贴片机精度的测定

精度的测定在贴片机出厂检验和机器在最终使用者的现场安装后都会发生，但由于受测试条件的限制，测试的方法略有不同。

（1）贴片机出厂前的检验和精度验证

在贴片机的生产厂里，负责质量和可靠性的部门会在贴片机组装完成后、机器出厂前对贴片机进行一系列的检验和验收，来保证贴片机能够达到机器规格中的质量标准。一般出厂检验分为4个阶段：

1）元件试贴

在所有的组装工作包括软件的组装（Assembly）和机器的校正（Calibration）完成后，机器会先进行元件的试贴。负责机器检验的人员会现将试贴用的程序加载到机器中，将试贴用的送料器和元器件安装到机器上，然后运行机器试贴元件以验证机器的各个功能。试贴的产品包括一些无源元件和有源元件，如0402，0603，0805，1206，S0T23，S0T89，PLC20，S024，QFP100和BGA225等（如图1所示），可以测试机器的所有功能。

2）空转运行

机器运行空转模式（Dry Cycle），可以用与元件试贴时相同的程序。空转运行至少需要40 h以上，不能发生间断，以确保机器机械和电气部件的稳定。

3）元件贴装的修正

机器在校正时只是检查并修正机器的硬件，如各贴装轴、下视相机、上视相机之间的相对位置和各相机的放大倍数以及焦距和灯光的明暗等，而对元件的多次贴装实际位置和设定位置之间的综合平均值还存在一定的偏差。元件贴装的修正（Trim）可以补正贴装头各贴装轴贴装的综合偏差，使机器的贴装精度和能力进一步的提高，从而达到表面元件贴装性能的长期稳定。

图1 测试线路板

元件贴装的修正一般方法是将一些标准元件按照每个贴装轴在4个贴装方向（0°，90°，180°和270°）上各贴装两个元件，然后通过机器的下视相机或者坐标检测机器（CMM）来对各个贴装元件的位置进行检测，通过计算得出各个贴装轴各个方向上的综合偏差，再补偿到贴装轴的参数中。

为了使线路板和元件的影响因素降低到最小，一般都采用玻璃基板来作为线路板。该玻璃基板的长宽为400 mm×200 mm，4边和背面用金属加固以防破损，在玻璃基板的上刻印着一些固定的圆点作为校正和参考基准点（如图2所示）。

图2 贴装修正玻璃基板

当用在多功能贴片机的贴装修正时，元件采用相当于QFP100（Pitch＝O.5 mm）的玻璃标准片，玻璃标准片上的四周各有一个基准点作为贴装位置的识别（如图3所示）。玻璃基板将会预先贴上双面胶带。如果贴装头有7只贴装轴，每个贴装轴在4个方向上各贴装两个元件，那么总共贴装56个元件（如图4所示）。

图3 QFP100玻璃标谁元件

图4 贴装修正QFP100元件分布

当用在高速贴片机的贴装修正时，元件采用外形较好的0201预先贴上双面胶带。如果贴装头有30只贴装轴，每个贴装轴在件，那么总共贴装240个元件（如图5所示）。

图5 贴装修正0201元件分布

当标准元件贴装完毕后，运行贴装检验程序，并指定贴片机的配置和标准元件的型号。机器的下视相机将先识别玻璃基板上的6个基准点来确定玻璃基板的位置，然后再识别每一个玻璃标准片上对角的两个基准点或0201元件的对角。通过计算每个标准元件上两个点的位置，可以得到这个标准元件的贴装位置X和y方向的偏差和角度的偏差，如图6所示。

图6 玻璃标准元件的偏差计算

对于同一个贴装轴，在同一个方向上所贴的两个标准元件偏差的平均值就是这个贴装轴在这个方向上的偏差。在所有的标准元件的位置检验完后，软件将会自动计算，将各贴装轴的偏差补偿到贴装轴的参数当中。

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