Izvietošanas iekārtas pārskats
Lai izcīnītu vietu mūsdienu sīvajā tirgus konkurencē, elektronisko preču ražotājiem pastāvīgi jāatrod jauns veids, kas var samazināt produktu izmaksas un produktu ieviešanas laiku, un tajā pašā laikā nepārtraukti uzlabot jaunu produktu kvalitāti. Turklāt ir jāuzlabo ražošanas procesi un procedūras, un elektronikas ražotājiem arī jāspiež pusvadītāju ierīču ražotāji iekļaut vairāk funkciju miniaturizētās programmējamās integrālajās shēmās (PIC). Tādējādi augstas klases elektronisko izstrādājumu projektēšanā un ražošanā mūsu priekšā ir skaidri redzams mazāka izmēra, augstākas funkcijas un zemākas cenas ceļš. Šajā kontekstā mūsdienu programmējamajām integrālajām shēmām ir daudz tapu, tām ir spēcīgas funkcijas un tiek izmantotas novatoriskas montāžas formas. Taču elektronikas ražotājiem, kas vēlas izmantot jaunākās PIC ierīces, ir jāpārvar dažas programmēšanas procesā radušās problēmas. Vienkārši sakot, lai PCI ierīces varētu programmēt nevainojami, ir jāapgūst dažas jaunas metodes. Fuhaoyun nodrošina tehnisko atbalstu JUKI izvietošanas mašīnām kontinentālajā Ķīnā.
biznesa fons
PIC ierīcēm agrāk parasti tika izmantotas DIP, PLCC vai SOIC pakotnes. Tomēr, pieaugot pieprasījumam pēc kompaktiem, augstas veiktspējas produktiem, ir nepieciešamas uzlabotas PIC ierīces. Zibatmiņas ierīces mūsdienās ir pieejamas SOP, TSOP, VSOP, BGA un mazās BGA pakotnēs. Augstas veiktspējas mikrokontrollerus, CPLD ierīces un FPGA ierīces var iepakot QFP, BGA un mikro BGA formātā ar tapu skaitu no 44 līdz vairāk nekā 800.
Pateicoties ļoti lielajam tapu skaitam un mazajam formas faktoram, lielākā daļa šo komponentu ir pieejami tikai smalka soļa iepakojumos. Detaļām ar smalku soli ir ļoti trauslas izvades, kuru solis ir tikai 0,508 mm (20 jūdzes) vai gandrīz nav atstarpes. Tāpēc cilvēki meklē PIC ierīču izmantošanu, lai risinātu šo izaicinājumu. PIC ierīces ar augstu blīvumu un augstu veiktspēju ir dārgas, tām ir nepieciešams augstas kvalitātes programmēšanas aprīkojums, un tām ir nepieciešama ļoti laba procesa kontrole, lai samazinātu komponentu atkritumus.
Smalka piķa komponenti praktiski noteikti saskarsies ar draudiem koplanaritātes un cita veida svina bojājumu dēļ, veicot ar roku programmētas darbības. Ja tapas ir bojātas, tas var radīt problēmas ar lodēšanas savienojumu uzticamību, kas palielinās defektu biežumu ražošanas procesā. Tāpat arī augsta blīvuma komponentu programmēšana prasīs ilgāku laiku, kas samazina ražošanas efektivitāti.
programmēšana uz shēmas plates
Uzlaboto PIC ierīču lietotāji saskaras ar grūtu izvēli: riskēt ar kvalitātes problēmām un tās programmēt ar roku? Vai arī meklējat alternatīvu programmēšanas metodi, kas novērš manuālus pieskārienus?
Lai varētu sasniegt pēdējo, ražotāji sākotnēji sāka izmantot iebūvēto programmēšanu (saīsināti OBP). OBP ir vienkārša PIC programmēšanas metode pēc tam, kad tā ir uzstādīta uz iespiedshēmas plates (īsumā PCB). Parasti testi vai funkcionālie testi tiek veikti shēmas platei. Zibatmiņa, elektroniski dzēšamā programmējamā lasāmatmiņa (īsumā EEprom), uz EEprom balstītas CPLD ierīces, uz EEprom balstītas FPGA ierīces un mikrokontrolleri ar iebūvētu zibatmiņu vai EEprom, kas visi izmanto programmēšanu OBP formātā.
Lai izpildītu zibatmiņas un mikrokontrolleru lietošanas prasības, visizplatītākais OBP ieviešanas veids ir izmantot automātiskās pārbaudes iekārtas (ATE) programmēšanu ar fiksatora palīdzību. Programmēšana loģikas ierīcēm ir diezgan sarežģīta, un tā nav piemērota programmēšanai ar ATE pin-on-disk fiksatoriem.
Jaunā OBP tehnoloģija, kas sākotnēji izstrādāta, pamatojoties uz IEEE specifikācijām, lai atbalstītu testēšanu, liecina par daudzsološu nākotni. Šī specifikācija, ko sauc par IEEE 1149.1, nosaka robežu skenēšanas protokolu sēriju, un tā ir izmantota daudzās PIC programmēšanas metodēs.
Ja elektronisko izstrādājumu ražotāji vēlas izmantot IEEE 1149.1 programmēšanas metodi, viņi paļaujas uz intelektuālā īpašuma aizsardzības rīkiem, ko galvenokārt nodrošina dažādi pusvadītāju ražotāji. Bet programmēšana ar viņu rīku ir ļoti lēna. Turklāt, ņemot vērā viņu instinktu aizsargāt intelektuālo īpašumu, katrs rīks ir ierobežots ar ierīcēm, kuras izmanto viens lietotājs. Tas būtu liels trūkums, ja PIC ierīci uz tāfeles izmantotu vairāki lietotāji.
Kopumā OBP metodes izmantošana novērš nepieciešamību manuāli manipulēt ar ierīci un testēšanā iekļaut programmēšanu, kā arī palēnināt ražošanas ražošanu. Tomēr programmēšanai nepieciešamais laiks var būt arī lēns.
ATE ciparnīcas programmēšana
Sākotnēji ATE aprīkojums tika izmantots PCB mezglu testēšanai ķēdē, lai atrastu ražošanas defektus, piemēram, atklātas pēdas, īsus, trūkstošus komponentus un komponentu novirzes. Pin-to-disk armatūra ir masīva konfigurācija ar atsperu testa galapunktiem, kas rada mehānisku un elektrisku saskarni starp PCB un ATE testa iekārtas signāla vadīšanas shēmu.
Kad PCB ir droši savienots ar pin-on-disk armatūru, ATE testa aprīkojuma signāla vadīšanas ķēde nosūtīs programmēšanas signālus uz mērķa ierīces PIC caur pin-on-disk armatūru un PCB. Papildus mehānisko defektu pārbaudei ATE iekārtas var izmantot arī PIC ierīču programmēšanai. Komponentu programmēšana un dzēšana ir iegulta plates pārbaudes programmā, kas pēc tam tiek izmantota mērķa ierīces programmēšanai.
IEEE 1149.1 robežu skenēšanas programmēšana
Lai palielinātu PCB komponentu blīvumu un sarežģītību, ir ļoti grūti pārbaudīt shēmas plates un komponentus, īpaši PCB komponentiem ar ierobežotu vietu. Lai efektīvi atrisinātu šo problēmu, tika izveidots robežu skenēšanas testa protokols (IEEE 1149.1).
IEEE 1149.1 testa standarts ļauj programmēt loģiskās vai zibatmiņas ierīces saliktās shēmas platēs, izmantojot inteliģentu ārējo ierīci. Šī programmēšanas ierīce veido savienojuma saskarni ar shēmas plati, izmantojot standarta pārbaudes piekļuves portu (saīsināti TAP). Tam visam ir nepieciešams JTAG aparatūras vadības bloks, JTAG programmatūras sistēma, ar JTAG saderīga PCB un četru vadu pārbaudes piekļuves ports.
Robežu skenēšanas darbu var veikt, izmantojot specializētu speciālu shēmas plates programmēšanas aprīkojumu, vai citu iespēju, izmantojot dažus rīkus, ko nodrošina tādi uzņēmumi kā GenRad, Hewlett-Packard un Teradyne ATE testeri ASV, var pārbaudīt ATE IEEE 1149.1 robežu skenēšanā. programmēšana darbojas ierīcē.
Viena no lielākajām IEEE standarta pieņemšanas priekšrocībām ir tā, ka tas var programmēt dažādus komponentus no dažādiem piegādātājiem uz vienas PCB. Tas samazina kopējo programmēšanas laiku un vienkāršo ražošanas procesu.
Automatizācijas programmēšanas (AP) iekārtas
PIC tehnoloģija turpina attīstīties, tāpēc jaunas automatizācijas programmēšanas iekārtas un tehnoloģijas saglabā tādu pašu tempu. Piemēram, datu ievades/izvades automatizētā programmēšanas ierīce ProMaster 970 var programmēt PIC ierīces uzlabotos pakotņu stilos, tostarp BGA, Micro BGA, SOP, VSOP, TSOP, PLCC, SON un CSP. Divas izņemšanas un novietošanas (PNP) spailes un izvēles 8, 10 vai 12 ligzdas palielina ierīces efektivitāti. Programmēšanas ierīce var būt arī turpmāk iesaistīta ierīces kvalitātes kontrolē. Piemēram, līdzplanaritātes problēmas un tapu bojājumi praktiski nepastāv, jo integrētā lāzera redzes sistēma nodrošina ļoti precīzu ierīces novietojumu.
Programmēšanas saskarņu un PNP ierīču konfigurāciju dažādības dēļ automātiskā klasteru programmēšana parasti var būt 5 līdz 10 reizes ātrāka nekā ATE programmēšana. Tāpat šie programmēšanas rīki ir paredzēti programmēšanai, nevis plates vai funkciju testēšanai, tāpēc tie var nodrošināt ļoti labu programmēšanas kvalitāti.
Smalka piķa PIC ierīces var būt ļoti dārgas, tāpēc bojājumu līmeņa samazināšana ražošanas laikā ievērojami uzlabotu ražotāja rentabilitātes punktu. Automātiskā programmēšanas sistēma, ko var pielietot lielākajai daļai komponentu, ir arī ļoti elastīga un to var pielāgot progresīvām pakotnes ierīču formām. Iespēja apvienot augstu produktivitāti, augstu kvalitāti un elastību nodrošina, ka zemākā pieejamā programmēšanas cena vienai ierīcei bieži ir mazāka par 20 procentiem no ATE programmēšanas cenas.
Izvēlieties programmēšanas stratēģiju
Ražošanas vadītāji bieži apsver dažādus programmēšanas veidus un jautā: "Kurš programmēšanas veids man ir vislabākais?" Nav vienas atbildes, kas atbilstu visiem lietošanas gadījumiem. To saturs parasti ietver: risinājumu, kas pieņemts ražošanas efektivitātei, ražošanas līnijas izmantošanas grafiku, PCB cenu, procesa kontroles problēmas, defektu līmeņa līmeņus, piegādātāju pārvaldību, galveno iekārtu izmaksas un krājumu pārvaldību. būs ietekme.
Ietekme uz produktivitāti
ATE programmēšana samazina produktivitāti, jo tiek pievienots papildu laiks, lai varētu apmierināt programmēšanas vajadzības. Piemēram, ja ir nepieciešamas 15 sekundes, lai pārbaudītu, vai ražošanas procesā nav defektu, komponenta programmēšanai var būt nepieciešamas papildu 5 sekundes. ATE darbojas kā ļoti dārgs viena porta programmētājs. Turklāt augsta blīvuma zibspuldzēm un loģikas ierīcēm, kuru programmēšana prasa ilgāku laiku, kopējais nepieciešamais pārbaudes laiks būs ilgāks, kas ir galvassāpes. Tāpēc, ja programmēšanas laiks ir ļoti mazs, salīdzinot ar kopējo plates pārbaudes laiku, ATE programmēšanas metode ir visrentablākā metode. Lai palielinātu produktivitāti un samazinātu ilgu programmēšanas laiku, ATE programmēšanas metodes var apvienot ar iebūvētām metodēm, piemēram, robežu skenēšanu vai kādu no daudzajām patentētajām metodēm.
Vēl viens risinājums ir ieprogrammēt tikai mērķa ierīces sāknēšanas kodu, kad tiek pārbaudīta plate. Pārējā ierīces programmēšana tiek veikta, kad tas neietekmē produktivitāti, parasti, kad ierīce ir funkcionāli pārbaudīta. Tomēr, ja vien ATE iespējas netiek pārsniegtas, funkcionālās pārbaudes spēja ir pietiekama, un visrentablākā programmēšanas metode augsta blīvuma ierīcēm ir automatizēta programmēšanas ierīce. Piemērs: ProMaster 970 ierīce ir konfigurēta ar 12 portiem, kas spēj programmēt un lāzera iezīmēt 600 8M zibatmiņas stundā. Turpretim ATE jeb funkcionālajam testerim šo programmēšanas uzdevumu veikšanai būtu nepieciešamas 60 līdz 120 stundas.