AI服务器给SMT生产运营带来了全新挑战。焊球数量数以万计、尺寸与重量不断攀升的球栅阵列(BGA)、超大尺寸电路板以及极高的元件密度,都对SMT制造工艺的稳定性提出了严苛要求。ASMPT SMT 解决方案部(ASMPT表面贴装技术方案)通过久经市场验证的SIPLACE SX贴片平台及端到端在线质量控制方案,展示了当前即可满足上述需求的成熟能力。

“用于AI应用的服务器主板相比传统电路板,尺寸更大、重量更重,且正反面两面元器件排布密度极高。对于处理器——无论是GPU, TPU还是CPU, 通常都以高度集成多芯片模块作为BGA,直接搭载到服务器主板上。”ASMPT SMT解决方案部贴装解决方案高级产品经理Petra Klein-Gunnewigk解释道,“这对SMT制造工艺提出了全新挑战。同时,由于AI处理器成本极高,整个贴装制程必须实现最高等级的运行可靠性。”
无缝协同的技术组合
尺寸达150×150毫米、重量超过500克的模块早已屡见不鲜。更大、更重的元器件预计也将陆续出现。与此同时,连接点数量持续增长。单块电路板上,除各类IC、QFN器件、电解电容外,还有数千颗高度微型化的被动元器件,贴装点位可超过20,000个。此外,被动元器件不仅要在高密度布局下实现高精度贴装,还常需以不同角度的位置贴装。为满足上述需求,SIPLACE SX可配备CP20贴装头——其拥有20个独立分段式旋转头,可在单个贴装周期内完成偏移校正,并支持任意角度的高精度贴装高密度排布的各类元器件。针对大尺寸重型处理器BGA,则可配置TWIN VHF贴装头,并采用专为对应元器件设计的吸嘴。系统还会自动测算每个BGA的转动惯量,并在程序生成阶段将其纳入考量,确保重型元器件安全可靠的完成贴装。编程工作可通过WORKS软件套件完成,可直接导入BGA几何数据。PCB传输环节同样针对特殊需求进行了优化:重载传送带可安全输送重达10千克的PCB完成整个贴装流程;SIPLACE智能顶针支撑系统则可自动定位顶针并持续监控,有效防止大尺寸电路板翘曲变形。
机台集成式质量控制
针对关键检测环节,现已具备成熟配套视觉检测系统:贴装前即可通过高分辨率相机对所有BGA焊球进行全检;借助On-board PCB Inspection(板载PCB检测)软件选件,可在BGA贴装前即刻对贴装区域进行3D异物检查。大尺寸BGA的共面性是另一项关键质量要素——唯有所有焊球保持完全平齐,才能确保焊球与焊膏可靠接触。为此,系统采用基于激光三角测量原理的3D共面性测量系统,垂直分辨率高达0.5微米。
“当前AI服务器主板的生产需求正在快速增长。真正起决定性作用的并非单一技术,而是从元件数据定义、PCB传输、物料供给,到机内检测、BGA贴装与共面性检查等全流程环节的精准协同。SIPLACE SX已在单一平台上集成了上述全部功能,为高度复杂的AI服务器主板实现稳定可靠的生产奠定了坚实基础。”Petra Klein-Gunnewigk总结道。
