pozícióeltolás, hanem az esetleges elfordulás is meghatározható volt. Statisztikai módszerekkel meghatároztam, hogy az egyes fajtájú és méretű alkatrészek esetén mekkora a beültetőgép pontossága.
A kapott adatok alapján jól jellemezhető a gépképesség, felderíthetők esetleges géphibák, előrejelezhetők karbantartási igények. A megismert adatok alapján a beültetőgépen többek között offszetbeállítások módosításával a hibák kompenzálhatók.
szerző
-
Petrovszki Gergő
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Bátorfi Réka
tudományos segédmunkatárs, Elektronikai Technológia Tanszék
