汽車電子產品表面貼裝技術閾值估計研究

張育洋

摘要：隨著汽車電子產品越來越精致，對表面貼裝技術的要求越來越高。閾值估計是汽車電子產品表面貼裝技術的重要組成部分，本文通過用貝葉斯理論對閾值進行估計，得到其估計值，加強錫膏印刷工藝的準確性，提高表面貼裝技術成功率。

Abstract： As automotive electronic products become more sophisticated， the requirements for surface mount technology are getting higher and higher. Threshold estimation is an important part of the surface mount technology of automotive electronic products. This paper uses Bayesian theory to estimate the threshold and obtains its estimated value， which strengthens the accuracy of solder paste printing process and improves the success rate of surface mount technology.

關鍵詞：貝葉斯理論;閾值估計;表面貼裝技術

Key words： bayesian theory;threshold estimation;surface mount technology

中圖分類號：TP202? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0190-02

0? 引言

隨著汽車電子產品越來越微小精致，對表面貼裝技術的要求越來越高，閾值估計是表面貼裝技術的重要組成部分[1]。閾值估計的目標是找出缺陷率與誤報率的平衡點，在SPI報警率滿足要求的情況下，盡量減小缺陷率[2-3]。

但閾值估計受各種因素影響，本文通過用貝葉斯理論對閾值進行估計，得到其估計值，加強錫膏印刷工藝的準確性，提高表面貼裝技術成功率。

1? 閾值估計數據建模

閾值估計數據分為3部分，分別是：SPI數據、AOI數據、維修數據，SPI數據記錄數據的最小單元是焊盤，記錄了焊盤上錫膏的體積面積高度等數據;AOI數據和維修數據記錄數據的最小單元是位號，記錄了有缺陷位號的缺陷類型。3部分數據表如表1、表2、表3所示。

環境參數影響錫膏狀態，錫膏作用于PCB板，PCB板上又可分為各類封裝、焊盤，SPI檢測值針對于焊盤進行，維修數據及后AOI檢測數據是針對位號進行;在PCB板印刷過程中，需要確定工藝參數和小要素。通過繪制正常數據及異常數據的體積、面積、高度的數據分布狀態及對數據均值方差的據算，可以對數據有充分的了解，對后續的分析建模方案的制定有重要的意義。

研究閾值必須知道缺陷焊盤的實際錫膏量，所以要關聯SPI數據、AOI數據和維修數據。關聯方式分兩種方式（見圖1）：①按位號中各焊盤的最大最小值劃分數據包（數據包A）;②按位號中各焊盤的加權平均值劃分數據包（數據包B）充分利用每個位號的所有數據。

2? 基于貝葉斯的閾值估計模型

分析建模主要分為如下幾步（其流程見圖2）：

①關聯SPI與AOI數據，SPI與維修數據，由于AOI無焊盤數據，閾值分析無法進行。作此假設：若AOI或維修數據的某個位號中出現連錫，則認為該連錫是由體積或面積最大的一個焊盤造成;若某個位號中出現少錫，則認為該少錫是由體積或面積中最小的一個焊盤造成;②建立體積、面積閾值與誤報率的關系，即閾值區間與誤報率的定量關系;③建立體積、面積閾值與AOI檢測出連錫率、少錫率的關系，即閾值區間與連錫率、少錫率的定量關系;④繪制閾值區間與缺陷率、閾值區間與誤報率關系圖，制作閾值區間與質量等級表。

閾值與缺陷率、閾值與告警率的變化關系擬合成函數表達式，求出構建最佳閾值優化模型，借助數學方法求解最佳閾值。其步驟如下：

①閾值與告警率、閾值與缺陷率關系曲線圖：繪制出閾值與缺陷率、閾值與告警率變化的關系曲線圖;②將關系曲線圖分別擬合成函數表達式f1（x）、f2（x）;③建立優化目標函數MinF（x）=f1（x）+f2（x）;④求解目標函數的最優解：

算法實現步驟如下：①區間[a，b]，構造兩點x1=a+0.382（b-a），x2=a+0.618（b-a）;②若F（x1）<F（x2），則搜索區間縮小為[a，x2]，b=x2，判斷x2-x1<ε是否成立，如果成立轉到（4）步，否則返回第（1）步;③若F（x1）？叟F（x2），則搜索區間縮小為[x1，b]，a=x1，判斷x2-x1<ε是否成立，如果成立轉到第④步，否則返回第①步;④最優解為t=x*=■（x1+x2），目標函數最小值為F（x*）。

3? 結論

本文通過用貝葉斯理論對閾值進行估計，得到其估計值，加強錫膏印刷工藝的準確性，提高汽車電子產品表面貼裝技術成功率。

參考文獻：

[1]劉超.面向SMT的錫膏印刷工藝參數優化方法研究[D].西安：西安電子科技大學，2019.

[2]張于軒.多響應問題的穩健性設計優化研究[D].天津：天津大學，2003.

[3]張堯.激活函數導向的RNN優化算法[D].杭州：浙江大學，2017.