SMT返修設備技術發展趨勢與應用前景

    為了節省制造成本、避免在設備上有過多的成本支出和加快將產品推向市場的時間，OEM廠商不斷將其業務外包給EMS提供商；而為了提升競爭優勢并獲得更大金額的合同訂單，EMS公司則努力將保修及返修維護納入其服務范圍。因此，如何采用正確的返修系統和返修工藝以使返修作業具有更高的可靠性、可重復性和經濟性便成為OEM和EMS提供商所共同關心的焦點問題。 
    
    考慮到電子整機產品體積更小、份量更輕和成本更低的要求，電子產品制造商們越來越多地采用精密組裝微型元器件；然而在實際組裝過程中，即使實施最佳的裝配工藝也不能完全避免次品的產生。對于以高精度、高集成度和大批量生產為特點的電子制造業來說，修復與返工設備(以下統稱為返修設備)不僅是制造服務范圍中不可或缺的一項內容，更已成為一項可以帶來可觀回報的投資。在制造過程中，常常會由于生產故障或缺陷作業而不得不廢棄一些仍有價值的電子元器件和半導體芯片，而返修設備則可以幫助電子裝配廠商避免或減少這筆損失。與建立整套電子組裝流水線所需的高投入相比，購置返修設備所需的資金投入微薄但節約成本效果良好，因此這類設備應用在電子裝配業界受到了廣泛青睞。

    就技術檔次來說，目前被制造商所采用的SMT返修設備可分為兩種：手工SMT返修設備與半自動化設備。傳統的手工SMT返修設備由焊接、除焊工作臺及各種手持工具組成。盡管手工設備在返修設備市場上仍然占據主流，但其市場份額正逐漸被半自動化返修設備所替代。這主要是因為手工返修是一項勞動密集型較強的作業，而且其處理返修的速度和精度遠低于半自動化設備，因此在大批量、敏捷制造的電子制造市場中日益受到限制。

    半自動返修設備還可進一步細分為高端和低端設備。兩者的區別在于其自動化水平、芯片置放精度與工藝控制三個方面。在這兩塊市場中，低端返修設備因價位相對較低、投資回報期短且易于驗證等因素而獲得了較多制造商的青睞。

    先進的封裝由于在每單位面積上所占的輸入/輸出(I/O)數較高而日益受到普及，而制造業也一直在不斷創新以開發出適用于更加復雜封裝器件的生產和測試設備，同樣的，返修設備也在經歷巨大的技術變革。隨著電子廠商集成化裝配水平的不斷提高，裝配時所發生的誤差也變得越來越低，而新的封裝技術要求返修設備的精度與原制造工藝完全一致。

    返修設備的靈活性是決定這類設備能否獲得制造商認可的主要考慮因素。在實施返修作業時，如何保障整個工藝的成功、不造成任何壞損或是避免裝配中出現的不必要的熱應力乃是至關重要的。隨著制造工藝和元件封裝技術的不斷變化，電子裝配市場對安全可靠、能重復使用且攜帶便捷的返修設備的需求將不斷上升。將AOI檢測和AXI檢測集成于返修設備中是當前的一個趨勢。集成了AXI技術的返修設備可以對BGA封裝器件進行檢測，而傳統的AOI技術則因焊球位于器件下方而無法進行檢測。

    為了提高電子整機產品的裝配質量并節省不必要的資本設備投資，EMS廠商在SMT返修設備的選型上應充分結合電子整機產品的技術特性和生產規模，以此提高購置設備的利用率。對于品種規格較為單一、生產批量較大的電子制成品來說，半自動化返修設備無疑是較為理想的選擇；而對于元器件品種較為復雜(如印刷線路板上可能出現的異型元器件)但生產批量卻相對較小的電子制成品來說，則應以手工返修設備為宜；而對于含有超微型元器件或是像球柵陣列(BGA)、芯片級封裝(CSP)或倒裝芯片之類的先進封裝為特點的電子產品，就應考慮集AOI/AXI監測功能于一體的半自動化返修設備。

    采用正確的返修設備還可以使返修工藝具有較高的可靠性、重復性和經濟性。例如封裝尺寸很小但電器性能良好的倒裝芯片焊盤尺寸可小至0.1～0.2mm，這就增加了對位難度，而且其焊球很小，對線路板的平整度要求甚高，因此返修工藝必須具備足夠精確的置放能力以確保線路板在加熱時不會發生變形。返修設備還應同時具備良好的重復性和較高的精度，以將元器件置放于正確的位置。最后，返修設備應具有優良的加熱控制能力從而節省加熱過程中的預備時間并提供最佳的加熱曲線。