IPC-9850表面贴装设备性能检测方法

1、IPC-9850表面贴装设备性能检测方法介始引言 Introduction 范围Scope 标准以特定的文件格式来表征表面贴装设备（以下简称贴片机）的机器贴装能力，在保证贴装速度与贴装精度相对关系的条件下，对用于贴片机贴装能力因素的检测方法进行了规范化，标准化。 目的Purpose IPC-9850对用于表征贴片机技术性能分类，检测的参数，测量程序及计算机方法作了定义及规定。标准规定了在进行贴片机性能检测时，应使用这些标准化工具获得并记录涉及贴片机性能检测的全部信息。背景Background 随着表面贴装技术（SMT）的发展，贴片机用户不断提出一个重要的问题；即在给定的SMT制造环境中，设备应

2、具有最佳的状态来完成其规定的功能及指标。表面贴装技术的优点是把器件精确快速地贴放到印制板的电路焊盘上。这是选择贴片机的最起码条件，由此人们便认为贴装速度最快，器件损伤最低的贴片机是最好的。初期，评估贴片机是最常用的方法是考核实用印制板的贴片产额。由贴片机贴装大量用户提供的实用器件与印制板，目检贴装偏差，人工逐个计数。最后判定贴装废品率最低最耐用的贴片机为最好的。现代贴装机产额及可靠性指标的量化评休，需要收集非常大量的有效数据，进行数据处理分析最终才可以得到结论。标准规定了包括贴片机的产额及可靠性的全套工具，以指导贴片机制造厂商和用户改善目前仍在使用的一些方法。随着微电子器件封装的日趋精细，印制

3、板面器件的排列间距也愈加紧密，最终促使印制板上安装的器件数量递增，电路贴装密度提高，所有这些因素明显地对表面贴装技术设备提出了更高的要求，贴片机除高产额及高可靠性的性能指标外，对贴片机的器件贴装速度及贴装精度的要求也越来越高。一般讲，贴片机的制造厂商都会选用自已定义的参数和方法来表述各自设备的产额及贴装能力的性能。由此带来许多技术指标的定义及测量方法的不一致，对同类型贴片机相互间的比较是非常困难的。要得到可比较的数据，必须在同样的条件下，安装需要对比的贴片机，大量器件贴装操作分析比较进行评估。但这种方法对制造厂商和用户讲是相当费工费时，且其成本也是极其可贵的。标准通过对表征贴片机能力的相关参数

4、标准化，简化了整个评估过程。把产额与贴装质量联系在一起，提出了贴装速度与贴装精度的关联性。制定了贴片机能力因素测量的一些基本方法，一但用户认为设备性能不正常时，减少了与制造厂商之间产生不必要的矛盾。这些测量方法具有一致性及可检验性，于是制造厂商与用户间提供了一个双方可接受的方法。标准规定的方法是将贴片机固有的机器性能从SMT过程的诸多工艺变量中分离出来，如焊膏印刷，器件质量，封装质量，印制板质量等。标准规定对贴片机的贴装速度及贴装质量的检测方法，整个测量过程是将标准器件贴装到复贴粘胶带/纸的玻璃样板上。实践经验证明，如贴片机能在复贴粘胶带/纸玻璃样板上精确地贴装器件，则在生产时同样能精确贴装。

5、而且，通过在粘胶带/纸玻璃样板上进行贴装工艺改进，可直接用于指导生产时产品质量的提高，虽然这种方法并不能提供完美的予测生产质量的信息，但为了消除因操作者，产品，工艺等因素变化而产生的不利影响，这种方法是可取的。用户最终目的是要求贴片机在实际涂布焊膏的印制板电路焊盘上贴装器件能力的评估但在要求具有一定的测量速度的精度的条件下，这种测量方法是很难做到的检测系统实时测量印制板上贴装器件的排列定向及位置偏差。使用（AOI）自动光学检测系统测量贴片机能力因素以已成为现实。由于高速贴片机的精密贴片机在某些性能指标上的重叠，标准没有完全将这两种类型贴片机加以区别开来，准许用户根据制造厂商提供的技术数据报告决

6、定某类型贴片机的应用范围。测量工具Implementation 表征参数的规定 Characterization Limitations 标准采用的表征参数由描述贴片机能力最基本的参数组成。允许在某些情况下可附加测量参数项。标准选用的一系列表征参数可作为制造厂商技术说明书中的核心部分，这部分在将来新版本中按技术条款进行修订。每种类型贴片机有很多种硬件与软件的组合，标准不可能复盖全部。但每种组合的差异都将会影响贴片机的整体能力，用户应该懂得这些关系，而且应了解到标准中每一项参数的限制及所提供的灵活性，这样才能达到正确的评估结果。制约性要求Binding Requirements 本文件的主体是技

7、术标准，在文件中的条款规定为具有制约力时，使用“Shall”一词。附页仅作参考之用。（译者注：译文中凡有下划线者为制约性条款）。 测量器件样本Test Components 标准规定选用五种器件封装形式QFP100，QFP208，BGA228，1608电容器，SOIC16代表贴片机贴装器件封装的适用性范围。有关测量器件样本的详细材料见表3-1，第6节。检测评估贴片机时，目的之一是取得由贴片机固有引入的贴装误差。为把贴片机所造成的贴装误差分隔开来，就需要其他因素对贴装检测全过程的影响。使用几乎完美的测量器件样本就能减少贴片机误差评估的影响，这些器件样本使得因器件封装间尺寸变化的影响降到最小。例如

8、，选用1608片式陶瓷电容器用作测量器件样本，因为陶瓷叠层电容器的边沿制造工艺精密，呈方形。而片式电阻未被选用，是因为经光学坐标测量系统（CMM）检测，器件顶部边沿与用作贴装面的边沿及底部很难对准。片式陶瓷电容器引线端略有些弧形，也会存在一些未定因素。SOIC-16作为测量器件样本，因为其较低的成本及结构坚固。SOIC-16可代表贴片机对粗引脚间距器件印制板的贴装能力，几乎所有贴片机都能贴装SOIC-16器件，这样使用SOIC-16可对各种贴片机进行比较。SOIC-16，1608两种器件封装都采用卷带包装成本较低，大多数贴片机都能达到其最大的贴装速度，1608，SOIC两种器件应满足JEDEC

9、标准规定的技术要求。（JEDEC，美国电子器件工程协会）一种检测用的玻璃器件样本采用薄膜工艺制作器件封装图象，不存在引线弯曲变形等缺陷现象，适用于贴片机的光学视象检测系统，可检测得到完美的器件封装图象。玻璃器件样本的基准标志图形，提高了坐标测量系统（CMM）测量速度。根据基准标志坐标，CMM可测量得到每个器件样本图形的实际位置，取代原来采用的器件引脚，封装边沿尺寸等方法。玻璃器件样本的基准标志经美国国家标准协会（NIST）鉴定，基准标志是唯一可用于表征器件样本图形坐标位置的参考点。在检测及未知干扰对贴片机视觉系统正常操作影响时，玻璃测量器件样本的基准标志不需要贴片机进行处理，这就减少了因贴片机

10、光学测量系统引入的误差。显然经鉴定的玻璃器件样本基准标志将测量系统导致的测量误差降到最低程度，这对于贴装偏差标准界限严格的精细引脚间距器件（QFP，BGA）尤为重要。在标准中，有两种QFP封装，一种BGA封装形式的玻璃器件样本，分别代表QFP-100，QFP-208，BGA-228器件，用于对具有IC贴装功能的高速贴片机与多功能精密贴片机贴装能力的评估比较，为保证测量的一致性，玻璃器件样本在华夫盘中的安放位置应同一方向排列。其他封装形式的SMT器件也可按照本标准规定的方法制作，作为标准的扩展部分，可制作Micro-BGA，Flip-Chip封装的玻璃器件样本，代表相应的实用器件封装。有关增加器

11、件样本的要求在本标准后面叙述。检测样板Test Panel 标准的评估方法规定将选定的器件样本贴装在复贴粘胶带/纸的玻璃检测样板上。这种方法有两个优点；一是玻璃样板相对环氧玻璃丝层压板几何尺寸稳定，后者对收缩弯曲敏感。其二，可使用标准的化学坐标测量系统（CMM）对样板进行照明，CMM能完成高精度高速度大批量器件的测量。为简化测量评估方法，标准规定检测样板的尺寸规格，进行各种类型的器件贴装检测评估。在标准中这种检测样板称之PVP（Placement Verification Panel）贴装检测样板。PVP基准标志的位置符合NIST标准要求，这些基准标志用于贴装及测量设备的定位。标准检测样板可配

12、用于下列器件样本组（一批一种器件样本组）：，（片式陶瓷电容器），粘胶带/纸的应用需要经验，正确的粘贴工艺能固定器件的贴装位置，如用量太多则会产生强烈的背射光干扰。粘胶带/纸按相应指定应用指南。测量Measurement 标准着重保证测量工具能正确表述整个测量过程，测量工具提供用户一种对制造厂的技术报告进行检查的方法，能保证两者在双方共同接受的原则下，正确评估贴片机的性能。光学CMM是评估表面贴装过程的有力工具，其精确度与重复性明显高于贴片机，对CMM要求具备的测量能力主要取决于被测器件的类型及制造厂提交的器件贴装偏差标准界限的技术条件。评估测量系统性能的可接受条件称之为测量重复性及再现性（GR

13、/R），测量重复性及再现性（GR/R），确定对同一被测对象的多次测量结果的一致性。其要求测量数据的不确定性（6GR/R偏差）在优于25%被测对象技术指标范围的。GR/R关注的是测量数据的一致性，不是测量数据的精确度。对坐标测量系统（CMM）的测量精确度检测较准，附录G进行计论。光学坐标测量系统（CMM）的精确度检验采用的是由经过鉴定的标准CMM校准样板的进行对比校准方法，标准规定使用由表面薄膜工艺制作器件封装样本图象的玻璃平板，经NIST鉴定作为标准CMM校准样板传递。检验CMM的过程是把CMM对标准校准样板的实测数据逐一对比该标准样板鉴定报告书上的数据，计算得到其精确度。设备Equipmen

14、t CMM测量设备可接受条件是对某一给定器件封装类型，在规定的校准检测程序下，应满足或超过测量重复性，再现性（GR/R）及精确度的技术要求。自动光学坐标测量设备由于测量速度快，受到许多贴片机制造厂商和用户的普遍好感。为得到有意义的统计评估结果需要大量的测量数据，需要测量的高速度。虽然本方法已证明能很好工作，但存在一些显著的局限性，这些局限性制约了实际SMT过程一些结果的描述。CMM原先专为设备制造厂研制的，其光照系统和测量工具未为测量SMD器件进行优化设计，测量评估是利用被照明贴装在PVP面上的器件样本，在CMM上得到高清晰质量PVP样板及器件样本和图象，然后测量器件样本坐标位置。CMM的缺点

15、除了成本及没有灵活性，CMM的可靠结构，精密定位及高质量图象等特点，其价格昂贵。CMM需要精密校准，对环境条件变化敏感，使得CMM不便于移动。报告Reporting 测量结果应记录在标准格式的表格中，贴装性能测量表格的格式是IPC-9580-F1（Placement Perfor-mance Form），本格式有两项，其一是贴片机的型号，表示该类型贴片机的通用性能，二是贴片机的序列号，确认本机器的技术性能。贴片机的贴装速度及贴装精度一并在表中列出。IPC-9580-F1由CMM测量器件样本贴装偏差的能力确认IPC-9850-F3（CMM Capability to Evaluate Metri

16、c Parameters）格式的支持，后者CMM校准检测表格用于对贴装性能测量表IPC-9580-F1贴装检测数据的测量保证。IPC-9580-F2（Reliability Performance Form）是可靠性数据格式，提供用户记录数据所确定的结果。其不象贴装性能测量表格（IPC-9850-F1）列出的保证性能，而是用户在其工厂根据收集相当量数据所得到的可靠性水平，这个可靠性格式为制造厂建立了一个基础，据此提升SMT设备的可靠性，可维护性，实用性。格式Forms 第七节，列示上述全部表格格式的副本。数据处理的方法Data Methods 贴装偏差数据的统计处理，我们假定所有的偏差都服从正

17、态（高斯曲线）分布法则。但事实并非如此，存在其他分布形式的数据也是正常的。正因如此。标准规定贴片机能力因素CPK为，两级水平，这表示贴片机的贴装偏差重复性精度分别为99.9968%，99.9999%。用户在考核贴装偏差的分布是否符合正态分布法则，重要的是取决于贴片机贴装偏差的水平与能力因素CPK；，正确的相连关系。术语与定义Term and Definitions 附加的术语与定义在表4-4，节中介始。基准标志Fiducials在PCB或其他玻璃，陶瓷等电路基板安装面上用于贴片机视觉对准系统对基板进行定位及定向的图形标志。器件 Component用于在电路基板上构成功能电路的表面贴装器件。贴装

18、偏差Placement Error 实际贴装器件位置与由贴装程序经贴装机定义的器件位置，两者之间的物理距离。检测样板Slug由NIST鉴定的有基准标志及器件封装光学刻蚀图形的玻璃检测样板。X轴向平均偏差XDEV器件贴装X轴向的平均偏差（平均检测样板上“9850 Verification”标志）。Y轴向平均偏差 YDEV器件贴装Y轴向的平均偏差（垂直检测样板上“9850 Verification”标志）。轴向平均偏差 DEV 器件贴装轴向的定位角度平均偏差（环器件X-Y轴面中心）伸出 Overhang 器件引脚的宽或长方向超出焊盘轮廓线的边沿部分，其原因是器件贴装时，X，Y，轴向综合误差所致。辅

19、助 Assist在贴片机运转周期内发生的意外中断，其需要满足下列三个条件，即可恢复正常运转：a.通过外部的干涉（操作者用户，人工或主控计算机），中断的贴片机重新运转。 b.除制造厂指定的易耗另部件外，不存在贴片机另部件的更换。（此定义区别由贴片机贴装SMD器件的操作）。c.贴片机技术文件的操作规定不作进一步更改。贴装时间 Build Time 贴片机吸持、贴装检测样板上全部器件所占用的时间，包括检测样板基准标志识读及吸嘴变换时间。故障 Failure与支持(Assist)不同，由规定的贴片机操作发生变动或意外中断，为贴片机继续运转，按性质更换贴片机另部件或重新启动。产额Net Throughp

20、ut每小时贴片机在检测样板上贴装器件样本的数量。维修保养Preventive Maintenance (PM)按制造厂制定的PM日程计划，停机进行维修保养。重复性精度Repeatability多批次电路基板表贴器件贴装位置的标准偏差。贴装流水时间 Tact Time 给定的贴装程序下，在检测样板上贴装单个器件样本所占有的平均时间，不包括基准标志识读时间，吸嘴变换时间，换板时间。全程序贴装流水时间 Total Tact Time给定的贴装程序下，在检测样板上贴装全部器件样本所占有的平均时间，不包括基准标志识读时间，吸嘴变换时间，换板时间。转换时间 Transfer Time检测样板送入，送出贴片

21、机的整个传送时间，不包括在贴装工作区检测样板滞留的时间。a. 送入及送出贴装工作区的传动b. 在贴装工作区，检测样板被夹持固定及送开的时间单位制Units of Measurement 标准的所有尺寸均采用国际单位制，括号内为英制。如器件1608R，1608C片式元件等同于0603（60mil×30mil）。贴装性能的检测 Placement Performance Metric1、 贴装性能检测表格IPC-9850-F1 Placement Performance Form 本表格式具有两种不同的功用项；其一写入是贴片机的型号，表示该类型贴片机的通用性能，二是写入贴片机的序号列，确

22、认本机器的技术性能。表格的首部分为两片区，首部左边区写入贴片机型号，制造厂名；首部右区仅本表用于贴片机性能确认时写入；贴片机序列号、出厂日期。主表格分为四部分，以下详述：第一部分，列示第2、3、4部分检测项目的测量条件：贴装头/真空吸嘴的数量 Number of Heads/Spindles贴装头/真空吸嘴的类型 Type of Heads/Spindles摄像机的类型 Type of Camera送料器/华夫盘的数量 Number of Feeders/Trays真空吸嘴的规格 Type of Nozzles真空吸嘴的数量 Number of Nozzles贴装检测样板的数量 Number

23、of Panels Built每块检测样板贴装器件样板的数量 Number of Parts Per Panel以及为提供这些记录，贴片机硬件与软件调整的表述。第2部分，列示在器件样本贴装周期，检测的时基参数：贴装时间 秒 Build Time转换时间 秒 Transfer Time贴装流水时间 秒 Tact Time产额（CPH），由时间参数得到。Yield第3，4部分在第1部分贴片机调整的条件及第2部分测量配置的状态下，CMM对贴装有器件样本的检测样板测量及分析的性能指标：重复性精度（标准偏差）精确度（）目标值标准界限精确度 (CPK=2.0) 目标值标准界限CPK(引脚/引线端与焊盘50

24、%搭接面积CPK(引脚/引线端与焊盘75%搭接面积重复性精度及精确度以X轴，Y轴， 转动轴分别计算，引脚与焊盘搭接面积以X，Y，传动轴综合偏差计算（引脚端与焊盘搭接面积CPK的计算）。附录D提供测量器件样本中心位置的两种方法，据此可得到测量偏差。通用性能General Performance 制造厂采用IPC-9850贴片机性能检测方法规定的检测程序，IPC-9850-F1格式是用于表述贴片机型号及该机型的通用技术指标。制造厂向用户供货时，本格式的复印件应作为技术文件提交。（即；该型号通用技术指标）性能的确认Performance Validation 在向用户供货前，制造厂应按本标准规定的检

25、测程序，至少完成对一种类型器件样本在检测样板上进行贴装测量，使用IPC-9850-F1格式表述对被检贴片机技术性能的确认。制造厂可提交对最具代表性的器件样本贴装测量数据，或者制造厂与用户双方同意的器件样本进行贴装测量。写入IPC-9850-F1格式，并应写入被测贴片机的序列号及生产日期。选用1608C作为贴片机性能检测的器件样本，可按特例处理。即在被检贴片机检测时，制造厂可仅在每块检测样板上选择1,5,9,13,17,行的器件样本的贴装位置进行测量（第1行为检测样板标有“IPC-9850检测样板”字样上方水平第1行）。此举目的是为了减少因贴片机的贴装准备工序所费的时间，尤其是CMM测量时间及为

26、了减少因贴装测量前后的等待时间，在检测样板面上复贴粘胶带的张力对贴装器件样本的影响。但必须按本标准规定该检测样板完成400件样本的贴装。制造厂应保证IPC-9850-F1列示的所有类型器件均在该型号贴片机具有的设备能力范围内。至于增加其他类型器件作为测量样本项，由制造厂或代理商自行决定。此项操作应按下列指南进行：1） 至少30件实用器件/器件样本，或贴装满8“×8“贴装检测样板。2） 器件/样本必须等量按4个排列方向贴装（除非该贴片机不具有多方向贴装功能）。3） 必须在检测样板基准标志所辖范围长和宽面积内贴装。4） 测量图形设计应从左到右，从上到下分布均衡，密度合理。5） 由多块检测

27、样板测量，取得数据。6） 检测样板测量贴装图形少于100个，则应测量全部被贴实用器件/器件样本。7） 贴装器件样本数量等于或大于100件，如每一行贴装排列方向不同，为保证测量精度，每一排必须有规则取样测量。如每一排贴装排列定位方向不同，为保证测量精度，每一行必须有规则取样测量。2、 表征方法Characterization Methodology过去已采用过许多种评估贴片机性能的方法，本标准规定的测量方法，是使用非接触式的光学坐标测量系统测量贴装器件相对于检测样板上基准标志的坐标位置，这种方法之所以被选用，是因为许多制造厂和用户对使用这种方法已积累了相应的知识，并改善了CMM进行贴片机评估及判

28、断的工具。为获得对贴片机性能指标的数值化，表征方法的过程应具有重复性及再现性，且与用户的加工产品无关。为满足此条件，标准检测样板组（PVPS）作为本标准规定的全部测量程序的共用检测样板。检测样板的检测表面复贴有粘胶层，用于贴装粘着固定器件样本。表征方法建立了一组贴片机性能表征参数，这些参数通过4块PVP的器件贴装位置的测量计算得到。这4块PVP采用与4块印制板类同的贴装工序，在正常生产条件下，由贴片机连续进行贴装。贴装工序前后的印制板缓冲传送装置的进动速度，可利用附加多块。检测样板传送调节得到，但只有4块连续进行贴装的检测样板才能进行测量分析。制造厂商也可选用PVP托架，托架需准确无误放置PV

29、P，见附1，IPC设计PVP专用托架。器件封装的可变性Component to Component Variability 本标准使用了玻璃器件样本代表QFP-100，QFP-208及BGA-256等精细引脚间距器件，所以器件封装物理尺寸的差异极小。由于1608C，PLCC-16分立器件的工艺制造质量好，尺寸精度高，可使用实用器件作为标本进行贴装测量。器件贴装的适用性Machine Component Accommodation 标准检测样板（PVP）套组可允许贴装本标准规定的各种类型的器件样本，每一块PVP仅设计一种类型的器件贴装图形。这样可避免某些贴片机不能贴装标准规定的所有类型器件封装，

30、正如高速贴片机不适用于QFP或BGA封装贴装，而精密多功能贴片机不适用于快速1608封装贴装。见附E，每种器件封装检测样板的布局设计。贴片机制造厂商都提供贴装优化程序；对器件贴装顺序，吸嘴的变换，摄像机系统调整进行优化。要做到全部吸嘴/吸嘴套轴组合尽可能的等同数量使用，被贴器件与所有的给定吸嘴/吸嘴套轴组合完美接合，以及全部吸嘴与转动组合尽可能等同数量。（即：无人工控制来优化器件贴装，而某些吸嘴不被选用是允许的）。为使得这种组合不匹配因素降到最小，检测样板器件贴装只使用一种贴装头与摄像机系统的组合。用户也可有权确定对某种类型贴片机是否采用一种或多种贴装头与摄像机系统的组合来优化贴装速度与贴装精

31、度之间的平衡。检测样板的可变性Panel to Panel Variability 每一种类型器件样本，贴装4块检测样板，产生了单块检测样板内多块检测样板之间的差异。因基准标志识读过程的偏差，这4块检测样板采集检测样板间贴装的可变性数据。基准标志识读过程计算基准识读图象偏差，检测样板定位数学计算中的偏差。3、 贴片机贴装性能检测Machine Performance Parameters测试条件Test Conditions IPC-9850-F1的测量条件部分列示在贴装速度和重复性精度/精确度的测量操作过程，贴片机的配置条件，这些条件为用户提供有关贴片机的重要数据，再现技术文件所给定的技术指

32、标。A 贴装头/真空吸嘴套轴的数量Number of Head/Spindles 本项数据为在检测评估贴片机时，被测量使用的贴装头/真空吸嘴的数量，每一组贴装头/真空吸嘴应近于等量使用。贴装程序不能通过人工优化来排除某些真空吸嘴套轴或转动。（真空吸嘴套轴上下运动吸持和贴装器件。吸嘴安装在吸嘴套轴的端头且与相对应的器件范围匹配。某些贴片机有多个真空吸嘴套轴，某些贴片机有真空吸嘴套轴头，某些贴片机有多个贴装头。）记录所有测量的贴装头/真空吸嘴套轴数量。B贴装头/吸嘴套轴的类型Type of Heads/Spindles 本项为器件对准的贴装头/真空吸嘴的类型（某些贴片机有适用于精细引脚间距器件的一

33、种类型贴装头/真空吸嘴，另一种类型贴装头/真空吸嘴适用于其他器件。）记录贴装头/真空吸嘴的类型。C、摄像机的类型Type of Camera 本项为对准器件摄像机类型。（某些贴片机有适用于精细引脚间距器件的摄像机，另一种类型摄像机适用于对准其他器件，某些贴片机有多种类型摄像机对准特种类型器件）。D、送料器/华夫盘的数量Number of Feeders/Trays 本项数据为在评估检测贴片机时，装载送料器或华夫盘的数量。（送料器的数量会影响某些贴片机的贴装速度，有时为使产额达到最大值，多个送料器装载同一种器件）。E、真空吸嘴的规格Type of Nozzles 本项数据为在检测评估贴片机时，被

34、测量使用安装在吸嘴套轴上的吸嘴类型。（有些贴片机使用多种规格吸嘴吸持贴装一种器件封装类型。）F、真空吸嘴的数量Number of Nozzles 本项数据为在评估检测贴片机时，被测量使用安装在贴装头及吸嘴套轴上的吸嘴数量。G、贴装检测样板的数量Number of Panels Built 本项数据为在评估检测贴片机时，被贴装测量的检测样板数量。计算方法本标准的测量程序规定贴装检测样板的数量为4块。 H、每块检测样板贴装器件样板的数量Number of Parts Per Panel 本项数据为在评估检测贴片机时，每块检测样板贴装器件样本的数量。计算方法-本标准规定的各种器件样本相配对的每一块检

35、测样板贴装器件的数量。时基参数Time-Base Parameter 时基参数是表述器件在检测样板上，进行完整的器件贴装过程，定义时间周期特征参数。测量时间参数的能力应被用户确认以保证测量的精确性，即可接受的重复性精度和精确度。秒表和示波器的分辩率应至少等于或超过秒。必须完成GR/R的数据分析，核定测量数据的重复性在精确度/公差比优于25，应小于秒（见附G R/R的讨论）。A.贴装时间Build Time 本标准规定的贴装时间定义是在每块标准检测样板上进行器件贴装所需要的平均时间，包括检测样板定位对准时间，器件贴装时间，吸嘴变换时间。不包括检测样板送入，送出贴片机的整个传送时间。有些贴片机将基

36、准标志对准贴装操作重叠，而有些贴片机将吸嘴变换与器件吸持变换重叠。贴装时间忽略这些因素。测量过程使用秒表或示波器测量检测样板在贴片机贴装区停留的时间。检测样板被夹持固定开始，检测样板松开停止。取4块贴装检测样板平均测量值，为贴装时间。计算方法贴装4块检测样板，计算4个测量数据的平均值，得到贴装时间。B、换时间（Tt）Transfer Time（Tt）本标准规定的的转换时间定义是包括检测样板送入，夹持固定，送开，送出贴片机贴装区等操作的时间。其表示贴片机在正常贴装操作时，与检测样板传送有关的辅助时间。测量方法使用秒表或示波器测量第1块检测样板的送入时间到第5块检测样板送入时间（不需要使用标准下班

37、检测样板），其值应小于4块检测板的全部贴装时间。为减少测量偏差，应在转换时间（Tt）周期内，建立能清晰定义，容易检测的测量点。贴装工序前后的印制板缓冲传送装置的进动速度，可使用附加多块检测样板传送调节得到，但只有4块标准玻璃检测样板才能满足正确测量过程的要求。计算方法第1块检测样板送入时间到第5块检测样板送入时间（不需要使用标准玻璃检测样板）减去4块检测样板的全部贴装时间，除以4计算得转换时间（Tt）。C、全程序贴装流水时间Total Tact Time 本标准规定的全程序贴装流水时间定义是在保证给定的贴装能力条件下，在标准玻璃检测样板上贴装全部被测器件样本所用的时间。不包括转换时间，基准识读

38、时间，吸嘴变换时间。测量过程使用秒表或示波器测量，在每块标准玻璃检测样板上第1个器件样本贴装开始时计时，到最后一个器件样本贴装结束停计时。D、贴装流水时间Tact Time 本标准规定的贴装流水时间定义是在4块标准玻璃检测样板CAD坐标上贴装每一个测量器件样本所需要的平均时间。贴装流水时间不包括测试板传送到位，夹持固定，对准定位及吸嘴变换时间。标准CAD坐标限定了贴片机在检测样板200mm2 面积范围内进行器件贴装，以防止人为将贴装器件紧密排列，最少的贴装头来回运动，减少贴装时间。为使得贴片机能将测试板转换传送与器件吸持时间重叠，本标准规定的贴装时间是有利的。本标准允许制造厂在测量时，自定义送

39、料器配置及器件吸持与贴装顺序。送料器及贴装头的配置数量，以及对测量条件的了解，可对标准贴装流水时间作出评价，在相同贴装操作条件下，测量得到的贴装时间数据，可用于计算贴片机的贴装能力。这样保证了贴装过程的变化，以达到贴装速度与贴装精度间的平衡。计算方法块检测样板全程序贴装流水时间的平均值除以单板贴装器件数量减一，得贴装流水时间。E、产额Net Throughput 本标准规定的产额项的定义是贴片机在检测样板PVP上，每小时贴装器件数量。产额项数据可用于提供在SMT工厂作为常用的贴片机加工容量的量值。虽然本项得到的数据值，并不能与实用印制板直接相关，（因每块检测样板仅贴装一种类型器件）。但对不同类

40、型贴片机进行对比是一项有用的数据。例：QFP-100产额（Net Throughput）=36×3600/（贴装时间+转换时间）CMM测量参数CMM Measured Parameter 本标准规定以下测量过程用于收集重复性精度和精确度数据，4块检测样板表面复贴粘胶带（见附C，粘胶带的使用指南）。按给定器件的贴装程序，在4块检测样板上贴装器件。接下将4块检测样板送入光学坐标测量系统（CMM），测量每个贴装器件沿X，Y，轴向器件贴装位置偏差.A. 重复性精度Repeatability 本标准规定的重复性精度定义是在多块检测样板PVP上贴装一定数量的器件样本，测量器件计算贴装位置偏差的标

41、准偏差。标准偏差表示贴片机在重复贴装一个器件时，所得到的器件贴装位置偏差的离散性。贴装位置偏差的定义是贴装器件实际中心位置与相对于检测样板基准标志CAD坐标的给定位置，两者间物理距离。（附D，测量器件中心位置的两种方法）。X轴向平均偏差XDEVX轴向平行检测样板上“9850 Verification”标志。Y轴向平均偏差YDEV垂直检测样板上“9850 Verification”标志。轴向转动平均偏差DEV（环器件X-Y轴面中心）B、精确度Accuracy 许多制造厂都采用自已制定的贴片机贴装偏差标准上下界限的贴装能力因素指标来表述贴片机的贴装性能。IPC-9850规定了一个统一的标准，代替各

42、制造厂间不同的标准上下界限和置信度值（），这使得各制造厂可以符合同一能力因素值（，）的标准上下界限，来表述贴片机的性能指标。这统一的技术标准可在相同的CPK值条件下，直接对不同类型贴片机性能进行对比。许多贴片机制造厂关于贴装精确度的技术指标，是以X，Y，（转动）轴分别表述，这种传统的表述贴片机性能方法，认为每个传动轴是独立的。本标准提出一种新的表述方法，把X，Y，（转动）轴的影响集总起来加以考虑。其优点是与SMT焊接工艺的关系更密切连接起来，因为即使X，Y，（转动）轴分别符合技术指标要求，但有时三个传动系统集总起来，也会对焊点的形成产生不良影响。值限定的标准上下界限Spec limits fo

43、r CPK 本标准规定用于计算CPK值的标准界限范围是贴片机在以检测样板基准标志图形为参考点的CAD坐标给定位置上，贴装器件的贴装偏移上下界限。此参数表示贴片机在一个规定的工程能力因素CPK值，贴片机完成对准贴装器件的能力。CPK1.33,不合格率为64PPM;CPK2.0,不合格率为0.002PPM.除了这两个CPK值外,用户希望采用其他一些表示贴装缺陷率,可方便转换后对贴片机性能进行评估.计算方法-SL=3S×CPK+avgb.引脚/焊盘搭建对准能力的表述CPK CPK for Termination-to Land Coverage贴片机的许多贴装缺陷主要不是X，Y，(转动)

44、轴单个误差所致，而在很大程度上是由于X，Y，（转动）轴综合误差造成的，本标准建议采用的一种新方法是对X，Y，(转动)轴误差的作用综合为一整体加以考虑，称之为外伸测量法。外伸测量法用于确定引线/引线端焊盘搭建外伸部分的量度。贴装器件的封装形式不同，引脚有欧翼型引脚，球阵列引脚，柱阵列引脚及片式器件的引线端等。IPC-9850-F1表有两项指标评估引脚/引线端焊盘搭建面积的百分比例。这两项参数是根据IPC-SM-782，IPC-A610规定的电子产品分类要求的偏移标准界限，与表述贴片机贴装能力CPK值。（1，2类；引线宽最大外伸为50%，3类，引线宽最大外伸为25%）。这些指标是基于IPC-SM-782，IPC-A610的器件贴装焊接标准，这些贴装偏差值由数学公式计算得到，即X，Y，（转动）贴装偏差的综合结果。（）引脚/引线端焊盘搭接偏移计算图表文件，提供引脚/引线端焊盘搭接电子表格使用指南及计算公式范例。对引脚器件言，贴装总偏差称之为引脚最大终结偏差（MLTE）。其中“最大”指的是引脚与焊盘图形搭接伸出部分的最大尺寸量度，此量度表示是X，Y，（转动）轴综合误差作用最终得到引脚与焊盘搭接面积，也就是引脚顶端（脚趾）最终外伸焊盘图形部分（如图3-3所示）；SX为器件（X）同方向的跨距，（两引