SMT贴片机过程能力指数Cpk的验证

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1、贴片机过程能力指数Cpk的验证一个测量长期精度和可靠性的新方法戴弗.赣斯特(美)  为贴片机作品质接受试验(QAT,QaulityAcceptanceTest)，其中的挑战是保证所要测量的参数可以准确代表机器的长期性能。测量必须量化和验证X轴、Y轴和q旋转偏移理想贴装位置的偏移量。一种用来验证贴装精度的方法使用了一种玻璃心子，它和一个“完美的”高引脚数QFP的焊盘镶印在一起，该QFP是用来机器贴装的(看引脚图)。通过贴装一个理想的元件，这里是140引脚、0.025”脚距的QFP，摄像机和贴装芯轴两者的精度都可被一

2、致地测量到。除了特定的机器性能数据外，内在的可用性、生产能力和可靠性的测量应该在多台机器的累积数据的基础上提供。在完成预先的干循环和设定步骤之后，包括变换和校准，品质接收规范(QAC,QualityAcceptanceCriteria)步骤开始了。八个阶段的步骤QAC是贴片机必须满足的准确的性能参数。八个阶段的QAC步骤中的第一步是，最初的24小时的干循环，期间机器必须连续无误地工作。第二个阶段要求元件准确地贴装在两个板上，每个板上包括32个140引脚的玻璃心子元件。主板上有6个全局基准点，用作机器贴装前和视觉测

3、量系统检验元件贴装精度的参照。贴装板的数量视乎被测试机器的特定头和摄像机的配置而定，例如，机器有两个贴片头和两个摄像机，那么必须用总共256个元件(35,840个引脚)贴装8块板。这包括了贴片头和摄像机的所有可能的组合。用所有四个贴装芯轴，在所有四个方向：0°,90°,180°,270°贴装元件。跟着这个步骤，用测量系统扫描每个板，可得出任何偏移的完整列表。每个140引脚的玻璃心子包含两个圆形基准点，相对于元件对应角的引脚布置精度为±0.0001”，用于计算X、Y和q旋转的偏移。所有32个贴片都通过系统测量，并计

4、算出每个贴片的偏移。这个预定的参数在X和Y方向为±0.003”，q旋转方向为±0.2，机器对每个元件贴装都必须保持。为了通过最初的“慢跑”，贴装在板面各个位置的32个元件都必须满足四个测试规范：在运行时，任何贴装位置都不能超出±0.003”或±0.2的规格。另外，X和Y偏移的平均值不能超过±0.0015”，它们的标准偏移量必须在0.0006”范围内，q的标准偏移量必须小于或等于0.047°，其平均偏移量小于±0.06°，Cpk(过程能力指数processcapabilityindex)在所有三个量化区域都大于1.

5、50。这转换成最小4.5s或最大允许大约每百万之3.4个缺陷(dpm,defectspermillion)。通常，现在实现的性能系数超过2.0的过程能力指数，或大约每十亿之2个缺陷(6s性能)。这个测量步骤允许制造商测量其生产要求得到怎样的满足。累积完成后，单个的性能资料用来计算板上贴装的所有元件的平均和标准偏移，再决定Cpk。最终的QAC总结应由测量系统提供，列出目标位置，偏移目标的量，计算出各种脚距的引脚到焊盘的覆盖面积，单位：千分之一英寸，(图一)Name:DavidGunsterPattern:STDDu

6、alCal#:3Ambienttemp:67.8BoardID:2S/Wlevel:SpecTime:16:03:02Comp:356Spindles:AllDate:08/08/95Pitch:10Diag:offMachType:GSM1HeadType:HFHHeadLoc:FrtPECInformationGlobalFiducials:6pointSpecifications UICTolerance%VoverageX,Y+-0.003075%@Theta+-0.20LW=Pitch*.5 PW=LW

7、*1.25Span=1.5CorrectionMatrix 0.9999860.000592-1.49735 -0.000550.99995222.76718Board#2DataUICP/FEST.%COVVWPLSPXNMYNMTNMXDEVYDEVTDEVXYTMLTE2025301114100-0.00010.0030.00011001001002526100.0004-0.00010.03570.000910010010039371000.00020.00090.00021001001004134910

8、0.00030.00000.00110.000310010010053144180-0.0002-0.00030.01680.0005100100100672641800.0004-0.00070.06660.0016971001007113741800.0001-0.00020.0130.00041001001008154941800.0001-0.00020.0169