Įdėjimo mašinos apžvalga

Siekdami išsikovoti vietą šiandieninėje aršioje rinkos konkurencijoje, elektronikos gaminių gamintojai turi nuolatos ieškoti naujų būdų, kurie gali sumažinti gaminio savikainą ir pristatymo laiką, o kartu nuolat gerinti naujų gaminių kokybę. Be to, turi būti tobulinami gamybos procesai ir procedūros, o elektronikos gamintojai taip pat turi priversti puslaidininkinių įrenginių gamintojus įtraukti daugiau funkcijų į miniatiūrinius programuojamus integrinius grandynus (PIC). Taigi, kuriant ir gaminant aukščiausios klasės elektronikos gaminius, mūsų akivaizdoje matomas mažesnio dydžio, aukštesnės funkcijos ir mažesnės kainos kelias. Šiame kontekste šiandieninės programuojamos integrinės grandinės turi daug kontaktų, turi stiprias funkcijas ir naudoja naujoviškas surinkimo formas. Tačiau elektronikos gamintojai, norintys naudoti naujausius PIC įrenginius, turi įveikti kai kurias programavimo proceso problemas. Paprasčiau tariant, norint sklandžiai programuoti PCI įrenginius, reikia išmokti kai kurių naujų metodų. Fuhaoyun teikia techninę pagalbą JUKI išdėstymo mašinoms žemyninėje Kinijoje.

verslo fonas

PIC įrenginiams anksčiau dažniausiai buvo naudojami DIP, PLCC arba SOIC paketai. Tačiau didėjant kompaktiškų, didelio našumo gaminių paklausai, reikalingi pažangesni PIC įrenginiai. „Flash“ atminties įrenginiai šiandien yra SOP, TSOP, VSOP, BGA ir mažuose BGA paketuose. Didelio našumo mikrovaldikliai, CPLD įrenginiai ir FPGA įrenginiai gali būti supakuoti į QFP, BGA ir mikro BGA, kurių kontaktų skaičius svyruoja nuo 44 iki daugiau nei 800.

Dėl labai didelio kaiščių skaičiaus ir mažo formos faktoriaus daugumą šių komponentų galima įsigyti tik smulkaus žingsnio pakuotėse. Smulkaus žingsnio komponentai turi labai trapius laidus, kurių žingsnis yra tik 0,508 mm (20 mylių) arba beveik nėra tarpo. Taigi, norėdami įveikti šį iššūkį, žmonės ieško PIC įrenginių naudojimo. Didelio tankio ir didelio našumo PIC įrenginiai yra brangūs, reikalauja aukštos kokybės programavimo įrangos ir reikalauja labai gero proceso valdymo, kad būtų sumažintas komponentų švaistymas.

Smulkaus žingsnio komponentai praktiškai neabejotinai susidurs su grėsmėmis dėl lygiagretumo ir kitų formų švino pažeidimo rankiniu būdu programuojamų operacijų metu. Jei kaiščiai yra pažeisti, tai gali sukelti problemų dėl litavimo jungčių patikimumo, o tai padidins defektų skaičių gamybos procese. Taip pat didelio tankio komponentų programavimas iš tikrųjų užtruks ilgiau, o tai sumažina gamybos efektyvumą.

programavimas grandinės plokštėje

Pažangių PIC įrenginių naudotojai susiduria su sunkiu pasirinkimu: rizikuoti kokybės problemomis ir jas programuoti rankomis? O gal ieškote alternatyvaus programavimo metodo, kuris pašalintų rankinius prisilietimus?

Kad galėtų pasiekti pastarąjį, gamintojai iš pradžių pradėjo naudoti integruotą programavimą (sutrumpintai OBP). OBP yra paprastas būdas programuoti PIC po to, kai jis yra sumontuotas ant spausdintinės plokštės (sutrumpintai PCB). Paprastai bandymai arba funkciniai bandymai atliekami plokštėje. „Flash“ atmintis, elektroniniu būdu ištrinama programuojama tik skaitymo atmintis (trumpiau – EEprom), EEprom pagrįsti CPLD įrenginiai, EEprom pagrįsti FPGA įrenginiai ir mikrovaldikliai su įmontuota „flash“ atmintimi arba EEprom, kurie visi naudoja programavimą OBP forma.

Siekiant patenkinti „flash“ atminties ir mikrovaldiklių naudojimo reikalavimus, labiausiai paplitęs OBP diegimo būdas yra automatinio testavimo įrangos (ATE) programavimas naudojant „bed-of-nails“ šviestuvą. Programavimas yra gana sudėtingas loginiams įrenginiams ir netinka programuoti su ATE pin-on-disk įrenginiais.

Nauja OBP technologija, iš pradžių sukurta remiantis IEEE specifikacijomis, skirta testavimui, rodo daug žadančią ateitį. Ši specifikacija, vadinama IEEE 1149.1, nurodo ribų nuskaitymo protokolus ir buvo naudojama daugelyje PIC programavimo metodų.

Jei elektroninių gaminių gamintojai nori naudoti IEEE 1149.1 programavimo metodą, jie pasikliauja intelektinės nuosavybės apsaugos priemonėmis, kurias daugiausia teikia įvairūs puslaidininkių gamintojai. Tačiau programavimas su jų įrankiu vyksta labai lėtai. Be to, dėl savo instinkto apsaugoti intelektinę nuosavybę, kiekvienas įrankis yra skirtas tik įrenginiams, kuriuos naudoja vienas vartotojas. Tai būtų didelis trūkumas, jei plokštėje esantį PIC įrenginį naudotų keli vartotojai.

Apskritai, naudojant OBP metodą, nebereikia rankiniu būdu manipuliuoti įrenginiu ir įtraukti programavimą į testavimą, taip pat lėta gamybos gamyba. Tačiau programavimui reikalingas laikas taip pat gali būti lėtas.

ATE rinkimo programavimas

Iš pradžių ATE įranga buvo naudojama PCB mazgų bandymams grandinėje, siekiant nustatyti gamybos defektus, pvz., atvirus pėdsakus, trumpus, trūkstamus komponentus ir komponentų nesutapimą. Smeigtukas prie disko yra masyvo konfigūracija su spyruokliniais bandymo taškais, kurie sukuria mechaninę ir elektrinę sąsają tarp PCB ir ATE bandymo įrangos signalo valdymo grandinės.

Kai PCB yra patikimai prijungtas prie kaiščio ant disko, ATE bandymo įrangos signalo valdymo grandinė siųs programavimo signalus į tikslinio įrenginio PIC per pin-on-disk įtaisą ir PCB. Be mechaninių defektų tikrinimo, ATE įranga taip pat gali būti naudojama PIC įrenginiams programuoti. Komponentų programavimas ir trynimas yra įterptas į plokštės testavimo programą, kuri vėliau naudojama tikslinio įrenginio programavimui.

IEEE 1149.1 ribų nuskaitymo programavimas

Siekiant padidinti PCB komponentų tankį ir sudėtingumą, labai sunku išbandyti plokštes ir komponentus, ypač PCB komponentams, kuriuose yra ribota erdvė. Siekiant veiksmingai išspręsti šią problemą, buvo sukurtas ribų nuskaitymo bandymo protokolas (IEEE 1149.1).

IEEE 1149.1 bandymo standartas leidžia programuoti loginius arba „flash“ atminties įrenginius sumontuotose plokštėse naudojant išmanųjį išorinį įrenginį. Šis programavimo įrenginys sudaro jungties sąsają su plokšte per standartinį testavimo prieigos prievadą (sutrumpintai TAP). Visa tai reikalauja JTAG aparatinės įrangos valdymo bloko, JTAG programinės įrangos sistemos, su JTAG suderinamos PCB ir keturių laidų bandomosios prieigos prievado.

Ribų nuskaitymo darbas gali būti atliktas naudojant specializuotą tam skirtą grandinės plokštės programavimo įrangą arba kitą parinktį, naudojant kai kuriuos įrankius, kuriuos teikia tokios kompanijos kaip „GenRad“, „Hewlett-Packard“ ir „Teradyne“ ATE testeriai Jungtinėse Valstijose, galima išbandyti naudojant ATE IEEE 1149.1 ribų nuskaitymą. programavimas veikia įrenginyje.

Vienas didžiausių IEEE standarto privalumų yra tai, kad jis gali programuoti daugybę skirtingų tiekėjų komponentų toje pačioje PCB. Tai sumažina bendrą programavimo laiką ir supaprastina gamybos procesą.

Automatizavimo programavimo (AP) įranga

PIC technologija ir toliau tobulėja, todėl nauja automatikos programavimo įranga ir technologijos išlaiko tą patį tempą. Pavyzdžiui, duomenų įvesties / išvesties ProMaster 970 automatizuotas tikslaus žingsnio programavimo įrenginys gali programuoti PIC įrenginius pažangiais paketų stiliais, įskaitant BGA, Micro BGA, SOP, VSOP, TSOP, PLCC, SON ir CSP. Dvigubi paėmimo ir vietos (PNP) gnybtai ir pasirenkami 8, 10 arba 12 lizdų padidina įrenginio efektyvumą. Programavimo įrenginys taip pat gali būti toliau įtrauktas į įrenginio kokybės kontrolę. Pavyzdžiui, koplanarumo problemos ir kaiščio pažeidimai praktiškai neegzistuoja, nes integruota lazerinio matymo sistema užtikrina labai tikslų įrenginio išdėstymą.

Dėl programavimo sąsajų ir PNP įrenginių konfigūracijų įvairovės automatinis grupių programavimas paprastai gali būti 5–10 kartų greitesnis nei ATE programavimas. Taip pat šie programavimo įrankiai skirti programavimui, o ne plokštės ar funkcijos testavimui, todėl gali užtikrinti labai gerą programavimo kokybę.

Smulkaus žingsnio PIC įrenginiai gali būti labai brangūs, todėl gamybos metu sumažinus žalos laipsnį labai pagerėtų gamintojo lūžio taškas. Automatinio programavimo sistema, kurią galima pritaikyti daugumai komponentų, taip pat yra labai lanksti ir gali būti pritaikyta pažangioms pakuotės įrenginių formoms. Galimybė derinti aukštą našumą, aukštą kokybę ir lankstumą lemia, kad mažiausia turima programavimo kaina vienam įrenginiui dažnai yra mažesnė nei 20 procentų ATE programavimo kainos.

Pasirinkite programavimo strategiją

Gamybos vadovai dažnai svarsto įvairius programavimo būdus ir klausia: „Koks programavimo būdas man yra geriausias? Nėra vieno atsakymo, kuris atitiktų visus naudojimo atvejus. Jų sveriamą turinį paprastai sudaro: gamybos efektyvumo sprendimas, gamybos linijos naudojimo planavimas, PCB kaina, procesų valdymo problemos, defektų lygio lygiai, tiekėjų valdymas, pagrindinės įrangos kaina ir atsargų valdymas. turės įtakos.

Poveikis produktyvumui

ATE programavimas sumažina produktyvumą, nes pridedamas papildomas laikas, kad būtų galima patenkinti programavimo poreikius. Pavyzdžiui, jei bandymas užtrunka 15 sekundžių, kad patikrintų, ar nėra gamybos proceso defektų, komponentui užprogramuoti gali prireikti papildomų 5 sekundžių. ATE veikia kaip labai brangus vieno prievado programuotojas. Be to, didelio tankio blykstės ir loginių įrenginių, kurių programavimas užtrunka ilgiau, bendras bandymo laikas bus ilgesnis, o tai sukelia galvos skausmą. Todėl, kai programavimo laikas yra labai mažas, palyginti su bendru plokštės bandymo laiku, ATE programavimo metodas yra ekonomiškiausias metodas. Siekiant padidinti produktyvumą ir sumažinti ilgą programavimo laiką, ATE programavimo techniką galima derinti su integruotomis technikomis, tokiomis kaip ribų nuskaitymas arba vienas iš daugelio patentuotų metodų.

Kitas sprendimas yra užprogramuoti tik tikslinio įrenginio įkrovos kodą, kai plokštė bandoma. Likusi įrenginio programavimo dalis atliekama tada, kai nėra jokios įtakos produktyvumui, paprastai kai prietaisas yra funkcionaliai išbandytas. Tačiau, jei neviršijama ATE galimybė, funkcinio patikrinimo galimybės pakanka, o ekonomiškiausias didelio tankio įrenginių programavimo būdas yra automatinio programavimo įrenginys. Pavyzdys: „ProMaster 970“ įrenginys sukonfigūruotas su 12 prievadų, galinčių programuoti ir žymėti lazeriu 600 8M „flash“ atminties per valandą. Priešingai, ATE arba funkcinis testeris šioms programavimo užduotims atlikti užtruks nuo 60 iki 120 valandų.