Overzicht van chipmontagemachine

Om een ​​plaats te veroveren in de hedendaagse hevige concurrentie op de markt, moeten fabrikanten van elektronische producten voortdurend een manier vinden om de productkosten en de productintroductietijd te verlagen, terwijl ze tegelijkertijd de kwaliteit van nieuwe producten voortdurend verbeteren. Naast het verbeteren van productieprocessen en -procedures moeten fabrikanten van elektronische producten ook fabrikanten van halfgeleiderapparaten aanmoedigen om meer functies in geminiaturiseerde programmeerbare geïntegreerde schakelingen (PIC's) op te nemen. Daarom wordt ons voor het ontwerp en de vervaardiging van hoogwaardige elektronische producten duidelijk een pad van kleinere omvang, sterkere functies en lagere prijzen gepresenteerd. In deze context hebben de hedendaagse programmeerbare geïntegreerde schakelingen veel pinnen, sterke functies en innovatieve assemblagevormen. Fabrikanten van elektronische producten die de nieuwste PIC-apparaten willen gebruiken, moeten echter een aantal problemen overwinnen die ze tijdens het programmeren tegenkomen. Simpel gezegd: om PCI-apparaten succesvol te kunnen programmeren, moet je een aantal nieuwe methoden leren. Fu Haoyun biedt technische ondersteuning voor JUKI-plaatsingsmachines op het vasteland.
Achtergrond van de industrie
Voor PIC-apparaten werd in het verleden doorgaans DIP-, PLCC- of SOIC-verpakking gebruikt. Met de toenemende vraag naar compacte en krachtige producten zijn echter meer geavanceerde PIC-apparaten vereist. Flash-geheugenapparaten zijn verkrijgbaar in SOP-, TSOP-, VSOP-, BGA- en micro-BGA-pakketten. Hoogwaardige microcontrollers, CPLD's en FPGA's zijn verkrijgbaar in QFP-, BGA- en micro-BGA-pakketten met pinaantallen variërend van 44 tot meer dan 800.
Vanwege het hoge aantal pinnen en de kleine vormfactor zijn de meeste van deze componenten alleen verkrijgbaar in pakketten met fijne steek. Componenten met een fijne steek hebben zeer kwetsbare pennen met een tussenruimte van slechts 0,508 mm (20 mils) of bijna geen speling. Dit heeft geleid tot het gebruik van PIC-apparaten om deze uitdaging aan te gaan. PIC-apparaten met een hoge dichtheid en hoge prestaties zijn duur en vereisen hoogwaardige programmeerapparatuur en uitstekende procescontrole om uitval van componenten te minimaliseren.
Componenten met een fijne pitch zullen vrijwel zeker te maken krijgen met bedreigingen door coplanariteit en andere vormen van pinbeschadiging tijdens handmatig programmeren. Als de pinnen beschadigd zijn, kan dit problemen veroorzaken met de betrouwbaarheid van de soldeerverbindingen, waardoor het aantal defecten in het productieproces toeneemt. Op dezelfde manier zal het programmeren van componenten met een hoge dichtheid zelfs langer duren, wat de productie-efficiëntie zal verminderen.
Programmeren op de printplaat
Gebruikers van geavanceerde PIC-apparaten staan ​​voor een moeilijke keuze: kwaliteitsproblemen riskeren en handmatige programmering gebruiken? Of een alternatieve programmeermethode vinden die de handmatige aanraakmethode elimineert?
Om dit laatste te bereiken, begonnen fabrikanten aanvankelijk gebruik te maken van on-board programming (OBP). OBP is een eenvoudige methode waarmee de PIC wordt geprogrammeerd nadat deze op een printplaat (PCB) is gemonteerd. Over het algemeen worden tests of functionele tests uitgevoerd op de printplaat. Flash-geheugen, elektrisch wisbaar programmableread-only memory (EEprom), op EEprom gebaseerde CPLD-apparaten, op EEprom gebaseerde FPGA-apparaten en microcontrollers met ingebouwd flashgeheugen of EEprom zijn allemaal geprogrammeerd in OBP-vorm.
De meest gebruikelijke methode om OBP te implementeren om aan de vereisten van flashgeheugen en microcontrollers te voldoen, is het gebruik van automatische testapparatuur (ATE)-programmering met behulp van een spijkerbedarmatuur. Logische apparaten zijn complex om te programmeren en zijn niet geschikt voor ATE-spijkerbedprogrammering.
Een nieuwe OBP-technologie gebaseerd op de originele IEEE-specificatie ter ondersteuning van testen toont een veelbelovende toekomst. De specificatie, IEEE 1149.1 genoemd, specificeert een reeks grensscanprotocollen die in veel PIC-programmeermethoden zijn gebruikt.
Als fabrikanten van elektronische producten IEEE 1149.1-programmeermethoden willen gebruiken, vertrouwen ze op hulpmiddelen voor de bescherming van intellectueel eigendom die door verschillende halfgeleiderfabrikanten worden aangeboden. Maar programmeren met hun tools is erg traag. Vanwege hun instinct om intellectueel eigendom te beschermen, is elk hulpmiddel bovendien beperkt tot het apparaat dat door een enkele gebruiker wordt gebruikt. Dit is een groot nadeel als de PIC-apparaten op een printplaat door meerdere gebruikers worden gebruikt.
Samenvattend kan het gebruik van OBP-methoden het fenomeen van het handmatig hanteren en programmeren van apparaten tijdens het testen elimineren, evenals de langzame productieproductie. De tijd die nodig is voor het programmeren kan echter ook langzaam zijn.
ATE Pin-on-disk-programmering
ATE-apparatuur werd oorspronkelijk gebruikt voor het uitvoeren van in-circuittests van PCB-assemblages om defecten op te sporen zoals open en korte sporen, ontbrekende componenten en verkeerd uitgelijnde componenten die optreden tijdens het productieproces. Pin-on-disk-armaturen zijn array-geconfigureerde, veerbelaste testterminals die een mechanische en elektrische interface vormen tussen de PCB en de signaalaansturende circuits van de ATE-testapparatuur.
Zodra de PCB veilig is aangesloten op de pin-on-disk-bevestiging, zullen de signaalaansturende circuits van de ATE-testapparatuur programmeersignalen naar de PIC van het doelapparaat sturen via de pin-on-disk-bevestiging en de PCB. Naast het testen op mechanische defecten kan ATE-apparatuur ook worden gebruikt om PIC-apparaten te programmeren. De programmeer- en wisprocedures voor componenten zijn ingebed in de testprocedure van de printplaat om het doelapparaat te programmeren.
IEEE 1149.1 Grensscanprogrammering
Om de dichtheid en complexiteit van PCB-assemblages te vergroten, wordt het testen van printplaten en componenten geconfronteerd met grote problemen, vooral voor PCB-assemblages met beperkte ruimte. Om dit probleem effectief op te lossen, is er een grensscantestprotocol (IEEE 1149.1) in het leven geroepen.
De IEEE 1149.1-teststandaard kan logische apparaten of flash-geheugenapparaten op geassembleerde printplaten programmeren via een intelligent extern apparaat. Dit programmeerapparaat vormt een verbindingsinterface met de printplaat via een standaard testtoegangspoort (Test Access Port, afgekort als TAP). Dit alles vereist het gebruik van JTAG-hardwarebesturingsapparaten, JTAG-softwaresystemen, JTAG-compatibele PCB-printplaten en een vierdraads testtoegangspoort.
Grensscanwerk kan worden geïmplementeerd met behulp van een speciaal speciaal programmeerapparaat voor printplaten, of een andere optie is het gebruik van tools die worden geleverd door bedrijven zoals GenRad, Hewlett-Packard en Teradyne ATE-testers in de Verenigde Staten, zodat IEEE 1149.1-grensscanprogrammering kan worden uitgevoerd. worden geïmplementeerd op ATE-testapparatuur.
Een van de grootste voordelen van het gebruik van de IEEE-standaard is dat hiermee een verscheidenheid aan componenten van verschillende leveranciers op dezelfde PCB kan worden geprogrammeerd. Dit kan de totale programmeertijd verkorten en het productieproces vereenvoudigen.
Apparatuur voor automatische programmering (AP).
De PIC-technologie blijft zich ontwikkelen, dus nieuwe geautomatiseerde programmeerapparatuur en -technologie houden gelijke tred. De ProMaster 970 geautomatiseerde fine pitch-programmeerapparatuur van Data I/O kan bijvoorbeeld PIC-apparaten programmeren in geavanceerde pakketformaten, waaronder BGA, micro-BGA, SOP, VSOP, TSOP, PLCC, SON en CSP. Dubbele pick-and-place (PNP) headers en optionele 8-, 10- of 12--pins aansluitingen kunnen de efficiëntie van de apparatuur maximaliseren. De programmeerapparatuur kan verder ook kwaliteitscontrole van het apparaat omvatten. Coplanariteitsproblemen en pinbeschadiging zijn bijvoorbeeld vrijwel uitgesloten, omdat het geïntegreerde laservisiesysteem voor een zeer nauwkeurige plaatsing van het apparaat kan zorgen.
Geautomatiseerde clusterprogrammering kan over het algemeen 5 tot 10 keer sneller zijn dan ATE-programmering vanwege de verscheidenheid aan programmeerinterfaces en PNP-apparaatconfiguraties. Nogmaals, deze programmeertools zijn specifiek ontworpen voor programmeren, niet voor het testen van borden of functies, zodat ze een zeer goede programmeerkwaliteit kunnen bieden.
PIC-apparaten met een fijne pitch kunnen erg duur zijn, dus als de schade tijdens het productieproces kan worden verminderd, zal dit het break-evenpunt van de fabrikant aanzienlijk verbeteren. Automatische programmeersystemen die op de meeste componenten kunnen worden toegepast, zijn ook zeer flexibel en kunnen worden aangepast aan geavanceerde verpakkingsapparaatvormen. De combinatie van hoge productiviteit, hoge kwaliteit en flexibiliteit heeft ertoe geleid dat de laagst beschikbare programmeerprijs per apparaat vaak minder dan 20% van de ATE-programmeerprijs bedraagt.