回收價(jià)格電議
機(jī)器成色現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器為準(zhǔn)
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貼片機(jī)行業(yè)背景
對(duì)于PIC器件來說,以往普遍采用DIP、PLCC或者SOIC的封裝形式。然而,隨著人們對(duì)緊湊型、高性能產(chǎn)品的需求增加,要求引入更為的PIC器件?,F(xiàn)如今的閃存器件可以采用SOP、TSOP、VSOP、BGA和微小型BGA封裝形式。高性能的微型控制器、CPLD器件和FPGA器件一直到可以采用QFP、BGA和微型BGA封裝形式,其所擁有的引腳數(shù)量范圍從44條一直可以達(dá)到超過800條以上。
由于非常多的引腳數(shù)量和很小的外形尺寸,這些元器件中的大部分僅能夠采用微細(xì)間距的封裝形式。微細(xì)間距的元器件所擁有的引腳非常脆弱,間距只有0.508(20 mils)或者說間隙幾乎沒有。這樣人們就將目光瞄向了使用PIC器件來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。 具有高密度和高性能的PIC器件價(jià)格是很昂貴的,要求采用高質(zhì)量的編程設(shè)備,需要擁有非常優(yōu)異的過程控制,以求將元器件的廢棄程度降低到小的程度。
在采用手工編制程序的操作過程中,微細(xì)間距元器件實(shí)際上肯定會(huì)遭遇到來自共面性和其它形式的引腳損傷因素的威脅。如果說引腳受到了損傷的話,那么將可能導(dǎo)致焊接點(diǎn)可靠性出現(xiàn)問題,會(huì)提升生產(chǎn)制造過程中的缺陷率。同樣,高密度的元器件實(shí)際上將花費(fèi)較長(zhǎng)的編程時(shí)間,這樣就會(huì)降低生產(chǎn)的效率。

IEEE 1149.1邊界掃描編程
為了提升PCB組件的密度和復(fù)雜性,使電路板和元器件的測(cè)試工作面臨著非常大的困難,尤其是對(duì)付空間受到限制的PCB組件。為了能夠有效的解決這一問題,一種邊界掃描測(cè)試協(xié)議(IEEE 1149.1)應(yīng)運(yùn)而生。
IEEE 1149.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)能夠通過一臺(tái)智能化外部設(shè)備,對(duì)在組裝的電路板上的邏輯器件或者閃存器件進(jìn)行編程。這種編程設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試訪問口(Test Access Port 簡(jiǎn)稱TAP)與電路板形成連接界面。所有這些需要采用JTAG硬件控制裝置、JTAG軟件系統(tǒng)、與JTAG兼容的PCB電路板,和一個(gè)四線測(cè)試訪問口。
實(shí)現(xiàn)邊界掃描工作可以采用一種化的電路板上編程設(shè)備,或者采用另外一種選擇方案,利用由美國GenRad、Hewlett-Packard和Teradyne ATE testers等公司提供的一些工具,于是可以在ATE測(cè)試設(shè)備上實(shí)現(xiàn)IEEE 1149.1邊界掃描編程工作。
采用IEEE標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)就在于,它可以對(duì)在同一塊PCB上由不同供應(yīng)商提供的各種各樣的元器件進(jìn)行編程。這樣就可以降低整個(gè)編程時(shí)間,簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造流程。

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院制造技術(shù)研究所承擔(dān)的“LED貼片機(jī)”項(xiàng)目,突破了高速運(yùn)動(dòng)下定位、多軸協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制以及自動(dòng)拾取校正等核心關(guān)鍵技術(shù),已進(jìn)入小試階段。
該貼片機(jī)是受委托專為L(zhǎng)ED行業(yè)研發(fā),可滿足LED照明業(yè)者生產(chǎn)的彈性需求,適用生產(chǎn)產(chǎn)品有標(biāo)準(zhǔn)的600/1200的LED日光燈管(T8、T5),涵蓋所有LED相關(guān)產(chǎn)品如LED車燈、軟管、天井燈等。同時(shí)貼片機(jī)提供高彈性編程能力,以便操作者根據(jù)不同的BIN值的LED元件調(diào)整貼裝模式,確保終端產(chǎn)品的均光性。
此機(jī)器針對(duì)不同元件特性,采用材質(zhì)吸嘴,耐磨性高并附有彈片設(shè)計(jì),減少貼裝時(shí)對(duì)LED表面沖擊力,也可貼裝一般RC或SOP電子元件,貼裝元件范圍為0805~24*18,貼裝速度達(dá)8000CPH,是一款具有高性價(jià)比的全自動(dòng)貼片機(jī)。
通過項(xiàng)目的研發(fā),科技人員在精密設(shè)備設(shè)計(jì)制造、多軸協(xié)同控制及系統(tǒng)集成方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),為高速高精密貼片機(jī)研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

貼片機(jī)貼裝精度
即元件中心與對(duì)應(yīng)焊盤中心線的偏移量,不超過元件焊腳寬度的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,無油污,無銹蝕,周圍附具備件等排列有序,設(shè)備潤滑良好。
貼片機(jī)視覺系統(tǒng)
高性能貼片機(jī)普遍采用視覺對(duì)中系統(tǒng)。視覺對(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?這一過程是機(jī)器通過一系列的坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換來定位元件的貼裝目標(biāo)的。我們通過貼裝過程來闡述系統(tǒng)的工作原理。首先PCB通過傳送裝置被傳輸?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。
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