当大家都把目光投向01005元件时，0201元件贴装似乎已经不再流行，但事实远非如此。现在，产量高、更通用的0201贴装技术正迎合了实际情况。本文研究0201元件贴装的最薄弱环节。

本文讲的原理对任何类型的        元件贴装都适用，但是，我们将研究0201元件贴装最薄弱的环节。因为这些元件的尺寸很小，所以，它们对贴片设备提出了特殊的要求。0201元件的尺寸通常是0.6 mm
直线运动的优点
提供能够贴装0201元件贴片机的大多数厂商，要么已经使用了直线马达驱动系统，要么就是正在转向线性马达。为了提高线性驱动器的精度，他们也可能会把线性编码器直接安装在运动轴上，实现闭环位置控制。线性致动能够在更宽的范围内提高精度和重复性，但其他因素，例如，马达内部的发热，也会增加。对某些设计而言，这也许是一个问题：发热导致热膨胀，而膨胀又会导致相对位置不准确。需要对它重新校准，这是一个耗费时间的工作，会妨碍生产效率。
贴装0201元件的合格率要达到很高并且保持始终如一的精度，选用的运动技术不仅要很稳定，重复性好，而且还取决于如何把它结合在设计中。例如，一些厂商在Y轴高架上使用两个线性驱动器，同时从两端进行驱动。只从一端进行驱动而在另一端用轴承支承，可能会出现悬臂梁的效应，两端驱动便解决了这个问题。对大型电路板而言，这对精度以及消除了致动器之间的振荡衰减时间特别有好处。

贴装速度下降的影响
如果只是驱动Y轴的一端，那么只有当振荡的幅度衰减到低于允许的最大贴装误差时，才能把元件贴到板上。这个最大误差取决于元件和焊盘的尺寸。对于0201元件来说，这个衰减带大约是0402元件贴装误差的一半。所以，贴装0201元件必须多延迟一段时间，直到振荡幅度衰减到元件的缓冲带范围之内，或者，在接近贴装位置时，必须降低马达速度和制动速度。无论是用哪一种减速，都会增加元件的贴装时间，从而影响产量。另一个引起速度下降的因素是贴装头技术。旋转贴装头可以在单个点上拾取元件，所以，它比那些必须把设计本身的机械误差考虑在内的直插轴系统更有优势（图1）。

旋转式贴装头
为了每一种元件的贴装时间都有竞争力，直插轴贴装头是用成批拾取元件的方法。然而，当必须从进料器中精确地拾取较小的元件时，就不能成批拾取元件了。因为0201元件非常小，所以，为了可靠地拾取，吸嘴和元件中心就必须完全对准，由于直插轴不能成批拾取0201元件，产量差不多会损失百分之二十五。转塔式贴装头不会受到这种限制。由于需要使用多个传感器，在运转过程中调节贴装头拾取元件的高度，并且进行自适应性接触与贴装，因而成本很高，抵消了它的这个优点。拾取错误会进一步延误拾取和贴装过程。可能的原因包括，元件在进料器传输带中的位置不当，或者，贴装头在料带上检测到元件的位置并拾取元件时， X轴/Y轴定位不准确。

拾取时Z轴的高度控制
错误拾取的另一的原因，是没有控制好Z轴的高度。进料器的高度通常是不变的，但是，送料带的厚度、元件的厚度，以及送料带顶部和元件上表面的高度会有一些细小的差别。这些看上去很小的变化，足以骗过拾取机构──它不能发现Z轴高度的变化，不能以最合适的Z轴的高度拾取元件。智能系统能够自动学习、连续地监控并且按照变化的拾取高度自行调整，要用这样的系统。

贴装时Z轴高度的控制
在成功拾取元件后，Z轴高度的控制仍然是元件贴装的难题。0201元件的高度一般在0.15mm到0.25 mm之间，电路板高度的细微变化，可能会导致0201元件贴装不成功，而这些变化对较大的元件贴装没有影响。而其他因素，例如，由于下侧元件再流焊而导致电路板变形，也可能引起Z轴高度变化，从而明显影响电路板上侧0201元件的贴装。如果电路板高度比预期的低，有可能把元件放在焊膏上面，而不是放在焊膏里，在再流焊后焊点可能很不好。以此相反，如果电路板高度比预期的高，贴装力会过大，可能会损坏元件，也可能会把焊膏从焊盘上散到四周。这不仅损害了再流焊后焊点的电气性能和机械性，还可能导致其他缺陷，例如，由于焊膏在焊盘上散开而出现桥接或者焊珠。
为了正确计算Z轴高度，设备设计师们研制了几种解决办法。那些使用计算死区的技术，不测量电路板的实际高度，它们假定电路板都是平的，而元件的厚度数据都是正确和一致的，在此基础上，在每次贴装时计算Z轴的高度。虽然，对大型元件，这也许是令人满意的，但是，对于贴装0201元件，很难正确计算Z轴高度，它通常会引起机器丢失元件。
在电路板任何一侧安装一个光源和光学扫描编码器，就能够实现Z轴高度的闭环调节，用这个办法，可以把贴装高度精确地计算到几微米。然而，这个办法并不能有效地解决调节拾取高度的问题。所以说，它只是解决了问题的一半。在设计方面，另一个方法是，监视贴装头Z轴的电流，这个方法需要有一个较大的冲击力，这样，系统才能检测出贴装头与元件接触时最大电流的变化。一个更有效的方法，是在贴装头上进行感测，例如，使用一个应变计，为拾取和贴装操作提供相应的Z轴高度计算值。应变计可以根据吸嘴的冲击力提供相应的连续变化的数据输出，从而实时控制吸嘴的Z轴位置。虽然这样做，可以提高高度控制的灵敏度和适应性，但是，在塔式贴装头上给每个吸嘴安装应变计的成本也相当可观。

径向灵活性
径向贴装头综合了塔式贴装头拾取0201元件的速度高，而且可靠，直插轴贴装头的贴片精度高，很灵活，可以贴各种元件，径向贴装头兼有这两种贴装头的优点。使用一个Z轴驱机构的多吸嘴径向贴装头，能够贴装0201元件（或者更小的元件）直到大型的、精确栅距四方扁平封装（QFP）的半导体元件，是经济、快速和正确的办法。
一个制造商的径向贴装头，举个例子，这个贴装头有30个吸嘴并达到射片机贴装速度，但又采用一个Z轴驱动和感测装置连续执行Z轴高度监视并加以优化，它能双向够调节拾取高度和电路板高度。
 
缩短真空路径
用于拾取和贴装0201元件的真空生成和产生气压的技术，在真空路径最短，并且使用高速阀时，是最灵敏的，能够减少滞后效应。这个原则并不局限于小型元件，但是，对于高度很小的0201元件，吸嘴与进料带和电路板表面会非常靠近。经验表明，当触及一个0201元件时，即使是很小的静电都足以使元件不能和吸嘴分开。只有真空路径响应好、动作快，能够在瞬间从真空变成有气压，才能把它们分离开。这里应用了一个短暂的分离力，同时，快速动作的阀防止焊膏在它们分离时产生位移。

结论
由于0201元件的尺寸很小，完全可以用所有使用传统拾取和放置运动控制的贴片机来贴装，令人佩服。但是，要把0201元件的潜力全部发挥出来，贴装速度和合格率要达到外形较大、较成熟元件的贴装速度和合格率。同时，装配厂也要有把握在电路板的任何位置贴装0201元件。当前，并不迫切需要使用0201元件来制造产品。当需求上升时，就一定要会带动产量增加。不过，即便如此，也不要认为所有贴片机都能够应付小型元件，这样考虑是明智的。要保持竞争力就必须保证速度和合格率，所以，电路板装配厂商应该仔细检查机器的性能。