IPC-9850表面貼裝設備性能檢測方法

1、IPC-9850表面貼裝設備性能檢測方法介始引言 Introduction 范圍Scope 標準以特定的文件格式來表征表面貼裝設備（以下簡稱貼片機）的機器貼裝能力，在保證貼裝速度與貼裝精度相對關系的條件下，對用于貼片機貼裝能力因素的檢測方法進行了規(guī)范化，標準化。 目的Purpose IPC-9850對用于表征貼片機技術性能分類，檢測的參數(shù)，測量程序及計算機方法作了定義及規(guī)定。標準規(guī)定了在進行貼片機性能檢測時，應使用這些標準化工具獲得并記錄涉及貼片機性能檢測的全部信息。背景Background 隨著表面貼裝技術（SMT）的發(fā)展，貼片機用戶不斷提出一個重要的問題；即在給定的SMT制造環(huán)境中，設備應

2、具有最佳的狀態(tài)來完成其規(guī)定的功能及指標。表面貼裝技術的優(yōu)點是把器件精確快速地貼放到印制板的電路焊盤上。這是選擇貼片機的最起碼條件，由此人們便認為貼裝速度最快，器件損傷最低的貼片機是最好的。初期，評估貼片機是最常用的方法是考核實用印制板的貼片產(chǎn)額。由貼片機貼裝大量用戶提供的實用器件與印制板，目檢貼裝偏差，人工逐個計數(shù)。最后判定貼裝廢品率最低最耐用的貼片機為最好的。現(xiàn)代貼裝機產(chǎn)額及可靠性指標的量化評休，需要收集非常大量的有效數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理分析最終才可以得到結論。標準規(guī)定了包括貼片機的產(chǎn)額及可靠性的全套工具，以指導貼片機制造廠商和用戶改善目前仍在使用的一些方法。隨著微電子器件封裝的日趨精細，印制

3、板面器件的排列間距也愈加緊密，最終促使印制板上安裝的器件數(shù)量遞增，電路貼裝密度提高，所有這些因素明顯地對表面貼裝技術設備提出了更高的要求，貼片機除高產(chǎn)額及高可靠性的性能指標外，對貼片機的器件貼裝速度及貼裝精度的要求也越來越高。一般講，貼片機的制造廠商都會選用自已定義的參數(shù)和方法來表述各自設備的產(chǎn)額及貼裝能力的性能。由此帶來許多技術指標的定義及測量方法的不一致，對同類型貼片機相互間的比較是非常困難的。要得到可比較的數(shù)據(jù)，必須在同樣的條件下，安裝需要對比的貼片機，大量器件貼裝操作分析比較進行評估。但這種方法對制造廠商和用戶講是相當費工費時，且其成本也是極其可貴的。標準通過對表征貼片機能力的相關參數(shù)

4、標準化，簡化了整個評估過程。把產(chǎn)額與貼裝質量聯(lián)系在一起，提出了貼裝速度與貼裝精度的關聯(lián)性。制定了貼片機能力因素測量的一些基本方法，一但用戶認為設備性能不正常時，減少了與制造廠商之間產(chǎn)生不必要的矛盾。這些測量方法具有一致性及可檢驗性，于是制造廠商與用戶間提供了一個雙方可接受的方法。標準規(guī)定的方法是將貼片機固有的機器性能從SMT過程的諸多工藝變量中分離出來，如焊膏印刷，器件質量，封裝質量，印制板質量等。標準規(guī)定對貼片機的貼裝速度及貼裝質量的檢測方法，整個測量過程是將標準器件貼裝到復貼粘膠帶/紙的玻璃樣板上。實踐經(jīng)驗證明，如貼片機能在復貼粘膠帶/紙玻璃樣板上精確地貼裝器件，則在生產(chǎn)時同樣能精確貼裝。

5、而且，通過在粘膠帶/紙玻璃樣板上進行貼裝工藝改進，可直接用于指導生產(chǎn)時產(chǎn)品質量的提高，雖然這種方法并不能提供完美的予測生產(chǎn)質量的信息，但為了消除因操作者，產(chǎn)品，工藝等因素變化而產(chǎn)生的不利影響，這種方法是可取的。用戶最終目的是要求貼片機在實際涂布焊膏的印制板電路焊盤上貼裝器件能力的評估但在要求具有一定的測量速度的精度的條件下，這種測量方法是很難做到的檢測系統(tǒng)實時測量印制板上貼裝器件的排列定向及位置偏差。使用（AOI）自動光學檢測系統(tǒng)測量貼片機能力因素以已成為現(xiàn)實。由于高速貼片機的精密貼片機在某些性能指標上的重疊，標準沒有完全將這兩種類型貼片機加以區(qū)別開來，準許用戶根據(jù)制造廠商提供的技術數(shù)據(jù)報告決

6、定某類型貼片機的應用范圍。測量工具Implementation 表征參數(shù)的規(guī)定 Characterization Limitations 標準采用的表征參數(shù)由描述貼片機能力最基本的參數(shù)組成。允許在某些情況下可附加測量參數(shù)項。標準選用的一系列表征參數(shù)可作為制造廠商技術說明書中的核心部分，這部分在將來新版本中按技術條款進行修訂。每種類型貼片機有很多種硬件與軟件的組合，標準不可能復蓋全部。但每種組合的差異都將會影響貼片機的整體能力，用戶應該懂得這些關系，而且應了解到標準中每一項參數(shù)的限制及所提供的靈活性，這樣才能達到正確的評估結果。制約性要求Binding Requirements 本文件的主體是技

7、術標準，在文件中的條款規(guī)定為具有制約力時，使用“Shall”一詞。附頁僅作參考之用。（譯者注：譯文中凡有下劃線者為制約性條款）。 測量器件樣本Test Components 標準規(guī)定選用五種器件封裝形式QFP100，QFP208，BGA228，1608電容器，SOIC16代表貼片機貼裝器件封裝的適用性范圍。有關測量器件樣本的詳細材料見表3-1，第6節(jié)。檢測評估貼片機時，目的之一是取得由貼片機固有引入的貼裝誤差。為把貼片機所造成的貼裝誤差分隔開來，就需要其他因素對貼裝檢測全過程的影響。使用幾乎完美的測量器件樣本就能減少貼片機誤差評估的影響，這些器件樣本使得因器件封裝間尺寸變化的影響降到最小。例如

8、，選用1608片式陶瓷電容器用作測量器件樣本，因為陶瓷疊層電容器的邊沿制造工藝精密，呈方形。而片式電阻未被選用，是因為經(jīng)光學坐標測量系統(tǒng)（CMM）檢測，器件頂部邊沿與用作貼裝面的邊沿及底部很難對準。片式陶瓷電容器引線端略有些弧形，也會存在一些未定因素。SOIC-16作為測量器件樣本，因為其較低的成本及結構堅固。SOIC-16可代表貼片機對粗引腳間距器件印制板的貼裝能力，幾乎所有貼片機都能貼裝SOIC-16器件，這樣使用SOIC-16可對各種貼片機進行比較。SOIC-16，1608兩種器件封裝都采用卷帶包裝成本較低，大多數(shù)貼片機都能達到其最大的貼裝速度，1608，SOIC兩種器件應滿足JEDEC

9、標準規(guī)定的技術要求。（JEDEC，美國電子器件工程協(xié)會）一種檢測用的玻璃器件樣本采用薄膜工藝制作器件封裝圖象，不存在引線彎曲變形等缺陷現(xiàn)象，適用于貼片機的光學視象檢測系統(tǒng)，可檢測得到完美的器件封裝圖象。玻璃器件樣本的基準標志圖形，提高了坐標測量系統(tǒng)（CMM）測量速度。根據(jù)基準標志坐標，CMM可測量得到每個器件樣本圖形的實際位置，取代原來采用的器件引腳，封裝邊沿尺寸等方法。玻璃器件樣本的基準標志經(jīng)美國國家標準協(xié)會（NIST）鑒定，基準標志是唯一可用于表征器件樣本圖形坐標位置的參考點。在檢測及未知干擾對貼片機視覺系統(tǒng)正常操作影響時，玻璃測量器件樣本的基準標志不需要貼片機進行處理，這就減少了因貼片機

10、光學測量系統(tǒng)引入的誤差。顯然經(jīng)鑒定的玻璃器件樣本基準標志將測量系統(tǒng)導致的測量誤差降到最低程度，這對于貼裝偏差標準界限嚴格的精細引腳間距器件（QFP，BGA）尤為重要。在標準中，有兩種QFP封裝，一種BGA封裝形式的玻璃器件樣本，分別代表QFP-100，QFP-208，BGA-228器件，用于對具有IC貼裝功能的高速貼片機與多功能精密貼片機貼裝能力的評估比較，為保證測量的一致性，玻璃器件樣本在華夫盤中的安放位置應同一方向排列。其他封裝形式的SMT器件也可按照本標準規(guī)定的方法制作，作為標準的擴展部分，可制作Micro-BGA，F(xiàn)lip-Chip封裝的玻璃器件樣本，代表相應的實用器件封裝。有關增加器

11、件樣本的要求在本標準后面敘述。檢測樣板Test Panel 標準的評估方法規(guī)定將選定的器件樣本貼裝在復貼粘膠帶/紙的玻璃檢測樣板上。這種方法有兩個優(yōu)點；一是玻璃樣板相對環(huán)氧玻璃絲層壓板幾何尺寸穩(wěn)定，后者對收縮彎曲敏感。其二，可使用標準的化學坐標測量系統(tǒng)（CMM）對樣板進行照明，CMM能完成高精度高速度大批量器件的測量。為簡化測量評估方法，標準規(guī)定檢測樣板的尺寸規(guī)格，進行各種類型的器件貼裝檢測評估。在標準中這種檢測樣板稱之PVP（Placement Verification Panel）貼裝檢測樣板。PVP基準標志的位置符合NIST標準要求，這些基準標志用于貼裝及測量設備的定位。標準檢測樣板可配

12、用于下列器件樣本組（一批一種器件樣本組）：，（片式陶瓷電容器），粘膠帶/紙的應用需要經(jīng)驗，正確的粘貼工藝能固定器件的貼裝位置，如用量太多則會產(chǎn)生強烈的背射光干擾。粘膠帶/紙按相應指定應用指南。測量Measurement 標準著重保證測量工具能正確表述整個測量過程，測量工具提供用戶一種對制造廠的技術報告進行檢查的方法，能保證兩者在雙方共同接受的原則下，正確評估貼片機的性能。光學CMM是評估表面貼裝過程的有力工具，其精確度與重復性明顯高于貼片機，對CMM要求具備的測量能力主要取決于被測器件的類型及制造廠提交的器件貼裝偏差標準界限的技術條件。評估測量系統(tǒng)性能的可接受條件稱之為測量重復性及再現(xiàn)性（GR

13、/R），測量重復性及再現(xiàn)性（GR/R），確定對同一被測對象的多次測量結果的一致性。其要求測量數(shù)據(jù)的不確定性（6GR/R偏差）在優(yōu)于25%被測對象技術指標范圍的。GR/R關注的是測量數(shù)據(jù)的一致性，不是測量數(shù)據(jù)的精確度。對坐標測量系統(tǒng)（CMM）的測量精確度檢測較準，附錄G進行計論。光學坐標測量系統(tǒng)（CMM）的精確度檢驗采用的是由經(jīng)過鑒定的標準CMM校準樣板的進行對比校準方法，標準規(guī)定使用由表面薄膜工藝制作器件封裝樣本圖象的玻璃平板，經(jīng)NIST鑒定作為標準CMM校準樣板傳遞。檢驗CMM的過程是把CMM對標準校準樣板的實測數(shù)據(jù)逐一對比該標準樣板鑒定報告書上的數(shù)據(jù)，計算得到其精確度。設備Equipmen

14、t CMM測量設備可接受條件是對某一給定器件封裝類型，在規(guī)定的校準檢測程序下，應滿足或超過測量重復性，再現(xiàn)性（GR/R）及精確度的技術要求。自動光學坐標測量設備由于測量速度快，受到許多貼片機制造廠商和用戶的普遍好感。為得到有意義的統(tǒng)計評估結果需要大量的測量數(shù)據(jù)，需要測量的高速度。雖然本方法已證明能很好工作，但存在一些顯著的局限性，這些局限性制約了實際SMT過程一些結果的描述。CMM原先專為設備制造廠研制的，其光照系統(tǒng)和測量工具未為測量SMD器件進行優(yōu)化設計，測量評估是利用被照明貼裝在PVP面上的器件樣本，在CMM上得到高清晰質量PVP樣板及器件樣本和圖象，然后測量器件樣本坐標位置。CMM的缺點

15、除了成本及沒有靈活性，CMM的可靠結構，精密定位及高質量圖象等特點，其價格昂貴。CMM需要精密校準，對環(huán)境條件變化敏感，使得CMM不便于移動。報告Reporting 測量結果應記錄在標準格式的表格中，貼裝性能測量表格的格式是IPC-9580-F1（Placement Perfor-mance Form），本格式有兩項，其一是貼片機的型號，表示該類型貼片機的通用性能，二是貼片機的序列號，確認本機器的技術性能。貼片機的貼裝速度及貼裝精度一并在表中列出。IPC-9580-F1由CMM測量器件樣本貼裝偏差的能力確認IPC-9850-F3（CMM Capability to Evaluate Metri

16、c Parameters）格式的支持，后者CMM校準檢測表格用于對貼裝性能測量表IPC-9580-F1貼裝檢測數(shù)據(jù)的測量保證。IPC-9580-F2（Reliability Performance Form）是可靠性數(shù)據(jù)格式，提供用戶記錄數(shù)據(jù)所確定的結果。其不象貼裝性能測量表格（IPC-9850-F1）列出的保證性能，而是用戶在其工廠根據(jù)收集相當量數(shù)據(jù)所得到的可靠性水平，這個可靠性格式為制造廠建立了一個基礎，據(jù)此提升SMT設備的可靠性，可維護性，實用性。格式Forms 第七節(jié)，列示上述全部表格格式的副本。數(shù)據(jù)處理的方法Data Methods 貼裝偏差數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，我們假定所有的偏差都服從正

17、態(tài)（高斯曲線）分布法則。但事實并非如此，存在其他分布形式的數(shù)據(jù)也是正常的。正因如此。標準規(guī)定貼片機能力因素CPK為，兩級水平，這表示貼片機的貼裝偏差重復性精度分別為99.9968%，99.9999%。用戶在考核貼裝偏差的分布是否符合正態(tài)分布法則，重要的是取決于貼片機貼裝偏差的水平與能力因素CPK；，正確的相連關系。術語與定義Term and Definitions 附加的術語與定義在表4-4，節(jié)中介始?；鶞蕵酥綟iducials在PCB或其他玻璃，陶瓷等電路基板安裝面上用于貼片機視覺對準系統(tǒng)對基板進行定位及定向的圖形標志。器件 Component用于在電路基板上構成功能電路的表面貼裝器件。貼裝

18、偏差Placement Error 實際貼裝器件位置與由貼裝程序經(jīng)貼裝機定義的器件位置，兩者之間的物理距離。檢測樣板Slug由NIST鑒定的有基準標志及器件封裝光學刻蝕圖形的玻璃檢測樣板。X軸向平均偏差XDEV器件貼裝X軸向的平均偏差（平均檢測樣板上“9850 Verification”標志）。Y軸向平均偏差 YDEV器件貼裝Y軸向的平均偏差（垂直檢測樣板上“9850 Verification”標志）。軸向平均偏差 DEV 器件貼裝軸向的定位角度平均偏差（環(huán)器件X-Y軸面中心）伸出 Overhang 器件引腳的寬或長方向超出焊盤輪廓線的邊沿部分，其原因是器件貼裝時，X，Y，軸向綜合誤差所致。輔

19、助 Assist在貼片機運轉周期內(nèi)發(fā)生的意外中斷，其需要滿足下列三個條件，即可恢復正常運轉：a.通過外部的干涉（操作者用戶，人工或主控計算機），中斷的貼片機重新運轉。 b.除制造廠指定的易耗另部件外，不存在貼片機另部件的更換。（此定義區(qū)別由貼片機貼裝SMD器件的操作）。c.貼片機技術文件的操作規(guī)定不作進一步更改。貼裝時間 Build Time 貼片機吸持、貼裝檢測樣板上全部器件所占用的時間，包括檢測樣板基準標志識讀及吸嘴變換時間。故障 Failure與支持(Assist)不同，由規(guī)定的貼片機操作發(fā)生變動或意外中斷，為貼片機繼續(xù)運轉，按性質更換貼片機另部件或重新啟動。產(chǎn)額Net Throughp

20、ut每小時貼片機在檢測樣板上貼裝器件樣本的數(shù)量。維修保養(yǎng)Preventive Maintenance (PM)按制造廠制定的PM日程計劃，停機進行維修保養(yǎng)。重復性精度Repeatability多批次電路基板表貼器件貼裝位置的標準偏差。貼裝流水時間 Tact Time 給定的貼裝程序下，在檢測樣板上貼裝單個器件樣本所占有的平均時間，不包括基準標志識讀時間，吸嘴變換時間，換板時間。全程序貼裝流水時間 Total Tact Time給定的貼裝程序下，在檢測樣板上貼裝全部器件樣本所占有的平均時間，不包括基準標志識讀時間，吸嘴變換時間，換板時間。轉換時間 Transfer Time檢測樣板送入，送出貼片

21、機的整個傳送時間，不包括在貼裝工作區(qū)檢測樣板滯留的時間。a. 送入及送出貼裝工作區(qū)的傳動b. 在貼裝工作區(qū)，檢測樣板被夾持固定及送開的時間單位制Units of Measurement 標準的所有尺寸均采用國際單位制，括號內(nèi)為英制。如器件1608R，1608C片式元件等同于0603（60mil×30mil）。貼裝性能的檢測 Placement Performance Metric1、 貼裝性能檢測表格IPC-9850-F1 Placement Performance Form 本表格式具有兩種不同的功用項；其一寫入是貼片機的型號，表示該類型貼片機的通用性能，二是寫入貼片機的序號列，確

22、認本機器的技術性能。表格的首部分為兩片區(qū)，首部左邊區(qū)寫入貼片機型號，制造廠名；首部右區(qū)僅本表用于貼片機性能確認時寫入；貼片機序列號、出廠日期。主表格分為四部分，以下詳述：第一部分，列示第2、3、4部分檢測項目的測量條件：貼裝頭/真空吸嘴的數(shù)量 Number of Heads/Spindles貼裝頭/真空吸嘴的類型 Type of Heads/Spindles攝像機的類型 Type of Camera送料器/華夫盤的數(shù)量 Number of Feeders/Trays真空吸嘴的規(guī)格 Type of Nozzles真空吸嘴的數(shù)量 Number of Nozzles貼裝檢測樣板的數(shù)量 Number

23、of Panels Built每塊檢測樣板貼裝器件樣板的數(shù)量 Number of Parts Per Panel以及為提供這些記錄，貼片機硬件與軟件調(diào)整的表述。第2部分，列示在器件樣本貼裝周期，檢測的時基參數(shù)：貼裝時間 秒 Build Time轉換時間 秒 Transfer Time貼裝流水時間 秒 Tact Time產(chǎn)額（CPH），由時間參數(shù)得到。Yield第3，4部分在第1部分貼片機調(diào)整的條件及第2部分測量配置的狀態(tài)下，CMM對貼裝有器件樣本的檢測樣板測量及分析的性能指標：重復性精度（標準偏差）精確度（）目標值標準界限精確度 (CPK=2.0) 目標值標準界限CPK(引腳/引線端與焊盤50

24、%搭接面積CPK(引腳/引線端與焊盤75%搭接面積重復性精度及精確度以X軸，Y軸， 轉動軸分別計算，引腳與焊盤搭接面積以X，Y，傳動軸綜合偏差計算（引腳端與焊盤搭接面積CPK的計算）。附錄D提供測量器件樣本中心位置的兩種方法，據(jù)此可得到測量偏差。通用性能General Performance 制造廠采用IPC-9850貼片機性能檢測方法規(guī)定的檢測程序，IPC-9850-F1格式是用于表述貼片機型號及該機型的通用技術指標。制造廠向用戶供貨時，本格式的復印件應作為技術文件提交。（即；該型號通用技術指標）性能的確認Performance Validation 在向用戶供貨前，制造廠應按本標準規(guī)定的檢

25、測程序，至少完成對一種類型器件樣本在檢測樣板上進行貼裝測量，使用IPC-9850-F1格式表述對被檢貼片機技術性能的確認。制造廠可提交對最具代表性的器件樣本貼裝測量數(shù)據(jù)，或者制造廠與用戶雙方同意的器件樣本進行貼裝測量。寫入IPC-9850-F1格式，并應寫入被測貼片機的序列號及生產(chǎn)日期。選用1608C作為貼片機性能檢測的器件樣本，可按特例處理。即在被檢貼片機檢測時，制造廠可僅在每塊檢測樣板上選擇1,5,9,13,17,行的器件樣本的貼裝位置進行測量（第1行為檢測樣板標有“IPC-9850檢測樣板”字樣上方水平第1行）。此舉目的是為了減少因貼片機的貼裝準備工序所費的時間，尤其是CMM測量時間及為

26、了減少因貼裝測量前后的等待時間，在檢測樣板面上復貼粘膠帶的張力對貼裝器件樣本的影響。但必須按本標準規(guī)定該檢測樣板完成400件樣本的貼裝。制造廠應保證IPC-9850-F1列示的所有類型器件均在該型號貼片機具有的設備能力范圍內(nèi)。至于增加其他類型器件作為測量樣本項，由制造廠或代理商自行決定。此項操作應按下列指南進行：1） 至少30件實用器件/器件樣本，或貼裝滿8“×8“貼裝檢測樣板。2） 器件/樣本必須等量按4個排列方向貼裝（除非該貼片機不具有多方向貼裝功能）。3） 必須在檢測樣板基準標志所轄范圍長和寬面積內(nèi)貼裝。4） 測量圖形設計應從左到右，從上到下分布均衡，密度合理。5） 由多塊檢測

27、樣板測量，取得數(shù)據(jù)。6） 檢測樣板測量貼裝圖形少于100個，則應測量全部被貼實用器件/器件樣本。7） 貼裝器件樣本數(shù)量等于或大于100件，如每一行貼裝排列方向不同，為保證測量精度，每一排必須有規(guī)則取樣測量。如每一排貼裝排列定位方向不同，為保證測量精度，每一行必須有規(guī)則取樣測量。2、 表征方法Characterization Methodology過去已采用過許多種評估貼片機性能的方法，本標準規(guī)定的測量方法，是使用非接觸式的光學坐標測量系統(tǒng)測量貼裝器件相對于檢測樣板上基準標志的坐標位置，這種方法之所以被選用，是因為許多制造廠和用戶對使用這種方法已積累了相應的知識，并改善了CMM進行貼片機評估及判

28、斷的工具。為獲得對貼片機性能指標的數(shù)值化，表征方法的過程應具有重復性及再現(xiàn)性，且與用戶的加工產(chǎn)品無關。為滿足此條件，標準檢測樣板組（PVPS）作為本標準規(guī)定的全部測量程序的共用檢測樣板。檢測樣板的檢測表面復貼有粘膠層，用于貼裝粘著固定器件樣本。表征方法建立了一組貼片機性能表征參數(shù)，這些參數(shù)通過4塊PVP的器件貼裝位置的測量計算得到。這4塊PVP采用與4塊印制板類同的貼裝工序，在正常生產(chǎn)條件下，由貼片機連續(xù)進行貼裝。貼裝工序前后的印制板緩沖傳送裝置的進動速度，可利用附加多塊。檢測樣板傳送調(diào)節(jié)得到，但只有4塊連續(xù)進行貼裝的檢測樣板才能進行測量分析。制造廠商也可選用PVP托架，托架需準確無誤放置PV

29、P，見附1，IPC設計PVP專用托架。器件封裝的可變性Component to Component Variability 本標準使用了玻璃器件樣本代表QFP-100，QFP-208及BGA-256等精細引腳間距器件，所以器件封裝物理尺寸的差異極小。由于1608C，PLCC-16分立器件的工藝制造質量好，尺寸精度高，可使用實用器件作為標本進行貼裝測量。器件貼裝的適用性Machine Component Accommodation 標準檢測樣板（PVP）套組可允許貼裝本標準規(guī)定的各種類型的器件樣本，每一塊PVP僅設計一種類型的器件貼裝圖形。這樣可避免某些貼片機不能貼裝標準規(guī)定的所有類型器件封裝，

30、正如高速貼片機不適用于QFP或BGA封裝貼裝，而精密多功能貼片機不適用于快速1608封裝貼裝。見附E，每種器件封裝檢測樣板的布局設計。貼片機制造廠商都提供貼裝優(yōu)化程序；對器件貼裝順序，吸嘴的變換，攝像機系統(tǒng)調(diào)整進行優(yōu)化。要做到全部吸嘴/吸嘴套軸組合盡可能的等同數(shù)量使用，被貼器件與所有的給定吸嘴/吸嘴套軸組合完美接合，以及全部吸嘴與轉動組合盡可能等同數(shù)量。（即：無人工控制來優(yōu)化器件貼裝，而某些吸嘴不被選用是允許的）。為使得這種組合不匹配因素降到最小，檢測樣板器件貼裝只使用一種貼裝頭與攝像機系統(tǒng)的組合。用戶也可有權確定對某種類型貼片機是否采用一種或多種貼裝頭與攝像機系統(tǒng)的組合來優(yōu)化貼裝速度與貼裝精

31、度之間的平衡。檢測樣板的可變性Panel to Panel Variability 每一種類型器件樣本，貼裝4塊檢測樣板，產(chǎn)生了單塊檢測樣板內(nèi)多塊檢測樣板之間的差異。因基準標志識讀過程的偏差，這4塊檢測樣板采集檢測樣板間貼裝的可變性數(shù)據(jù)?；鶞蕵酥咀R讀過程計算基準識讀圖象偏差，檢測樣板定位數(shù)學計算中的偏差。3、 貼片機貼裝性能檢測Machine Performance Parameters測試條件Test Conditions IPC-9850-F1的測量條件部分列示在貼裝速度和重復性精度/精確度的測量操作過程，貼片機的配置條件，這些條件為用戶提供有關貼片機的重要數(shù)據(jù)，再現(xiàn)技術文件所給定的技術指

32、標。A 貼裝頭/真空吸嘴套軸的數(shù)量Number of Head/Spindles 本項數(shù)據(jù)為在檢測評估貼片機時，被測量使用的貼裝頭/真空吸嘴的數(shù)量，每一組貼裝頭/真空吸嘴應近于等量使用。貼裝程序不能通過人工優(yōu)化來排除某些真空吸嘴套軸或轉動。（真空吸嘴套軸上下運動吸持和貼裝器件。吸嘴安裝在吸嘴套軸的端頭且與相對應的器件范圍匹配。某些貼片機有多個真空吸嘴套軸，某些貼片機有真空吸嘴套軸頭，某些貼片機有多個貼裝頭。）記錄所有測量的貼裝頭/真空吸嘴套軸數(shù)量。B貼裝頭/吸嘴套軸的類型Type of Heads/Spindles 本項為器件對準的貼裝頭/真空吸嘴的類型（某些貼片機有適用于精細引腳間距器件的一

33、種類型貼裝頭/真空吸嘴，另一種類型貼裝頭/真空吸嘴適用于其他器件。）記錄貼裝頭/真空吸嘴的類型。C、攝像機的類型Type of Camera 本項為對準器件攝像機類型。（某些貼片機有適用于精細引腳間距器件的攝像機，另一種類型攝像機適用于對準其他器件，某些貼片機有多種類型攝像機對準特種類型器件）。D、送料器/華夫盤的數(shù)量Number of Feeders/Trays 本項數(shù)據(jù)為在評估檢測貼片機時，裝載送料器或華夫盤的數(shù)量。（送料器的數(shù)量會影響某些貼片機的貼裝速度，有時為使產(chǎn)額達到最大值，多個送料器裝載同一種器件）。E、真空吸嘴的規(guī)格Type of Nozzles 本項數(shù)據(jù)為在檢測評估貼片機時，被

34、測量使用安裝在吸嘴套軸上的吸嘴類型。（有些貼片機使用多種規(guī)格吸嘴吸持貼裝一種器件封裝類型。）F、真空吸嘴的數(shù)量Number of Nozzles 本項數(shù)據(jù)為在評估檢測貼片機時，被測量使用安裝在貼裝頭及吸嘴套軸上的吸嘴數(shù)量。G、貼裝檢測樣板的數(shù)量Number of Panels Built 本項數(shù)據(jù)為在評估檢測貼片機時，被貼裝測量的檢測樣板數(shù)量。計算方法本標準的測量程序規(guī)定貼裝檢測樣板的數(shù)量為4塊。 H、每塊檢測樣板貼裝器件樣板的數(shù)量Number of Parts Per Panel 本項數(shù)據(jù)為在評估檢測貼片機時，每塊檢測樣板貼裝器件樣本的數(shù)量。計算方法-本標準規(guī)定的各種器件樣本相配對的每一塊檢

35、測樣板貼裝器件的數(shù)量。時基參數(shù)Time-Base Parameter 時基參數(shù)是表述器件在檢測樣板上，進行完整的器件貼裝過程，定義時間周期特征參數(shù)。測量時間參數(shù)的能力應被用戶確認以保證測量的精確性，即可接受的重復性精度和精確度。秒表和示波器的分辯率應至少等于或超過秒。必須完成GR/R的數(shù)據(jù)分析，核定測量數(shù)據(jù)的重復性在精確度/公差比優(yōu)于25，應小于秒（見附G R/R的討論）。A.貼裝時間Build Time 本標準規(guī)定的貼裝時間定義是在每塊標準檢測樣板上進行器件貼裝所需要的平均時間，包括檢測樣板定位對準時間，器件貼裝時間，吸嘴變換時間。不包括檢測樣板送入，送出貼片機的整個傳送時間。有些貼片機將基

36、準標志對準貼裝操作重疊，而有些貼片機將吸嘴變換與器件吸持變換重疊。貼裝時間忽略這些因素。測量過程使用秒表或示波器測量檢測樣板在貼片機貼裝區(qū)停留的時間。檢測樣板被夾持固定開始，檢測樣板松開停止。取4塊貼裝檢測樣板平均測量值，為貼裝時間。計算方法貼裝4塊檢測樣板，計算4個測量數(shù)據(jù)的平均值，得到貼裝時間。B、換時間（Tt）Transfer Time（Tt）本標準規(guī)定的的轉換時間定義是包括檢測樣板送入，夾持固定，送開，送出貼片機貼裝區(qū)等操作的時間。其表示貼片機在正常貼裝操作時，與檢測樣板傳送有關的輔助時間。測量方法使用秒表或示波器測量第1塊檢測樣板的送入時間到第5塊檢測樣板送入時間（不需要使用標準下班

37、檢測樣板），其值應小于4塊檢測板的全部貼裝時間。為減少測量偏差，應在轉換時間（Tt）周期內(nèi)，建立能清晰定義，容易檢測的測量點。貼裝工序前后的印制板緩沖傳送裝置的進動速度，可使用附加多塊檢測樣板傳送調(diào)節(jié)得到，但只有4塊標準玻璃檢測樣板才能滿足正確測量過程的要求。計算方法第1塊檢測樣板送入時間到第5塊檢測樣板送入時間（不需要使用標準玻璃檢測樣板）減去4塊檢測樣板的全部貼裝時間，除以4計算得轉換時間（Tt）。C、全程序貼裝流水時間Total Tact Time 本標準規(guī)定的全程序貼裝流水時間定義是在保證給定的貼裝能力條件下，在標準玻璃檢測樣板上貼裝全部被測器件樣本所用的時間。不包括轉換時間，基準識讀

38、時間，吸嘴變換時間。測量過程使用秒表或示波器測量，在每塊標準玻璃檢測樣板上第1個器件樣本貼裝開始時計時，到最后一個器件樣本貼裝結束停計時。D、貼裝流水時間Tact Time 本標準規(guī)定的貼裝流水時間定義是在4塊標準玻璃檢測樣板CAD坐標上貼裝每一個測量器件樣本所需要的平均時間。貼裝流水時間不包括測試板傳送到位，夾持固定，對準定位及吸嘴變換時間。標準CAD坐標限定了貼片機在檢測樣板200mm2 面積范圍內(nèi)進行器件貼裝，以防止人為將貼裝器件緊密排列，最少的貼裝頭來回運動，減少貼裝時間。為使得貼片機能將測試板轉換傳送與器件吸持時間重疊，本標準規(guī)定的貼裝時間是有利的。本標準允許制造廠在測量時，自定義送

39、料器配置及器件吸持與貼裝順序。送料器及貼裝頭的配置數(shù)量，以及對測量條件的了解，可對標準貼裝流水時間作出評價，在相同貼裝操作條件下，測量得到的貼裝時間數(shù)據(jù)，可用于計算貼片機的貼裝能力。這樣保證了貼裝過程的變化，以達到貼裝速度與貼裝精度間的平衡。計算方法塊檢測樣板全程序貼裝流水時間的平均值除以單板貼裝器件數(shù)量減一，得貼裝流水時間。E、產(chǎn)額Net Throughput 本標準規(guī)定的產(chǎn)額項的定義是貼片機在檢測樣板PVP上，每小時貼裝器件數(shù)量。產(chǎn)額項數(shù)據(jù)可用于提供在SMT工廠作為常用的貼片機加工容量的量值。雖然本項得到的數(shù)據(jù)值，并不能與實用印制板直接相關，（因每塊檢測樣板僅貼裝一種類型器件）。但對不同類

40、型貼片機進行對比是一項有用的數(shù)據(jù)。例：QFP-100產(chǎn)額（Net Throughput）=36×3600/（貼裝時間+轉換時間）CMM測量參數(shù)CMM Measured Parameter 本標準規(guī)定以下測量過程用于收集重復性精度和精確度數(shù)據(jù)，4塊檢測樣板表面復貼粘膠帶（見附C，粘膠帶的使用指南）。按給定器件的貼裝程序，在4塊檢測樣板上貼裝器件。接下將4塊檢測樣板送入光學坐標測量系統(tǒng)（CMM），測量每個貼裝器件沿X，Y，軸向器件貼裝位置偏差.A. 重復性精度Repeatability 本標準規(guī)定的重復性精度定義是在多塊檢測樣板PVP上貼裝一定數(shù)量的器件樣本，測量器件計算貼裝位置偏差的標

41、準偏差。標準偏差表示貼片機在重復貼裝一個器件時，所得到的器件貼裝位置偏差的離散性。貼裝位置偏差的定義是貼裝器件實際中心位置與相對于檢測樣板基準標志CAD坐標的給定位置，兩者間物理距離。（附D，測量器件中心位置的兩種方法）。X軸向平均偏差XDEVX軸向平行檢測樣板上“9850 Verification”標志。Y軸向平均偏差YDEV垂直檢測樣板上“9850 Verification”標志。軸向轉動平均偏差DEV（環(huán)器件X-Y軸面中心）B、精確度Accuracy 許多制造廠都采用自已制定的貼片機貼裝偏差標準上下界限的貼裝能力因素指標來表述貼片機的貼裝性能。IPC-9850規(guī)定了一個統(tǒng)一的標準，代替各

42、制造廠間不同的標準上下界限和置信度值（），這使得各制造廠可以符合同一能力因素值（，）的標準上下界限，來表述貼片機的性能指標。這統(tǒng)一的技術標準可在相同的CPK值條件下，直接對不同類型貼片機性能進行對比。許多貼片機制造廠關于貼裝精確度的技術指標，是以X，Y，（轉動）軸分別表述，這種傳統(tǒng)的表述貼片機性能方法，認為每個傳動軸是獨立的。本標準提出一種新的表述方法，把X，Y，（轉動）軸的影響集總起來加以考慮。其優(yōu)點是與SMT焊接工藝的關系更密切連接起來，因為即使X，Y，（轉動）軸分別符合技術指標要求，但有時三個傳動系統(tǒng)集總起來，也會對焊點的形成產(chǎn)生不良影響。值限定的標準上下界限Spec limits fo

43、r CPK 本標準規(guī)定用于計算CPK值的標準界限范圍是貼片機在以檢測樣板基準標志圖形為參考點的CAD坐標給定位置上，貼裝器件的貼裝偏移上下界限。此參數(shù)表示貼片機在一個規(guī)定的工程能力因素CPK值，貼片機完成對準貼裝器件的能力。CPK1.33,不合格率為64PPM;CPK2.0,不合格率為0.002PPM.除了這兩個CPK值外,用戶希望采用其他一些表示貼裝缺陷率,可方便轉換后對貼片機性能進行評估.計算方法-SL=3S×CPK+avgb.引腳/焊盤搭建對準能力的表述CPK CPK for Termination-to Land Coverage貼片機的許多貼裝缺陷主要不是X，Y，(轉動)

44、軸單個誤差所致，而在很大程度上是由于X，Y，（轉動）軸綜合誤差造成的，本標準建議采用的一種新方法是對X，Y，(轉動)軸誤差的作用綜合為一整體加以考慮，稱之為外伸測量法。外伸測量法用于確定引線/引線端焊盤搭建外伸部分的量度。貼裝器件的封裝形式不同，引腳有歐翼型引腳，球陣列引腳，柱陣列引腳及片式器件的引線端等。IPC-9850-F1表有兩項指標評估引腳/引線端焊盤搭建面積的百分比例。這兩項參數(shù)是根據(jù)IPC-SM-782，IPC-A610規(guī)定的電子產(chǎn)品分類要求的偏移標準界限，與表述貼片機貼裝能力CPK值。（1，2類；引線寬最大外伸為50%，3類，引線寬最大外伸為25%）。這些指標是基于IPC-SM-782，IPC-A610的器件貼裝焊接標準，這些貼裝偏差值由數(shù)學公式計算得到，即X，Y，（轉動）貼裝偏差的綜合結果。（）引腳/引線端焊盤搭接偏移計算圖表文件，提供引腳/引線端焊盤搭接電子表格使用指南及計算公式范例。對引腳器件言，貼裝總偏差稱之為引腳最大終結偏差（MLTE）。其中“最大”指的是引腳與焊盤圖形搭接伸出部分的最大尺寸量度，此量度表示是X，Y，（轉動）軸綜合誤差作用最終得到引腳與焊盤搭接面積，也就是引腳頂端（腳趾）最終外伸焊盤圖形部分（如圖3-3所示）；SX為器件（X）同方向的跨距，（兩引