Visió general de la màquina de col·locació
Per guanyar un lloc a la ferotge competència del mercat actual, els fabricants de productes electrònics han de trobar constantment una nova manera de reduir el cost del producte i el temps d'introducció del producte i, al mateix temps, millorar contínuament la qualitat dels nous productes. A més, s'han de millorar els processos i procediments de fabricació, i els fabricants d'electrònica també han d'impulsar els fabricants de dispositius semiconductors per incorporar més funcions als circuits integrats programables (PIC) de mida miniaturitzada. Així, per al disseny i la fabricació de productes electrònics d'alta gamma, es demostra clarament davant nostre prendre un camí de mida més petita, una funció més alta i un preu més baix. En aquest context, els circuits integrats programables actuals tenen molts pins, tenen funcions fortes i utilitzen formes de muntatge innovadores. Però els fabricants d'electrònica que vulguin utilitzar els últims dispositius PIC han de superar alguns dels problemes que es troben en el procés de programació. En poques paraules, per poder programar dispositius PCI sense problemes, cal aprendre alguns mètodes nous. Fuhaoyun ofereix suport tècnic per a les màquines de col·locació JUKI a la Xina continental.
antecedents empresarials
Per als dispositius PIC, en el passat s'utilitzaven generalment paquets DIP, PLCC o SOIC. Tanmateix, a mesura que augmenta la demanda de productes compactes i d'alt rendiment, es requereixen dispositius PIC més avançats. Actualment, els dispositius de memòria flash estan disponibles en paquets SOP, TSOP, VSOP, BGA i petits paquets BGA. Els microcontroladors d'alt rendiment, els dispositius CPLD i els dispositius FPGA es poden empaquetar en QFP, BGA i micro BGA, amb un nombre de pins que oscil·la entre 44 i més de 800.
A causa del nombre de pins molt alt i el factor de forma petit, la majoria d'aquests components només estan disponibles en paquets de pas fi. Els components de pas fi tenen cables molt fràgils, amb un pas de només 0,508 mm (20 mils) o gairebé sense espai lliure. Així que la gent està mirant l'ús de dispositius PIC per assolir aquest repte. Els dispositius PIC d'alta densitat i alt rendiment són cars, requereixen equips de programació d'alta qualitat i requereixen un molt bon control del procés per minimitzar els residus de components.
És pràcticament segur que els components de to fi trobaran amenaces de coplanaritat i altres formes de dany del plom durant les operacions programades manualment. Si els pins estan danyats, pot causar problemes amb la fiabilitat de les juntes de soldadura, la qual cosa augmentarà la taxa de defectes en el procés de fabricació. De la mateixa manera, els components d'alta densitat trigaran més a programar-se, la qual cosa redueix l'eficiència de la producció.
programació en una placa de circuit
Els usuaris de dispositius PIC avançats s'enfronten a una elecció difícil: arriscar problemes de qualitat i programar-los manualment? O estàs buscant un mètode de programació alternatiu que elimini els tocs manuals?
Per poder aconseguir aquest últim, els fabricants van començar a utilitzar inicialment la programació a bord (OBP). L'OBP és un mètode senzill per programar el PIC després de muntar-lo en una placa de circuit imprès (PCB per abreujar-lo). En general, les proves o proves funcionals es realitzen a la placa de circuit. Memòria flaix, memòria de només lectura programable esborrable electrònicament (EEprom per abreujar), dispositius CPLD basats en EEprom, dispositius FPGA basats en EEprom i microcontroladors amb memòria flash incorporada o EEprom, tots els quals utilitzen la programació en forma OBP.
Per tal de complir els requisits d'ús de la memòria flaix i els microcontroladors, la forma més habitual d'implementar l'OBP és utilitzar la programació d'equips de prova automàtics (ATE) amb l'ajuda d'un accessori de llit d'ungles. La programació és bastant complicada per als dispositius lògics i no és adequada per a la programació amb accessoris pin-on-disk ATE.
Una nova tecnologia OBP desenvolupada originalment basada en especificacions IEEE per donar suport a les proves mostra un futur prometedor. Aquesta especificació, anomenada IEEE 1149.1, especifica una sèrie de protocols per a l'exploració de límits i s'ha utilitzat en molts mètodes de programació PIC.
Si els fabricants de productes electrònics volen utilitzar el mètode de programació IEEE 1149.1, confien en eines de protecció de la propietat intel·lectual proporcionades principalment per diversos fabricants de semiconductors. Però la programació amb la seva eina és molt lenta. A més, a causa del seu instint per protegir la propietat intel·lectual, cada eina es limita als dispositius utilitzats per un sol usuari. Això seria un gran inconvenient si un dispositiu PIC en un tauler fos utilitzat per diversos usuaris.
Amb tot, l'ús del mètode OBP elimina la necessitat de manipular manualment el dispositiu i incorporar la programació a les proves, així com una producció lenta de fabricació. Tanmateix, el temps necessari per a la programació també pot ser lent.
Programació de marcatge ATE
L'ús original dels equips ATE va ser per a proves en circuit de conjunts de PCB per trobar defectes de fabricació com ara rastres oberts, curts, components que falten i desalineació dels components. Un dispositiu pin-to-disk és una configuració de matriu amb punts finals de prova amb molla que crea una interfície mecànica i elèctrica entre la PCB i el circuit de conducció del senyal de l'equip de prova ATE.
Una vegada que la PCB estigui connectada de forma segura a l'aparell pin-on-disk, el circuit de conducció del senyal de l'equip de prova ATE enviarà senyals de programació al PIC del dispositiu objectiu a través de la fixació pin-on-disk i la PCB. A més de provar defectes mecànics, els equips ATE també es poden utilitzar per programar dispositius PIC. La programació i l'esborrat de components s'incorporen al programa de prova de la placa, que després s'utilitza per programar el dispositiu de destinació.
Programació d'exploració de límits IEEE 1149.1
Per augmentar la densitat i la complexitat dels components de PCB, és molt difícil provar plaques de circuit i components, especialment per a components de PCB amb espai limitat. Per tal de resoldre aquest problema de manera eficaç, es va crear un protocol de prova d'exploració de límits (IEEE 1149.1).
L'estàndard de prova IEEE 1149.1 permet la programació de dispositius lògics o de memòria flash en plaques de circuits muntats mitjançant un dispositiu extern intel·ligent. Aquest dispositiu de programació forma una interfície de connexió amb la placa de circuits mitjançant un port d'accés de prova estàndard (TAP per abreujar). Tot això requereix una unitat de control de maquinari JTAG, un sistema de programari JTAG, una PCB compatible amb JTAG i un port d'accés de prova de quatre cables.
El treball d'escaneig de límits es pot aconseguir mitjançant un equip especialitzat de programació de plaques de circuit, o una altra opció, utilitzant algunes eines proporcionades per empreses com GenRad, Hewlett-Packard i Teradyne ATE provadors als Estats Units, es poden provar a l'exploració de límits ATE IEEE 1149.1. la programació funciona al dispositiu.
Un dels majors avantatges d'adoptar l'estàndard IEEE és que pot programar una gran varietat de components de diferents proveïdors a la mateixa PCB. Això redueix el temps global de programació i simplifica el procés de fabricació.
Equips de programació d'automatització (AP).
La tecnologia PIC continua avançant, de manera que els nous equips i tecnologies de programació d'automatització mantenen el mateix ritme. Per exemple, el dispositiu de programació automatitzat ProMaster 970 de Data I/O pot programar dispositius PIC en estils de paquet avançats, com ara BGA, Micro BGA, SOP, VSOP, TSOP, PLCC, SON i CSP. Els terminals duals pick-and-place (PNP) i els endolls opcionals de 8, 10 o 12 maximitzen l'eficiència del dispositiu. El dispositiu de programació també pot participar més en el control de qualitat del dispositiu. Per exemple, els problemes de coplanarietat i el dany dels pins són pràcticament inexistents, ja que el sistema de visió làser integrat garanteix una col·locació molt precisa del dispositiu.
A causa de la varietat d'interfícies de programació i configuracions de dispositius PNP, la programació automàtica de clúster generalment pot ser de 5 a 10 vegades més ràpida que la programació ATE. A més, aquestes eines de programació estan dissenyades per programar, no per provar la placa o la funció, de manera que poden proporcionar una qualitat de programació molt bona.
Els dispositius PIC de to fi poden ser molt cars, de manera que reduir la taxa de danys durant la fabricació milloraria molt el punt d'equilibri del fabricant. El sistema de programació automàtica que es pot aplicar a la majoria de components també és molt flexible i es pot adaptar a formularis avançats de dispositius de paquet. La capacitat de combinar alta productivitat, alta qualitat i flexibilitat fa que el preu de programació més baix disponible per dispositiu sigui sovint inferior al 20 per cent del preu de programació ATE.
Trieu una estratègia de programació
Els líders de producció sovint consideren diferents maneres de programar i es pregunten: "Quina manera de programar és la millor per a mi?" No hi ha una resposta que s'adapti a tots els casos d'ús. El contingut que pesen generalment inclourà: la solució adoptada per a l'eficiència de la producció, la programació de l'ús de la línia de producció, el preu del PCB, problemes de control de processos, nivells de taxa de defectes, gestió de proveïdors, cost dels equips principals i gestió de l'inventari. tindrà un impacte.
Impacte en la productivitat
La programació ATE redueix la productivitat perquè s'afegeix temps addicional per poder satisfer les necessitats de programació. Per exemple, si es triguen 15 segons a provar per comprovar si hi ha defectes en el procés de fabricació, poden ser necessaris 5 segons addicionals per programar el component. ATE actua com un programador d'un sol port molt car. A més, per als dispositius lògics i flaix d'alta densitat que triguen més a programar-se, el temps de prova global requerit serà més llarg, la qual cosa és un mal de cap. Per tant, quan el temps de programació és molt petit en comparació amb el temps de prova total de la placa, el mètode de programació ATE és el mètode més rendible. Per augmentar la productivitat i minimitzar els llargs temps de programació, les tècniques de programació ATE es poden combinar amb tècniques incorporades com ara l'exploració de límits o un dels molts mètodes patentats.
Una altra solució és programar només el codi d'arrencada del dispositiu de destinació quan s'està provant la placa. La resta de la programació del dispositiu es fa quan no hi ha impacte en la productivitat, normalment quan el dispositiu es prova funcionalment. Tanmateix, tret que es superi la capacitat de l'ATE, la capacitat de prova funcional és suficient i el mètode de programació més rendible per a dispositius d'alta densitat és un dispositiu de programació automatitzat. Cas concret: el dispositiu ProMaster 970 està configurat amb 12 ports, capaços de programar i marcar amb làser 600 8M memòries flash per hora. En canvi, un ATE, o provador funcional, trigaria entre 60 i 120 hores a completar aquestes tasques de programació.