基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法技术

本发明专利技术公开一种基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，其包括：步骤1：搭建测试平台，该测试平台包括冲击力测试和位置测试；步骤2：执行冲击力测试：对单个模组的待测元器件进行表面压力与冲击力测试；步骤3：执行位置测试：对执行了冲击力测试后的待测元器件进行位置测试，对待测元器件的尺寸、位置精度的CPK、CMK计算；步骤4：单个模组测试完成；并出具该单个模组的测试报告并保存，检查是否符合要求；步骤5：重复以上步骤2

【技术实现步骤摘要】
基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法


[0001]本专利技术涉及精密贴装设备的测试仪器
，具体是一种基于表面压力和位置精度测试的精密贴装设备CPK、CMK一体化测试方法。

技术介绍

[0002]当前电子产品向着轻量化，集成化的步伐越来越快，电子元器件及零部件越来越微型化，微型化和高集成度对制造过程的精密设备的各项指标提出了更高的要求。精密装备设备(SMT(Surface Mounting Technology,表面组装技术)、SIP(System In a Package,系统级封装),半导体)的制造过程可控性和长期使用的可靠性将严重影响生产效率和企业的效益。比如：随着电子元器件越来越小、芯片密度越来越高，硅片、器件越来越脆弱、对应力越来越敏感，在半导体和 SMT加工中就需要准确、精密地控制贴装压力。因此在半导体和电子制造业广泛存在对高灵敏/微压力设备的压力状态、压力精度的检查、调整需求，主要用于精密贴装设备的压力检查、状态监测、性能评价和上述设备维护后的状态调整。
[0003]目前，针对精密装备设备的自动化测试设备(Automatic Test Equipment， ATE)，一般是通用的现有设备，用户将相应的测试序列输入计算机进行控制测试，属于半自动化，且由于现有自动化测试设备与精密装备设备间无关联，造成测试所需的时间因此增加，影响生产线的效能。

技术实现思路

[0004]在下文中给出了关于本专利技术实施例的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005]根据本申请的一方面，本专利技术提供一种基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，包括：
[0006]步骤1：搭建测试平台，该测试平台包括冲击力测试和位置测试；
[0007]步骤2：执行冲击力测试：对单个模组的待测元器件进行表面压力与冲击力测试；
[0008]步骤3：执行位置测试：对执行了冲击力测试后的待测元器件进行位置测试，对待测元器件的尺寸、位置精度的CPK、CMK计算；
[0009]步骤4：单个模组测试完成；并出具该单个模组的测试报告并保存，检查是否符合要求；
[0010]步骤5：重复以上步骤2
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步骤4的过程，直至其他模组全部完成测试。
[0011]进一步的，所述步骤2中，执行冲击力测试具体是通过数据采集卡以及压力传感器阵列，根据预设的测试要求执行程序，计算出相应的结果参数。
[0012]进一步的，所述步骤3中，对待测元器件的尺寸、位置精度的CPK、CMK 计算，是通过大面阵CMOS相机采用静态下测量的方式，与高精准显微镜标尺进行同一层面的测量。
[0013]其中，所述步骤2具体包括如下过程：
[0014]过程1：待测试的贴片机调整好状态；
[0015]过程2：制作预设的测试要求执行程序：贴装程序图形用三角形或矩形，贴装次数为吸嘴数*25个器件，依次贴装；贴装过程中，不允许抛料和补料；器件高度设置和待测试入料一致；
[0016]过程3：贴片数据调整：贴片机上料，注意器件厚度与程序设定一致；测试仪器放入PCB板轨道中；根据测试仪器尺寸调节吸嘴高度，使吸嘴到测试仪器测试区的高度与正常工作时到PCB板高度相同；输入吸嘴个数和贴装次数，与贴片机设置相同；
[0017]过程4：软件启动，开始记录数据，同时贴片机开始工作；贴片机贴片结束后，测试仪保存压力数据。
[0018]进一步的，所述步骤3对于待测元器件的尺寸、位置精度的CPK、CMK计算具体包括如下过程：将测试仪器搬运至三坐标测试仪器中心，用三次元设备或第三方检测设备，测量设备精度：0.001
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0.003mm，测量并记录数值。用MinitabCapability Sixpack运算；Cpk≧1.33，结果合格。
[0019]进一步的，所述测试平台包括冲击力测试和位置测试，具体的，所述测试平台包括机械化测试平台以及数据采集系统，所述机械化测试平台包括测试台、置于测试台上的冲击力测试单元，所述数据采集系统包括大面阵CMOS相机、高精准显微镜标尺、数据采集卡以及计算机，所述计算机用于对大面阵CMOS 相机、高精准显微镜标尺以及数据采集卡采集到的数据进行处理，并执行表面压力与冲击力测试、典型元器件测试分析以及应力分析。
[0020]进一步的，所述冲击力测试单元包括安装于测试台上的冲击力测试区，所述冲击力测试区的上部用于放置待测元器件，所述冲击力测试区的下方设有压力传感器阵列，所述压力传感器阵列与所述数据采集卡建立通讯连接。
[0021]进一步的，所述压力传感器阵列包括一个或者多个高灵敏动态压力传感器。
[0022]进一步的，所述数据采集卡采用4
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8通道数模采集卡实现，且4
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8通道数模采集卡为大于1000HZ的高速数模采集卡。
[0023]进一步的，所述大面阵CMOS相机满足5000万
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1亿像素。
[0024]本申请通过上述方案，将传统的高精度二次元与动态压力(冲击力)测试仪器合二为一，实现了一台机器同时进行压力测试和位置精度测试，可在技术使用便利性上实现更进一步的突破。同时，本申请新设计仪器小巧、方便移动执行、软件界面良好，将大大缩短企业测试该项目的时间。综上，本申请开发的精密贴装设备CPK、CMK一体化测试仪就是对高灵敏/微压力设备状态检查的精密装备，可广泛应用于半导体、SMT贴片、太阳能设备制造、精密器件包装、军工等领域。
具体实施方式
[0025]下面来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]本申请所研制的领域，为我国当前所重点突破的智造装备领域，该技术市场近50年来一直为德国和日本企业垄断。此一体化测试设备的成功研制，将为我国产业的提升起到积极的作用，在设备的验收指标标准化与设备维护的标准化上，项目可以输出标准化测试方法与测试仪器。本申请所产生的标准以及测试仪器，也可以作为各专业院校的培训仪表及系统。
[0027]本申请目前研制的仪器，整合光电、视觉，冲击力、压力等各种手段，可填补国内目前领域的空白。在本申请涉及的领域内，全球技术的领先者是德国的CETIQ仪器，其公司开发的仪器型号FMB
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04被设备厂商指定使用。但由于售价昂贵、服务不便，无法大面积推广。且该款仪器仅仅为表面压力测试，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，其特征在于：包括：步骤1：搭建测试平台，该测试平台包括冲击力测试和位置测试；步骤2：执行冲击力测试：对单个模组的待测元器件进行表面压力与冲击力测试；步骤3：执行位置测试：对执行了冲击力测试后的待测元器件进行位置测试，对待测元器件的尺寸、位置精度的CPK、CMK计算；步骤4：单个模组测试完成；并出具该单个模组的测试报告并保存，检查是否符合要求；步骤5：重复以上步骤2
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步骤4的过程，直至其他模组全部完成测试。2.根据权利要求1所述的基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，其特征在于：所述步骤2中，执行冲击力测试具体是通过数据采集卡以及压力传感器阵列，根据预设的测试要求执行程序，计算出相应的结果参数。3.根据权利要求1所述的基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，其特征在于：所述步骤3中，对待测元器件的尺寸、位置精度的CPK、CMK计算，是通过大面阵CMOS相机采用静态下测量的方式，与高精准显微镜标尺进行同一层面的测量。4.根据权利要求1所述的基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，其特征在于：所述步骤2具体包括如下过程：过程1：待测试的贴片机调整好状态；过程2：制作预设的测试要求执行程序：贴装程序图形用三角形或矩形，贴装次数为吸嘴数*25个器件，依次贴装；贴装过程中，不允许抛料和补料；器件高度设置和待测试入料一致；过程3：贴片数据调整：贴片机上料，注意器件厚度与程序设定一致；测试仪器放入PCB板轨道中；根据测试仪器尺寸调节吸嘴高度，使吸嘴到测试仪器测试区的高度与正常工作时到PCB板高度相同；输入吸嘴个数和贴装次数，与贴片机设置相同；过程4：软件启动，开始记录数据，同时贴片机开始工作；贴片机贴片结束后，测试仪保存压力数据。5.根据权利要求1所述的基于表面压力和位置精度测试的贴装设备测试方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文利，
申请(专利权)人：西安电子科技大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：