Przegląd maszyny do umieszczania

Aby zdobyć miejsce w dzisiejszej ostrej konkurencji rynkowej, producenci produktów elektronicznych muszą stale znajdować nowy sposób, który może obniżyć koszty produktu i czas wprowadzenia produktu, a jednocześnie może stale poprawiać jakość nowych produktów. Ponadto procesy i procedury produkcyjne muszą zostać ulepszone, a producenci elektroniki muszą również nakłaniać producentów urządzeń półprzewodnikowych do włączania większej liczby funkcji do miniaturowych programowalnych układów scalonych (PIC). Tak więc w przypadku projektowania i produkcji wysokiej klasy produktów elektronicznych, wyraźnie widać, że podążamy ścieżką mniejszych rozmiarów, wyższej funkcjonalności i niższej ceny. W tym kontekście dzisiejsze programowalne układy scalone mają wiele wyprowadzeń, mają mocne funkcje i wykorzystują innowacyjne formy montażowe. Jednak producenci elektroniki, którzy chcą korzystać z najnowszych urządzeń PIC, muszą przezwyciężyć niektóre problemy napotykane w procesie programowania. Mówiąc najprościej, aby móc płynnie programować urządzenia PCI, należy nauczyć się kilku nowych metod. Fuhaoyun zapewnia wsparcie techniczne dla maszyn do umieszczania JUKI w Chinach kontynentalnych.

zaplecze biznesowe

W przypadku urządzeń PIC w przeszłości powszechnie stosowano pakiety DIP, PLCC lub SOIC. Jednak wraz ze wzrostem zapotrzebowania na kompaktowe produkty o wysokiej wydajności potrzebne są bardziej zaawansowane urządzenia PIC. Urządzenia pamięci flash są obecnie dostępne w pakietach SOP, TSOP, VSOP, BGA i małych BGA. Wysokowydajne mikrokontrolery, urządzenia CPLD i urządzenia FPGA mogą być pakowane w QFP, BGA i micro BGA, z liczbą pinów od 44 do ponad 800.

Ze względu na bardzo dużą liczbę pinów i mały rozmiar, większość tych komponentów jest dostępna tylko w pakietach o drobnej podziałce. Komponenty o drobnym skoku mają bardzo delikatne wyprowadzenia, o skoku zaledwie 00,508 mm (20 mils) lub prawie bez prześwitu. Ludzie szukają więc urządzeń PIC, aby sprostać temu wyzwaniu. Urządzenia PIC o dużej gęstości i wysokiej wydajności są drogie, wymagają wysokiej jakości sprzętu do programowania i wymagają bardzo dobrej kontroli procesu, aby zminimalizować straty komponentów.

Komponenty o drobnym skoku są praktycznie pewne, że napotkają zagrożenia wynikające ze współpłaszczyznowości i innych form uszkodzenia ołowiu podczas ręcznie programowanych operacji. Uszkodzenie kołków może spowodować problemy z niezawodnością połączeń lutowanych, co zwiększy wskaźnik defektów w procesie produkcyjnym. Podobnie programowanie komponentów o dużej gęstości zajmuje więcej czasu, co zmniejsza wydajność produkcji.

programowanie na płytce drukowanej

Użytkownicy zaawansowanych urządzeń PIC stają przed trudnym wyborem: ryzykować problemy z jakością i ręcznie je programować? A może szukasz alternatywnej metody programowania, która eliminuje ręczne dotknięcia?

Aby móc osiągnąć to drugie, producenci początkowo zaczęli używać programowania pokładowego (w skrócie OBP). OBP to prosta metoda programowania PIC po zamontowaniu go na płytce drukowanej (w skrócie PCB). Na ogół testy lub testy funkcjonalne przeprowadzane są na płytce drukowanej. Pamięć flash, elektronicznie kasowalna programowalna pamięć tylko do odczytu (w skrócie EEprom), urządzenia CPLD oparte na EEprom, urządzenia FPGA oparte na EEprom i mikrokontrolery z wbudowaną pamięcią flash lub EEprom, z których wszystkie wykorzystują programowanie w formie OBP.

Aby sprostać wymaganiom użytkowania pamięci flash i mikrokontrolerów, najczęstszym sposobem wdrożenia OBP jest użycie programowania automatycznego sprzętu testującego (ATE) za pomocą uchwytu typu bed-of-nails. Programowanie jest dość skomplikowane w przypadku urządzeń logicznych i nie nadaje się do programowania z uchwytami typu pin-on-disk ATE.

Nowa technologia OBP, pierwotnie opracowana w oparciu o specyfikacje IEEE w celu wsparcia testów, pokazuje obiecującą przyszłość. Ta specyfikacja, zwana IEEE 1149.1, określa szereg protokołów skanowania granic i była używana w wielu metodach programowania PIC.

Jeśli producenci produktów elektronicznych chcą korzystać z metody programowania IEEE 1149.1, polegają na narzędziach ochrony własności intelektualnej dostarczanych głównie przez różnych producentów półprzewodników. Ale programowanie za pomocą ich narzędzia jest bardzo powolne. Ponadto, ze względu na instynkt ochrony własności intelektualnej, każde narzędzie jest ograniczone do urządzeń używanych przez jednego użytkownika. Byłaby to duża wada, gdyby urządzenie PIC na płycie było używane przez wielu użytkowników.

Podsumowując, zastosowanie metody OBP eliminuje konieczność ręcznego manipulowania urządzeniem i włączania programowania do testów, a także powolnej produkcji. Jednak czas potrzebny na programowanie może być również wolny.

Programowanie wybierania ATE

Pierwotnym zastosowaniem sprzętu ATE było testowanie obwodów PCB w celu wykrycia wad produkcyjnych, takich jak otwarte ścieżki, zwarcia, brakujące komponenty i niewspółosiowość komponentów. Oprawa typu pin-to-disk to konfiguracja macierzowa ze sprężynowymi punktami końcowymi testu, która tworzy mechaniczny i elektryczny interfejs między płytką drukowaną a obwodem sterującym sygnałem sprzętu testowego ATE.

Gdy płytka PCB zostanie bezpiecznie podłączona do uchwytu pin-on-disk, obwód sterujący sygnałem sprzętu testującego ATE wyśle ​​sygnały programujące do PIC urządzenia docelowego przez uchwyt pin-on-disk i PCB. Oprócz testowania uszkodzeń mechanicznych, sprzęt ATE może być również używany do programowania urządzeń PIC. Programowanie i kasowanie komponentów jest wbudowane w program testowy płytki, który jest następnie używany do programowania urządzenia docelowego.

Programowanie skanowania granicznego IEEE 1149.1

Aby zwiększyć gęstość i złożoność komponentów PCB, bardzo trudno jest testować płytki drukowane i komponenty, szczególnie w przypadku komponentów PCB o ograniczonej przestrzeni. Aby skutecznie rozwiązać ten problem, powstał protokół testu skanowania granic (IEEE 1149.1).

Standard testowy IEEE 1149.1 umożliwia programowanie urządzeń logicznych lub pamięci flash na zmontowanych płytkach drukowanych za pomocą inteligentnego urządzenia zewnętrznego. To urządzenie programujące tworzy interfejs połączenia z płytką drukowaną poprzez standardowy testowy port dostępu (w skrócie TAP). Wszystko to wymaga sprzętowej jednostki sterującej JTAG, systemu oprogramowania JTAG, płytki drukowanej zgodnej z JTAG i czteroprzewodowego portu testowego.

Skanowanie granic można wykonać za pomocą specjalistycznego sprzętu do programowania płytek drukowanych lub innej opcji, korzystając z narzędzi dostarczanych przez firmy takie jak GenRad, Hewlett-Packard i Teradyne Testery ATE w Stanach Zjednoczonych, mogą być testowane w skanowaniu granic ATE IEEE 1149.1 programowanie działa na urządzeniu.

Jedną z największych zalet przyjęcia standardu IEEE jest to, że na tej samej płytce drukowanej można programować szeroką gamę komponentów pochodzących od różnych dostawców. Skraca to całkowity czas programowania i upraszcza proces produkcyjny.

Sprzęt do programowania automatyzacji (AP)

Technologia PIC stale się rozwija, więc nowe urządzenia i technologie do programowania automatyki utrzymują to samo tempo. Na przykład zautomatyzowane urządzenie programujące ProMaster 970 firmy Data I/O może programować urządzenia PIC w zaawansowanych stylach pakietów, w tym BGA, Micro BGA, SOP, VSOP, TSOP, PLCC, SON i CSP. Podwójne terminale pick-and-place (PNP) i opcjonalnie 8, 10 lub 12 gniazd maksymalizują wydajność urządzenia. Urządzenie programujące może być ponadto zaangażowane w kontrolę jakości urządzenia. Na przykład problemy współpłaszczyznowości i uszkodzenia pinów praktycznie nie występują, ponieważ zintegrowany laserowy system wizyjny zapewnia bardzo precyzyjne umieszczenie urządzenia.

Ze względu na różnorodność interfejsów programowania i konfiguracji urządzeń PNP, automatyczne programowanie klastra może być generalnie od 5 do 10 razy szybsze niż programowanie ATE. Ponadto te narzędzia programistyczne są przeznaczone do programowania, a nie do testowania płyty lub funkcji, dzięki czemu mogą zapewnić bardzo dobrą jakość programowania.

Urządzenia PIC o drobnym skoku mogą być bardzo drogie, więc zmniejszenie wskaźnika uszkodzeń podczas produkcji znacznie poprawiłoby próg rentowności producenta. System automatycznego programowania, który można zastosować do większości komponentów, jest również bardzo elastyczny i można go dostosować do zaawansowanych form urządzeń pakujących. Możliwość połączenia wysokiej wydajności, wysokiej jakości i elastyczności skutkuje najniższą dostępną ceną programowania na urządzenie, która często wynosi mniej niż 20 procent ceny programowania ATE.

Wybierz strategię programowania

Liderzy produkcji często rozważają różne sposoby programowania i pytają: „Który sposób programowania jest dla mnie najlepszy?” Nie ma jednej odpowiedzi pasującej do wszystkich przypadków użycia. Treści, które ważą, będą generalnie obejmowały: rozwiązanie przyjęte dla wydajności produkcji, planowanie wykorzystania linii produkcyjnej, cenę PCB, kwestie kontroli procesu, poziomy defektów, zarządzanie dostawcami, koszt głównego sprzętu i zarządzanie zapasami. będzie miał wpływ.

Wpływ na produktywność

Programowanie ATE zmniejsza produktywność, ponieważ dodawany jest dodatkowy czas na spełnienie potrzeb programistycznych. Na przykład, jeśli testowanie pod kątem wad w procesie produkcyjnym zajmuje 15 sekund, dodatkowe 5 sekund może być potrzebne do zaprogramowania komponentu. ATE działa jak bardzo drogi programator jednoportowy. Ponadto w przypadku pamięci flash o dużej gęstości i urządzeń logicznych, których programowanie trwa dłużej, całkowity wymagany czas testu będzie dłuższy, co jest bólem głowy. Dlatego też, gdy czas programowania jest bardzo mały w porównaniu do całkowitego czasu testowania płytki, metoda programowania ATE jest najbardziej opłacalną metodą. Aby zwiększyć produktywność i zminimalizować długi czas programowania, techniki programowania ATE można łączyć z technikami pokładowymi, takimi jak skanowanie brzegowe lub jedna z wielu opatentowanych metod.

Innym rozwiązaniem jest zaprogramowanie tylko kodu rozruchowego urządzenia docelowego podczas testowania płytki. Pozostała część programowania urządzenia jest wykonywana, gdy nie ma wpływu na wydajność, zazwyczaj gdy urządzenie jest testowane funkcjonalnie. Jednakże, o ile zdolność ATE nie zostanie przekroczona, zdolność testu funkcjonalnego jest wystarczająca, a najbardziej opłacalną metodą programowania urządzeń o dużej gęstości jest automatyczne urządzenie programujące. Przykład: Urządzenie ProMaster 970 jest skonfigurowane z 12 portami, zdolnymi do programowania i znakowania laserowego 600 8M pamięci flash na godzinę. W przeciwieństwie do tego, ATE, czyli tester funkcjonalny, zajmie od 60 do 120 godzin, aby wykonać te zadania programistyczne.