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IEEE 1149.1邊界掃描編程
為了提升PCB組件的密度和復(fù)雜性，使電路板和元器件的測(cè)試工作面臨著非常大的困難，尤其是對(duì)付空間受到限制的PCB組件。為了能夠有效的解決這一問(wèn)題，一種邊界掃描測(cè)試協(xié)議(IEEE 1149.1)應(yīng)運(yùn)而生。
IEEE 1149.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)能夠通過(guò)一臺(tái)智能化外部設(shè)備，對(duì)在組裝的電路板上的邏輯器件或者閃存器件進(jìn)行編程。這種編程設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試訪問(wèn)口(Test Access Port 簡(jiǎn)稱TAP)與電路板形成連接界面。所有這些需要采用JTAG硬件控制裝置、JTAG軟件系統(tǒng)、與JTAG兼容的PCB電路板，和一個(gè)四線測(cè)試訪問(wèn)口。
實(shí)現(xiàn)邊界掃描工作可以采用一種化的電路板上編程設(shè)備，或者采用另外一種選擇方案，利用由美國(guó)GenRad、Hewlett-Packard和Teradyne ATE testers等公司提供的一些工具，于是可以在ATE測(cè)試設(shè)備上實(shí)現(xiàn)IEEE 1149.1邊界掃描編程工作。
采用IEEE標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)就在于，它可以對(duì)在同一塊PCB上由不同供應(yīng)商提供的各種各樣的元器件進(jìn)行編程。這樣就可以降低整個(gè)編程時(shí)間，簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造流程。

生產(chǎn)線使用計(jì)劃安排
由于電子產(chǎn)品愈來(lái)愈復(fù)雜和，所以對(duì)具有更多功能和較高密度的可編程元器件的需求量也愈來(lái)愈高。這些的元器件在OBP的環(huán)境之中，常常要求花費(fèi)較長(zhǎng)的編程時(shí)間，這樣就直接降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
同樣，由不同的半導(dǎo)體器件制造商所提供的相同密度的元器件，在進(jìn)行編程的時(shí)候所花費(fèi)的時(shí)間差異是非常大的，一般來(lái)說(shuō)具有快編程速度的元器件，價(jià)格也是貴的。所以人們?cè)诳紤]是否支付更多的錢(qián)給具有快速編程能力的元器件時(shí)，面臨著兩難的選擇是提升生產(chǎn)率和降低設(shè)備的成本，還是采用具有較慢編程時(shí)間的便宜元器件，并由此忍受降低生產(chǎn)率的苦惱。
此外，制造廠商必須記住，為了能夠?qū)Ω对诙唐趦?nèi)出現(xiàn)的大量產(chǎn)品需求，他們不可能依賴采用適用的半導(dǎo)體器件。缺少可獲得的元器件，會(huì)迫使制造廠商重新選擇可替換的編程元器件，每個(gè)元器件具有不同的編程時(shí)間、價(jià)格和可獲性。對(duì)于OBP來(lái)說(shuō)，這種情形對(duì)于實(shí)行有效的生產(chǎn)線計(jì)劃安排顯然是相當(dāng)困難的。
因?yàn)樽詣?dòng)編程擁有比單接口OBP解決方案快捷的優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)編程時(shí)間變化的影響可以完全不顧。同樣，由于自動(dòng)編程方案一般支持來(lái)自于不同供應(yīng)廠商的數(shù)千款元器件，可以緩解使用替代元器件所產(chǎn)生的問(wèn)題。

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院制造技術(shù)研究所承擔(dān)的“LED貼片機(jī)”項(xiàng)目，突破了高速運(yùn)動(dòng)下定位、多軸協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制以及自動(dòng)拾取校正等核心關(guān)鍵技術(shù)，已進(jìn)入小試階段。
該貼片機(jī)是受委托專為L(zhǎng)ED行業(yè)研發(fā)，可滿足LED照明業(yè)者生產(chǎn)的彈性需求，適用生產(chǎn)產(chǎn)品有標(biāo)準(zhǔn)的600/1200的LED日光燈管（T8、T5），涵蓋所有LED相關(guān)產(chǎn)品如LED車燈、軟管、天井燈等。同時(shí)貼片機(jī)提供高彈性編程能力，以便操作者根據(jù)不同的BIN值的LED元件調(diào)整貼裝模式，確保終端產(chǎn)品的均光性。
此機(jī)器針對(duì)不同元件特性，采用材質(zhì)吸嘴，耐磨性高并附有彈片設(shè)計(jì)，減少貼裝時(shí)對(duì)LED表面沖擊力，也可貼裝一般RC或SOP電子元件，貼裝元件范圍為0805~24*18，貼裝速度達(dá)8000CPH，是一款具有高性價(jià)比的全自動(dòng)貼片機(jī)。
通過(guò)項(xiàng)目的研發(fā)，科技人員在精密設(shè)備設(shè)計(jì)制造、多軸協(xié)同控制及系統(tǒng)集成方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，為高速高精密貼片機(jī)研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

貼片機(jī)貼裝精度
即元件中心與對(duì)應(yīng)焊盤(pán)中心線的偏移量，不超過(guò)元件焊腳寬度的1/3（目測(cè)）；或異常偏移發(fā)生率不大于3‰。
儀器、儀表外觀完好，指示準(zhǔn)確，讀數(shù)醒目，在合格使用期限內(nèi)；
設(shè)備內(nèi)外定期保養(yǎng)，保持清潔，無(wú)油污，無(wú)銹蝕，周圍附具備件等排列有序，設(shè)備潤(rùn)滑良好。
貼片機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)
高性能貼片機(jī)普遍采用視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)。視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，當(dāng)貼片頭上的吸嘴吸取元件后，在移到貼片位置的過(guò)程中，由固定在貼片頭上的或固定在機(jī)身某個(gè)位置上的照相機(jī)獲取圖像，并且通過(guò)影像探測(cè)元件的光密度分布，這些光密度以數(shù)字形式再經(jīng)過(guò)照相機(jī)上許多細(xì)小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列，輸出0～255級(jí)的灰度值。灰度值與光密度成正比，灰度值越大，則數(shù)字化圖像越清晰。數(shù)字化信息經(jīng)存儲(chǔ)、編碼、放大、整理和分析，將結(jié)果反饋到控制單元，并把處理結(jié)果輸出到伺服系統(tǒng)中去調(diào)整補(bǔ)償元件吸取的位置偏差，后完成貼片操作 。
那么，機(jī)器通過(guò)對(duì)PCB上的基準(zhǔn)點(diǎn)和元器件照相后，如何實(shí)現(xiàn)貼裝位置自動(dòng)矯正并實(shí)現(xiàn)貼裝的呢？這一過(guò)程是機(jī)器通過(guò)一系列的坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換來(lái)定位元件的貼裝目標(biāo)的。我們通過(guò)貼裝過(guò)程來(lái)闡述系統(tǒng)的工作原理。首先PCB通過(guò)傳送裝置被傳輸?shù)焦潭ㄎ恢貌⒈粖A板機(jī)構(gòu)固定，貼片頭移至PCB基準(zhǔn)點(diǎn)上方，頭上相機(jī)對(duì)PCB上基準(zhǔn)點(diǎn)照相。這時(shí)候存在4個(gè)坐標(biāo)系：基板坐標(biāo)系（Xp，Yp）、頭上相機(jī)坐標(biāo)系（Xca1，Ycal）、圖像坐標(biāo)系（Xi，Yi）和機(jī)器坐標(biāo)系（Xm，Ym）。對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)照相完成后，機(jī)器將基板坐標(biāo)系通過(guò)與相機(jī)和圖像坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系中，這樣目標(biāo)貼裝位置確定。然后貼片頭拾取元件后移動(dòng)到固定相機(jī)的位置，固定相機(jī)對(duì)元件進(jìn)行照相。這時(shí)同樣存在4個(gè)坐標(biāo)系：貼片頭坐標(biāo)系也是吸嘴坐標(biāo)系（Xn，Yn）、固定相機(jī)坐標(biāo)系（Xca2，Yca2）、圖像坐標(biāo)系（Xi，Yi）和機(jī)器坐標(biāo)系（Xm，Ym）。對(duì)元件照相完成后，機(jī)器在圖像坐標(biāo)系中計(jì)算出元件特征的中心位置坐標(biāo)，通過(guò)與相機(jī)和圖像坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換到機(jī)器坐標(biāo)系中，此時(shí)在同一坐標(biāo)系中比較元件中心坐標(biāo)和吸嘴中心坐標(biāo)。兩個(gè)坐標(biāo)的差異就是需要的位置偏差補(bǔ)償值。然后根據(jù)同一坐標(biāo)系中確定的目標(biāo)貼裝位置，機(jī)器控制單元和伺服系統(tǒng)就可以控制機(jī)器進(jìn)行貼裝了。
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