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PCB的費(fèi)用
對(duì)PIC的編程和測試需求有了令人矚目的增長。這是因?yàn)樾酒?yīng)商使用新的硅技術(shù)來創(chuàng)建具有速度和性能的元器件。認(rèn)真仔細(xì)的程序設(shè)計(jì)必須考慮到傳輸線的有效性問題、信號(hào)線的阻抗情況、引針的插入，以及元器件的特性。如果不是這樣的話，問題可能會(huì)接二連三的發(fā)生，其中包括：接地反射（ground bounce）、交擾和在編程期間發(fā)生信號(hào)反射現(xiàn)象。
自動(dòng)化高質(zhì)量的編程設(shè)備通過良好的設(shè)計(jì)，可以將這些問題降低到小的程度。為了能夠進(jìn)行ATE編程，PCB設(shè)計(jì)師必須對(duì)付周邊的電路、電容、電阻、電感、信號(hào)交擾、Vcc和Gnd反射、以及針盤夾具。所有這一切將極大的影響到進(jìn)行編程時(shí)的產(chǎn)量和質(zhì)量。因?yàn)樵黾恿藢?duì)電路板的空間需求，以及分立元器件（接線片、FET、電容器）和增加對(duì)電源供電能力的需求，從而終增加了PCB的成本。盡管每一塊電路板是不同的，PCB的價(jià)格一般會(huì)增加2%到10%。

貼片機(jī)在電路板上的編程
的PIC器件的使用者會(huì)面臨一項(xiàng)困難的選擇：是冒遭受質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)，采用手工編制程序呢？還是另外尋找一種可以替代的編程方法，從而消除掉手工觸摸的方法呢？
為了能夠?qū)崿F(xiàn)后者，制造廠商們初開始采用板上編程(on-board programming 簡稱OBP)的方式。OBP是一種簡單的方法，它是將PIC貼裝到印刷電路板(printed circuit board 簡稱PCB)上以后再進(jìn)行編程的。一般情況下在電路板上進(jìn)行測試或者說進(jìn)行功能測試。閃存、電子式可清除程序化唯讀內(nèi)存（Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory簡稱EEprom）、基于EEprom的CPLD器件、基于EEprom的FPGA器件，以及內(nèi)置閃存或者EEprom的微型控制器，所有這些元器件均采用OBP形式進(jìn)行編程。
為了能夠滿足閃存和微型控制器的使用要求，在實(shí)施OBP的時(shí)候常用的方法就是借助于針盤式夾具（bed-of-nails fixture），使用自動(dòng)測試設(shè)備(automatic test equipment 簡稱ATE)編程。對(duì)于邏輯器件來說進(jìn)行編程頗為復(fù)雜，不太適合利用ATE針盤式夾具來進(jìn)行編程。
一項(xiàng)基于IEEE規(guī)范原創(chuàng)開發(fā)的新型OBP技術(shù)可以支持測試，展現(xiàn)出充滿希望的前程。這項(xiàng)規(guī)范稱為IEEE 1149.1，它詳細(xì)規(guī)定了邊界掃描的一系列協(xié)議，已經(jīng)用于許IC編程方法中。
如果電子產(chǎn)品制造商要使用IEEE 1149.1的編程方法時(shí)，他們所依賴的具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的工具主要是由各種各樣的半導(dǎo)體制造廠商所提供。但是使用他們的工具進(jìn)行編程非常慢。同樣，因?yàn)樗麄兂鲇诒Ｗo(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的本能，每個(gè)工具于單個(gè)用戶所使用的器件。如果說在一塊電路板上的PIC器件是由多個(gè)用戶所使用的話，這將是一個(gè)很大的缺陷。
總而言之，使用OBP方法可以消除掉手工操作器件和將編程溶入測試中去，以及制造生產(chǎn)緩慢的現(xiàn)象。然而，編程所需的時(shí)間可能也是緩慢的。

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LED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)行業(yè)背景
對(duì)于PIC器件來說，以往普遍采用DIP、PLCC或者SOIC的封裝形式。然而，隨著人們對(duì)緊湊型、高性能產(chǎn)品的需求增加，要求引入更為的PIC器件。現(xiàn)如今的閃存器件可以采用SOP、TSOP、VSOP、BGA和微小型BGA封裝形式。高性能的微型控制器、CPLD器件和FPGA器件一直到可以采用QFP、BGA和微型BGA封裝形式，其所擁有的引腳數(shù)量范圍從44條一直可以達(dá)到超過800條以上。
由于非常多的引腳數(shù)量和很小的外形尺寸，這些元器件中的大部分僅能夠采用微細(xì)間距的封裝形式。微細(xì)間距的元器件所擁有的引腳非常脆弱，間距只有0.508（20 mils）或者說間隙幾乎沒有。這樣人們就將目光瞄向了使用PIC器件來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。 具有高密度和高性能的PIC器件價(jià)格是很昂貴的，要求采用高質(zhì)量的編程設(shè)備，需要擁有非常優(yōu)異的過程控制，以求將元器件的廢棄程度降低到小的程度。
在采用手工編制程序的操作過程中，微細(xì)間距元器件實(shí)際上肯定會(huì)遭遇到來自共面性和其它形式的引腳損傷因素的威脅。如果說引腳受到了損傷的話，那么將可能導(dǎo)致焊接點(diǎn)可靠性出現(xiàn)問題，會(huì)提升生產(chǎn)制造過程中的缺陷率。同樣，高密度的元器件實(shí)際上將花費(fèi)較長的編程時(shí)間，這樣就會(huì)降低生產(chǎn)的效率。
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