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貼片機(jī)在電路板上的編程
的PIC器件的使用者會(huì)面臨一項(xiàng)困難的選擇：是冒遭受質(zhì)量問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，采用手工編制程序呢？還是另外尋找一種可以替代的編程方法，從而消除掉手工觸摸的方法呢？
為了能夠?qū)崿F(xiàn)后者，制造廠商們初開(kāi)始采用板上編程(on-board programming 簡(jiǎn)稱OBP)的方式。OBP是一種簡(jiǎn)單的方法，它是將PIC貼裝到印刷電路板(printed circuit board 簡(jiǎn)稱PCB)上以后再進(jìn)行編程的。一般情況下在電路板上進(jìn)行測(cè)試或者說(shuō)進(jìn)行功能測(cè)試。閃存、電子式可清除程序化唯讀內(nèi)存（Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory簡(jiǎn)稱EEprom）、基于EEprom的CPLD器件、基于EEprom的FPGA器件，以及內(nèi)置閃存或者EEprom的微型控制器，所有這些元器件均采用OBP形式進(jìn)行編程。
為了能夠滿足閃存和微型控制器的使用要求，在實(shí)施OBP的時(shí)候常用的方法就是借助于針盤(pán)式夾具（bed-of-nails fixture），使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(automatic test equipment 簡(jiǎn)稱ATE)編程。對(duì)于邏輯器件來(lái)說(shuō)進(jìn)行編程頗為復(fù)雜，不太適合利用ATE針盤(pán)式夾具來(lái)進(jìn)行編程。
一項(xiàng)基于IEEE規(guī)范原創(chuàng)開(kāi)發(fā)的新型OBP技術(shù)可以支持測(cè)試，展現(xiàn)出充滿希望的前程。這項(xiàng)規(guī)范稱為IEEE 1149.1，它詳細(xì)規(guī)定了邊界掃描的一系列協(xié)議，已經(jīng)用于許IC編程方法中。
如果電子產(chǎn)品制造商要使用IEEE 1149.1的編程方法時(shí)，他們所依賴的具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的工具主要是由各種各樣的半導(dǎo)體制造廠商所提供。但是使用他們的工具進(jìn)行編程非常慢。同樣，因?yàn)樗麄兂鲇诒Ｗo(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的本能，每個(gè)工具于單個(gè)用戶所使用的器件。如果說(shuō)在一塊電路板上的PIC器件是由多個(gè)用戶所使用的話，這將是一個(gè)很大的缺陷。
總而言之，使用OBP方法可以消除掉手工操作器件和將編程溶入測(cè)試中去，以及制造生產(chǎn)緩慢的現(xiàn)象。然而，編程所需的時(shí)間可能也是緩慢的。

貼片機(jī)貼裝精度
即元件中心與對(duì)應(yīng)焊盤(pán)中心線的偏移量，不超過(guò)元件焊腳寬度的1/3（目測(cè)）；或異常偏移發(fā)生率不大于3‰。
儀器、儀表外觀完好，指示準(zhǔn)確，讀數(shù)醒目，在合格使用期限內(nèi)；
設(shè)備內(nèi)外定期保養(yǎng)，保持清潔，無(wú)油污，無(wú)銹蝕，周?chē)骄邆浼扰帕杏行?，設(shè)備潤(rùn)滑良好。
貼片機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)
高性能貼片機(jī)普遍采用視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)。視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，當(dāng)貼片頭上的吸嘴吸取元件后，在移到貼片位置的過(guò)程中，由固定在貼片頭上的或固定在機(jī)身某個(gè)位置上的照相機(jī)獲取圖像，并且通過(guò)影像探測(cè)元件的光密度分布，這些光密度以數(shù)字形式再經(jīng)過(guò)照相機(jī)上許多細(xì)小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列，輸出0～255級(jí)的灰度值?；叶戎蹬c光密度成正比，灰度值越大，則數(shù)字化圖像越清晰。數(shù)字化信息經(jīng)存儲(chǔ)、編碼、放大、整理和分析，將結(jié)果反饋到控制單元，并把處理結(jié)果輸出到伺服系統(tǒng)中去調(diào)整補(bǔ)償元件吸取的位置偏差，后完成貼片操作 。
那么，機(jī)器通過(guò)對(duì)PCB上的基準(zhǔn)點(diǎn)和元器件照相后，如何實(shí)現(xiàn)貼裝位置自動(dòng)矯正并實(shí)現(xiàn)貼裝的呢？這一過(guò)程是機(jī)器通過(guò)一系列的坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換來(lái)定位元件的貼裝目標(biāo)的。我們通過(guò)貼裝過(guò)程來(lái)闡述系統(tǒng)的工作原理。首先PCB通過(guò)傳送裝置被傳輸?shù)焦潭ㄎ恢貌⒈粖A板機(jī)構(gòu)固定，貼片頭移至PCB基準(zhǔn)點(diǎn)上方，頭上相機(jī)對(duì)PCB上基準(zhǔn)點(diǎn)照相。這時(shí)候存在4個(gè)坐標(biāo)系：基板坐標(biāo)系（Xp，Yp）、頭上相機(jī)坐標(biāo)系（Xca1，Ycal）、圖像坐標(biāo)系（Xi，Yi）和機(jī)器坐標(biāo)系（Xm，Ym）。對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)照相完成后，機(jī)器將基板坐標(biāo)系通過(guò)與相機(jī)和圖像坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系中，這樣目標(biāo)貼裝位置確定。然后貼片頭拾取元件后移動(dòng)到固定相機(jī)的位置，固定相機(jī)對(duì)元件進(jìn)行照相。這時(shí)同樣存在4個(gè)坐標(biāo)系：貼片頭坐標(biāo)系也是吸嘴坐標(biāo)系（Xn，Yn）、固定相機(jī)坐標(biāo)系（Xca2，Yca2）、圖像坐標(biāo)系（Xi，Yi）和機(jī)器坐標(biāo)系（Xm，Ym）。對(duì)元件照相完成后，機(jī)器在圖像坐標(biāo)系中計(jì)算出元件特征的中心位置坐標(biāo)，通過(guò)與相機(jī)和圖像坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系中，此時(shí)在同一坐標(biāo)系中比較元件中心坐標(biāo)和吸嘴中心坐標(biāo)。兩個(gè)坐標(biāo)的差異就是需要的位置偏差補(bǔ)償值。然后根據(jù)同一坐標(biāo)系中確定的目標(biāo)貼裝位置，機(jī)器控制單元和伺服系統(tǒng)就可以控制機(jī)器進(jìn)行貼裝了。

貼片機(jī)的生產(chǎn)廠家很多，則種類(lèi)也較多。貼片機(jī)的分類(lèi)如下。
按速度分
中速貼片機(jī)
高速貼片機(jī)
超高速貼片機(jī)
特點(diǎn)：4萬(wàn)片/h以上，采用旋轉(zhuǎn)式多頭系統(tǒng)。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型貼片機(jī)均裝有16個(gè)貼片頭，其貼片速度分別達(dá)9.6萬(wàn)片/h和12.7萬(wàn)片/h。
按功能分
高速/超高速貼片機(jī)
特點(diǎn)：主要以貼片式元件為主體，貼片器件品種不多。
多功能貼片機(jī)
特點(diǎn)：能貼裝大型器件和異型器件。
按方式分
順序式貼片機(jī)
特點(diǎn)：它是按照順序?qū)⒃骷粋€(gè)一個(gè)貼到PCB上，通常見(jiàn)到的就是該類(lèi)貼片機(jī)。
同時(shí)式貼片機(jī)
特點(diǎn)：使用放置圓柱式元件的料斗，一個(gè)動(dòng)作就能將元件全部貼裝到PCB相應(yīng)的焊盤(pán)上。產(chǎn)品更換時(shí)，所有料斗全部更換，已很少使用。
同時(shí)在線式貼片機(jī)
特點(diǎn)：由多個(gè)貼片頭組合而成，依次同時(shí)對(duì)一塊PCB貼片，assembleon-FCM就是該類(lèi)。
自動(dòng)化分
全自動(dòng)機(jī)電一體化貼片機(jī)
特點(diǎn)：大部分貼片機(jī)就是該類(lèi)。
手動(dòng)式貼片機(jī)
特點(diǎn)：手動(dòng)貼片頭安裝在Y軸頭部，X、Y、e定位可以靠人手的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來(lái)校正位置。主要用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，具有價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。

選擇編程的策略
生產(chǎn)部門(mén)的負(fù)責(zé)人常常會(huì)考慮采用編程的不同方式，他們會(huì)問(wèn)：“采用何種編程方式對(duì)我來(lái)說(shuō)是適合的呢？”沒(méi)有一種可以滿足所有的應(yīng)用事例的。他們權(quán)衡的內(nèi)容一般會(huì)包含有：所采用的解決方案對(duì)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)線使用的計(jì)劃安排、PCB的價(jià)格、工藝控制問(wèn)題、缺陷率水平、供應(yīng)商的管理、主要設(shè)備的成本以及存貨的管理是否會(huì)帶來(lái)沖擊。
對(duì)生產(chǎn)效率帶來(lái)的沖擊
ATE編程會(huì)降低生產(chǎn)效率，這是因?yàn)闉榱四軌驖M足編程的需要，要增加額外的時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō)，如果為了檢查制造過(guò)程中所出現(xiàn)的缺陷現(xiàn)象，需要花費(fèi)15秒的時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，這時(shí)可能需要再增加5秒鐘用來(lái)對(duì)該元器件進(jìn)行編程。ATE所起到的作用就像是一臺(tái)非常昂貴的單口編程器。同樣，對(duì)于需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間編程的高密度閃存器件和邏輯器件來(lái)說(shuō)，所需要的總的測(cè)試時(shí)間將會(huì)更長(zhǎng)，這令人。因此，當(dāng)編程時(shí)間與電路板總的測(cè)試時(shí)間相比較所占時(shí)間非常小的時(shí)候，ATE編程方式是性價(jià)比一種方式。為了提高生產(chǎn)率，以求將較長(zhǎng)的編程時(shí)間降低到的限度，ATE編程技術(shù)可以與板上技術(shù)相結(jié)合使用，例如：邊界掃描或者說(shuō)具有專利的眾多方法中的一種。
還有一種解決方案是在電路板進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，僅對(duì)目標(biāo)器件的boot碼進(jìn)行編程處理。器件余下的編程工作在處于不影響生產(chǎn)率的時(shí)候才進(jìn)行，一般來(lái)說(shuō)是在設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試的時(shí)候。然而，除非超過(guò)了ATE的能力，功能測(cè)試的能力是足夠的，對(duì)于高密度器件來(lái)說(shuō)性能價(jià)格比編程方法是一種自動(dòng)化的編程設(shè)備。舉例來(lái)說(shuō)：ProMaster 970設(shè)備配置有12個(gè)接口，每小時(shí)能夠?qū)?00個(gè)8兆閃存進(jìn)行編程和激光標(biāo)識(shí)。與此形成對(duì)照的是，ATE或者說(shuō)功能測(cè)試儀將花費(fèi)60至120小時(shí)來(lái)完成這些編程工作。
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