测量贴片机精度的验证方法
一个丈量临时精度和可靠性的新方法
SMT配件、DEK印刷机配件、DEK夹边
为贴片机作品质接受试验(QA T,QaulitiAcceptancTest其中的挑战是保证所要测量的参数可以准确代表机器的临时性能。丈量必需量化和验证X轴、Y轴和q旋转偏移理想贴装位置的偏移量。一种用来验证贴装精度的方法使用了一种玻璃心子，和一个“完美的高引脚数QFP焊盘镶印在一起，该QFP用来机器贴装的看引脚图)通过贴装一个理想的元件，这里是140引脚、0.025脚距的QFP摄像机和贴装芯轴两者的精度都可被一致地测量到除了特定的机器性能数据外，内在可用性、生产能力和可靠性的丈量应该在多台机器的累积数据的基础上提供。完成预先的干循环和设定方法之后，包括变换和校准，品质接收规范(QA C,QualitiAcceptancCriteria方法开始了
八个阶段的方法
QA C贴片机必须满足的准确的性能参数。八个阶段的QA C方法中的第一步是最初的24小时的干循环，期间机器必需连续无误地工作。
第二个阶段要求元件准确地贴装在两个板上，每个板上包括32个140引脚的玻璃心子元件。主板上有6个全局基准点，用作机器贴装前和视觉丈量系统检验元件贴装精度的参照。贴装板的数量视乎被测试机器的特定头和摄像机的配置而定，例如，机器有两个贴片头和两个摄像机，那么必需用总共256个元件(35,840个引脚)贴装8块板。这包括了贴片头和摄像机的所有可能的组合。
用所有四个贴装芯轴，所有四个方向：0° ,90° ,180° ,270° 贴装元件。跟着这个方法，用丈量系统扫描每个板，可得出任何偏移的完整列表。每个140引脚的玻璃心子包括两个圆形基准点，相对于元件对应角的引脚安排精度为± 0.0001用于计算XY和q旋转的偏移。所有32个贴片都通过系统丈量，并计算出每个贴片的偏移。这个预定的参数在X和Y方向为± 0.003q旋转方向为± 0.2机器对每个元件贴装都必须保持。
为了通过最初的慢跑”贴装在板面各个位置的32个元件都必需满足四个测试规范：运行时，任何贴装位置都不能超出± 0.003或± 0.2规格。另外，X和Y偏移的平均值不能超越± 0.0015规范偏移量必须在0.0006范围内，q规范偏移量必需小于或等于0.047° 其平均偏移量小于± 0.06° Cpk过程能力指数processcapablindex所有三个量化区域都大于1.50这转换成最小4.5或最大允许大约每百万之3.4个缺陷(dpm,defectpermillion
通常，现在实现的性能系数超越2.0过程能力指数，或大约每十亿之2个缺陷(6s性能)这个丈量方法允许制造商丈量其生产要求得到怎样的满足。
累积完成后，单个的性能资料用来计算板上贴装的所有元件的平均和标准偏移，再决定Cpk最终的QA C总结应由丈量系统提供，列出目标位置，偏移目标的量，计算出各种脚距的引脚到焊盘的覆盖面积，单位：千分之一英寸，图一)
Name:DavidGunster
Pattern:STDDual
Cal#:3
A mbienttemp:67.8
BoardID:2
S/Wlevel:Spec
Time:16:03:02
Comp:356
Spindles:All
Date:08/08/95
Pitch:10
Diag:off
MachType:GSM1
HeadType:HFH
HeadLoc:Frt
PECInformat
GlobalFiducials:6point
Specif
UICToler
%Voverag
X,Y+-0.0030
75%@
Theta+-0.20
LW=Pitch*.5
PW=LW*1.25
Span=1.5
CorrectMatrix
0.999986
0.000592
-1.49735
-0.00055
0.999952
22.76718
Board#2Data
UICP/F
EST.%COV
VW
PL
SP
XNM
YNM
TNM
XDEV
YDEV
TDEV
XYTMLTE
20
25
30
1
1
1
4
1
0
0
-0.0001
0.003
0.0001
100
100
100
2
5
2
6
1
0
0.0004
-0.0001
0.0357
0.0009
100
100
100
3
9
3
7
1
0
0
0.0002
0.0009
0.0002
100
100
100
4
13
4
9
1
0
0.0003
0.0000
0.0011
0.0003
100
100
100
5
3
1
4
4
180
-0.0002
-0.0003
0.0168
0.0005
100
100
100
6
7
2
6
4
180
0.0004
-0.0007
0.0666
0.0016
97
100
100
7
11
3
7
4
180
0.0001
-0.0002
0.013
0.0004
100
100
100
8
15
4
9
4
180
0.0001
-0.0002
0.0169
0.0004
100
100
100
9
2
1
4
2
90
-0.0003
0.0005
0.0562
0.0012
100
100
100
10
6
2
6
2
90
-0.0002
-0.0002
0.0709
0.0011
100
100
100
11
10
3
7
2
90
0.0001
0.0000
0.001
0.0001
100
100
100
12
14
4
9
2
90
-0.0001
0.0001
0.0061
0.0002
100
100
100
13
4
1
4
6
270
0.0001
-0.0005
0.0316
0.0009
100
100
100
14
8
2
6
6
270
0.0005
-0.0005
0.0521
0.0012
100
100
100
15
12
3
7
6
270
0.0001
-0.0001
-0.0031
0.0001
100
100
100
16
16
4
9
6
270
0.0002
-0.0001
-0.0167
0.0004
100
100
100
17
17
4
14
2
0
-0.0002
0.0001
0.0301
0.0006
100
100
100
18
18
3
1
2
0
-0.0001
0.0001
-0.0195
0.0004
100
100
100
19
19
2
1
4
0
0
-0.0001
0.0432
0.0007
100
100
100
20
20
1
14
4
0
-0.0003
-0.0001
0.014
0.0005
100
100
100
21
21
4
2
1
90
-0.0003
-0.0001
0.0243
0.0006
100
100
100
22
22
3
2
2
90
-0.0003
-0.0003
0.0214
0.0006
100
100
100
23
23
2
2
4
90
-0.0003
-0.0004
0.0637
0.0012
100
100
100
24
24
1
2
6
90
-0.0003
-0.0005
0.0116
0.0007
100
100
100
25
25
4
11
1
180
0.0002
0.0000
-0.0164
0.0004
100
100
100
26
26
3
11
2
180
0
-0.0001
0.0317
0.0005
100
100
100
27
27
2
11
4
180
-0.0002
-0.0003
0.0139
0.0005
100
100
100
28
28
1
11
6
180
-0.0003
-0.0005
0.0283
0.0009
100
100
100
29
29
4
12
1
270
0
0.0000
0.0225
0.0003
100
100
100
30
30
3
12
2
270
-0.0005
0.0000
0.011
0.0006
100
100
100
31
31
2
12
4
270
0.0001
-0.0004
0.0473
0.001
100
100
100
32
32
1
12
6
270
0
-0.0003
0.0207
0.0006
100
100
100
SummariBoard#2
Paramet
N
Mean
STDDEV
MIN
MA X
CPK
X
32
-0.00003
0.00025
-0.00048
0.00053
4.00477
Y
32
-0.00016
-0.00071
0.0005
3.79266
Theta
32
0.02188
-0.01949
0.07086
2.49679
Summarirun#101
Paramet
N
Mean
STDDEV
MIN
MA X
CPK
X
64
-0.00003
0.00023
-0.00048
0.00053
4.32489
Y
64
-0.00004
0.00026
-0.00071
0.0006
3.84329
Theta
64
0.02191
0.02174
-0.01949
0.07086
2.7301
TotalBoardinRun:2
图一,FinalrunQA Csuymmari
机器属性运行
机器通过这些测试后，3000个元件的机器属性运行开始了贴装全部规格的规范SMD包括：060308051206片状，SOT23SOIC08PLCC44和QFP100生产准备运行，没有通过/失效的规范，允许任何送料器或其它机械局部的重置。跟踪到缺陷可能包括上面朝下的元件、侧立或竖立的元件，偏移的元件和任何焊盘覆盖面积小于75%元件。
评估过程的下一步是另一个12小时的不停止干循环。
接下来是第二个玻璃心子元件运行，要求一块32个玻璃元件的板，摄像机和贴片头，和第二阶段相同的过程。贴片板的数量由头和相机的组合总数决定。再一次，为第一个玻璃元件所建立的要求必需得到满足，以使机器继续QA C
完成预定的QA C方法后，机器必需经历3000个元件贴装的最后运行，只允许仅仅一个错误。如果不止一个贴装错误，根源必需找到并更正。这个阶段，机器的内在可用性不能低于98%
最后的12小时干循环运行，不允许任何失效。最后一个贴装系列，要求用140引脚的QFP玻璃心元件、摄像机和贴片头来贴装两块板，用丈量系统扫描所有贴装位置，记录数据，作出图表。
过程能力指数
板的设计几何形状和要求的品质等级，决定一个给定应用中的装配设备的性能(精度和可重复性)要求。例如，考虑以下情况，元件引脚贴放在板的焊盘上(图二)基于其几何形状，贴装过程(只在X方向)参数限定是焊盘上准确中心定位的引脚的± {Wp– Wl/2+CC单位是0.001即，当焊盘上引脚贴放位置超出+X规定上限)或-X规定下限)方向上的规定限值，则板被不接受。
图二,Lead-to-padcoveraganddeviatpermit
一旦决定了板的最坏情况的规定限值，设备供应者提供的统计数据可以放入下式中：
Cpk=minimumof{USL– m/3s,m-LSL/3s}
这里，m和s分别是平均和标准偏差，通过设备在许多顺序驱动的试验中得到这些数据和一个详细的试验方法说明一起提供，通过该试验方法收集数据，以保证机器性能满足所规定的性能要求。Cpk结果数值是和规范偏差值成比例的这个规范偏差值落在分布平均值和最近的规定上和下限之间。Cpk重要的因为它传达了给定贴装精度上的规定的缺陷率(图三)
图三,ThedistributofdeviatfromnormalX,YandTheta.
支持服务
给客户提供支持服务，对设备制造商是必需的同样提供坚持通讯线开放的责任感，以得到机器的准确的可理解的信息。为了满足知情的需求，应该在发货时提供完整的机器性能说明文件，应该包括含有所有在QA C测试期间收集的机器规格数据的表格，以及解释术语和收集信息类型的文件。
为了协助顾客明白QA C过程和提供解答有关设备的技术问题的联系地址，文件中也必需包括直接参与QA C评估的人名及签字。
除这些信息之外，操作、中断、失效和总计修理时间加上总计贴片数量、贴片错误数量、内在可用性、内在生产量和在各PPM水平下的贴片性能、完整的技术术语解释和统计关系的定义等也在机器性能文件包中。
最后，提供设备临时处置性能的良好前景，以及设备制造商维持内部制造过程控制的能力，最新70台机器的历史数据也应提供。这个信息可以用以计算失效之间的中断之间的停机之间的平均时间，作为一个延续的平均。70台机器的数据可使总计贴片数从10,000+增加到500,000+发生相关的累积效益。事实上，这些为机器性能和设备制造商的内部丈量过程提供了一个长期的跟踪过程。
结论
和PCB装配关联的要求变得越来越强烈。由于过程的复杂性增加，和元件类型的范围变广，贴片机性能必须在所有方面越来越精密。以可理解的方式收集和提供机器性能数据是伙伴合作过程的关键局部。丈量自身只能解答问题的某方面；适当地解释和应用结果可达到完全的理解。
本站某些网章来自于网络,如有侵权,请发邮件告之,smtcn@smtcn.com.cn
