任务3.2 SPI锡膏检测设备的原理与应用

模块3PCBA电路板检测与整机安全测试工艺模块3PCBA电路板检测与整机安全测试工艺任务3.2SPI锡膏检测设备的原理与应用301任务引领02知识准备03任务实施04练习题目录CONTENTS4任务引领01

1.本任务讲什么？

◎SPI锡膏检测设备的原理及分类；

◎SPI的程序编制——以思泰克3D_SPI为例说明；

◎SPI锡膏检测参数范围设定基准。

5任务引领01

2.你将有什么收获？

熟练操作SPI设备，包括开机启动、软件界面使用、参数设置、测量模式选择等。理解SPI的工作原理。能够解读SPI生成的数据，包括锡膏的厚度、体积、位置偏差等，并根据数据调整印刷参数。掌握SPI设备的日常维护和校准方法，确保设备处于最佳工作状态。6任务引领01

3.你的任务是什么？（1）根据教师提供的PCB图，使用AD软件导出Gerber数据和坐标数据以供SPI软件使用。（2）画出SPI工作程序编制流程图，并写出通用参数设置。7知识准备023.2.1SPI锡膏检测设备的原理及分类

◎定义：

SPI（SolderPasteInspection）锡膏检测设备，也称锡膏测厚仪。

◎原理：

利用光学原理，通过三角测量法计算PCB板上锡膏的高度。

◎作用:

检测和分析锡膏印刷质量，及早发现SMT工艺缺陷。8知识准备021.SPI锡膏检测设备的工作原理

◎基于光学或激光技术。

◎使用激光或LED光源照射电路板表面。

◎反射光被接收器捕捉，通过测量反射光的强度和位置，确定锡膏的位置、大小、形状和表面质量。9知识准备02

2.SPI锡膏检测设备的分类（按检测原理）（1）按检测原理分类。

◎线激光扫描式:

通过三角量测原理计算锡膏高度。技术简单成熟，但存在激光扫描宽度偏长、单次取样、易受杂讯干扰等局限性。适用于精度与重复性要求不高的设备。

◎面结构光栅PMP技术（PSP）:

基于正弦条纹投影和位相测量的光学三维面形测量技术。

具有全场性、速度快、高精度、自动化程度高等特点。

目前大部分在线SPI设备采用此技术。10知识准备02（2）按工作方式

◎在线型SPI:

采用3D图像处理技术，通过自动X-Y平台移动及激光扫描获得3D数据。检测速度快，满足生产线高效运行需求。

◎离线型SPI:

独立设备，不与生产线直接连接。

可对已完成生产的PCB板进行详细检测和分析，提供更准确的检测结果，但时效性较低。11知识准备023.2.2SPI的程序编制——以思泰克3D_SPI为例说明步骤:1.使用ZYSPI软件转换Gerber文件。①导入Gerber文件并删除不需要的焊盘和线。②导入X/Y坐标。③提取焊盘。④调整X/Y坐标偏移。⑤元件命名。⑥自动拼板。⑦输出文件。12知识准备022.编制检测工作程序

设置PCB板大小、焊点分布状况、检测路径等参数。设置检测结果的控制范围（体积、面积、高度、拉尖、X/Y移位的上下限等）。13知识准备023.2.3SPI锡膏检测参数范围设定基准1.目的:

规范SPI程序参数设定，保障SPI正常运行和检出效果，提升PCBA生产直通率。2.通用参数设置范围:序号物料种类

体积（%）

面积（%）

短路（ｕm)偏移宽度距离高度X方向（%）Y方向（%）1BGA类40-21040-2102020025±530±535±52CHIP类40-24040-2402020030±535±535±53QFN/IC类60-24060-2402020030±535±535±54连接器类60-24060-2402020030±535±535±55屏蔽框类60-24060-2402020030±535±535±56同焊盘类60-24060-240不检测35±535±514知识准备023.2.3SPI锡膏检测参数范围设定基准2.通用参数设置范围:钢网厚度（mm）锡膏管控范围（ｕm）0.0840-1400.1050-1600.1270-1800.1380-1800.15100-2000.18180-2300.20150-25015知识准备023.2.3SPI锡膏检测参数范围设定基准3.不良报警处理标准:

◎BGA、CHIP类:体积≧35%，面积≧35%可通过。

◎其它类:体积≧45%，面积≧45%可通过。

◎体积、面积超出上限时，BGA、QFN类不允许直接复判接收。◎不良参考图片如图所示。16知识准备02

总结◎SPI锡膏检测设备通过光学或激光技术检测锡膏印刷质量。◎分类包括线激光扫描式和面结构光栅PMP技术，以及在线型和离线型。◎程序编制涉及Gerber文件转换、X/Y坐标导入、焊盘提取、元件命名等步骤。◎参数设定基准确保SPI正常运行和检出效果。17任务实施031.根据教师提供的PCB图，使用AD软件导出Gerber数据和坐标数据以供SPI软件使用。AD软件导出。打开PCB文件→选择文件→制造输出→导出Gerber数据→在Gerber设置的对话框中的“通用”：选择单位毫米，“层”：勾选全部选项，“钻孔图层、光圈、高级”：默认不设置。查看焊盘Gerber数据。2.画出SPI工作程序编制流程图，并写出通用参数设置。18练习题04单项选择题1.SPl锡膏检测设备主要用于哪个制造环节？（

）。A.电路板设计B.锡膏印刷质量检测C.元件贴装D.成品组装2.SPI设备检测的关键参数不包括（

）。A.锡膏厚度B.锡膏体积C.锡膏粘度D.锡膏位置偏移3.区分锡膏检查设备优劣的指标不包括（

）。A.兼容性B.再现性C.分辨率D.重复性4.下列（

）不属于常见的SPI检测设备分类。A.在线式B.手动式C.半自动式D.非接触式5.SPI设备中使用的光学检测技术主要基于（

）原理。A.X射线成像B.红外热成像C.激光反射D.超声波检测19练习题046.在SPI检测程序编制过程中，转换Gerber文件的主要目的是（

）。A.生成电路板的图像B.创建锡膏印刷模板

C.为SPI设备提供检测点坐标D.用于元件的自动贴装7.下列（

）参数不是SPI检测时需要设定的。A.元件类型B.检测精度C.检测速度D.锡膏高度8.当使用SPI进行检测时，如果发现锡膏量过多，应该调整（

）参数。A.印刷速度B.刮刀硬度C.检测阈值D.刮刀间隙9.在光学工程中FOV（FieldofView）的是指（

）。A.视场角