(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專(zhuān)利CN207268712U,2018.04.24理有限公司44380基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備本發(fā)明公開(kāi)一種基于表面壓力和位置精度將傳統(tǒng)的高精度二次元與動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試儀器合21.基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征在于：包括：步驟1:搭建測(cè)試平臺(tái)，該測(cè)試平臺(tái)包括沖擊力測(cè)試和位置測(cè)試；步驟2:執(zhí)行沖擊力測(cè)試：對(duì)單個(gè)模組的待測(cè)元器件進(jìn)行表面壓力與沖擊力測(cè)試；該步驟2具體包括如下過(guò)程：過(guò)程1:待測(cè)試的貼片機(jī)調(diào)整好狀態(tài)；過(guò)程2:制作預(yù)設(shè)的測(cè)試要求執(zhí)行程序：貼裝程序圖形用三角形或矩形，貼裝次數(shù)為吸嘴數(shù)*25個(gè)器件，依次貼裝；貼裝過(guò)程中，不允許過(guò)程3:貼片數(shù)據(jù)調(diào)整：貼片機(jī)上料，器件厚度與程序設(shè)定一致；測(cè)試儀器放入PCB板軌道中；根據(jù)測(cè)試儀器尺寸調(diào)節(jié)吸嘴高度，使吸嘴到測(cè)試儀器測(cè)試區(qū)的高度與正常工作時(shí)到PCB板高度相同；輸入吸嘴個(gè)數(shù)和貼裝次數(shù)，與貼片機(jī)設(shè)置相同；過(guò)程4:軟件啟動(dòng)，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)貼片機(jī)開(kāi)始工作；貼片機(jī)貼片結(jié)束后，測(cè)試儀保存壓力數(shù)據(jù)；步驟3:執(zhí)行位置測(cè)試：對(duì)執(zhí)行了沖擊力測(cè)試后的待測(cè)元器件進(jìn)行位置測(cè)試，對(duì)待測(cè)元步驟4:單個(gè)模組測(cè)試完成；并出具該單個(gè)模組的測(cè)試報(bào)告并保存，檢查是否符合要求；步驟5:重復(fù)以上步驟2-步驟4的過(guò)程，直至其他模組全部完成測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征在于：所述步驟2中，執(zhí)行沖擊力測(cè)試具體是通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡以及壓力傳感器陣列，根據(jù)預(yù)設(shè)的測(cè)試要求執(zhí)行程序，計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果參數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征相機(jī)采用靜態(tài)下測(cè)量的方式，與高精準(zhǔn)顯微鏡標(biāo)尺進(jìn)行同一層面的測(cè)量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征在于：所述步驟3對(duì)于待測(cè)元器件的尺寸、位置精度的CPK和CMK計(jì)算具體包括如下過(guò)程：將測(cè)試儀器搬運(yùn)至三坐標(biāo)測(cè)試儀器中心，用三次元設(shè)備或第三方檢測(cè)設(shè)備，測(cè)量設(shè)備精度：合格。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征在于：所述測(cè)試平臺(tái)包括沖擊力測(cè)試和位置測(cè)試，具體的，所述測(cè)試平臺(tái)包括機(jī)械化測(cè)試平臺(tái)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述機(jī)械化測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試臺(tái)、置于測(cè)試臺(tái)上的沖擊力測(cè)試單元，計(jì)算機(jī)用于對(duì)大面陣CMOS相機(jī)、高精準(zhǔn)顯微鏡標(biāo)尺以及數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并執(zhí)行表面壓力與沖擊力測(cè)試、典型元器件測(cè)試分析以及應(yīng)力分析。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征在于：所述沖擊力測(cè)試單元包括安裝于測(cè)試臺(tái)上的沖擊力測(cè)試區(qū)，所述沖擊力測(cè)試區(qū)的上部用于放置待測(cè)元器件，所述沖擊力測(cè)試區(qū)的下方設(shè)有壓力傳感器陣列，所述壓力傳感器陣列與所述數(shù)據(jù)采集卡建立通訊連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征3在于：所述壓力傳感器陣列包括一個(gè)或者多個(gè)高靈敏動(dòng)態(tài)壓力傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集卡采用4-8通道數(shù)模采集卡實(shí)現(xiàn)，且4-8通道數(shù)模采集卡為大于1000HZ的高速數(shù)模采集卡。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法，其特征4基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備測(cè)試方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及精密貼裝設(shè)備的測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于表面壓力和位置背景技術(shù)[0002]當(dāng)前電子產(chǎn)品向著輕量化，集成化的步伐越來(lái)越快，電子元器件及零部件越來(lái)越微型化，微型化和高集成度對(duì)制造過(guò)程的精密設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)提出了更高的要求。精密裝備設(shè)備(SMT(SurfaceMou系統(tǒng)級(jí)封裝),半導(dǎo)體)的制造過(guò)程可控性和長(zhǎng)期使用的可靠性將嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和企業(yè)電子制造業(yè)廣泛存在對(duì)高靈敏/微壓力設(shè)備的壓力狀態(tài)、壓力精度的檢查、調(diào)整需求，主要用于精密貼裝設(shè)備的壓力檢查、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、性能評(píng)價(jià)和上述設(shè)備維護(hù)后的狀態(tài)調(diào)整。[0003]目前，針對(duì)精密裝備設(shè)備的自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備(AutomaticTestEquipment,ATE),一般是通用的現(xiàn)有設(shè)備，用戶(hù)將相應(yīng)的測(cè)試序列輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制測(cè)試，屬于半自動(dòng)化，且由于現(xiàn)有自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備與精密裝備設(shè)備間無(wú)關(guān)聯(lián)，造成測(cè)試所需的時(shí)間因此增加，影響生產(chǎn)線的效能。發(fā)明內(nèi)容[0004]在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，以下概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。[0005]根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，本發(fā)明提供一種基于表面壓力和位置精度測(cè)試的貼裝設(shè)備[0006]步驟1:搭建測(cè)試平臺(tái)，該測(cè)試平臺(tái)包括沖擊力測(cè)試和位置測(cè)試；[0007]步驟2:執(zhí)行沖擊力測(cè)試：對(duì)單個(gè)模組的待測(cè)元器件進(jìn)行表面壓力與沖擊力測(cè)試；[0008]步驟3:執(zhí)行位置測(cè)試：對(duì)執(zhí)行了沖擊力測(cè)試后的待測(cè)元器件進(jìn)行位置測(cè)試，對(duì)待[0009]步驟4:單個(gè)模組測(cè)試完成；并出具該單個(gè)模組的測(cè)試報(bào)告并保存，檢查是否符合要求；[0010]步驟5:重復(fù)以上步驟2-步驟4的過(guò)程，直至其他模組全部完成測(cè)試。[0011]進(jìn)一步的，所述步驟2中，執(zhí)行沖擊力測(cè)試具體是通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡以及壓力傳感器陣列，根據(jù)預(yù)設(shè)的測(cè)試要求執(zhí)行程序，計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果參數(shù)。大面陣CMOS相機(jī)采用靜態(tài)下測(cè)量的方式，與高精準(zhǔn)顯微鏡標(biāo)尺進(jìn)行同一層面的測(cè)量。5[0014]過(guò)程1:待測(cè)試的貼片機(jī)調(diào)整好狀態(tài)；[0015]過(guò)程2:制作預(yù)設(shè)的測(cè)試要求執(zhí)行程序：貼裝程序圖形用三角形或矩形，貼裝次數(shù)為吸嘴數(shù)*25個(gè)器件，依次貼裝；貼裝過(guò)程中，不允許拋料和補(bǔ)料一致；[0016]過(guò)程3:貼片數(shù)據(jù)調(diào)整：貼片機(jī)上料，注意器件厚度與程序設(shè)定一致；測(cè)試儀器放入PCB板軌道中；根據(jù)測(cè)試儀器尺寸調(diào)節(jié)吸嘴高度，使吸嘴到測(cè)試儀器測(cè)試區(qū)的高度與正常工作時(shí)到PCB板高度相同；輸入吸嘴個(gè)數(shù)和貼裝次數(shù)，與貼片機(jī)設(shè)置相同；[0017]過(guò)程4:軟件啟動(dòng)，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)貼片機(jī)開(kāi)始工作；貼片機(jī)貼片結(jié)束后，測(cè)試儀保存壓力數(shù)據(jù)。如下過(guò)程：將測(cè)試儀器搬運(yùn)至三坐標(biāo)測(cè)試儀器中心，用三次元設(shè)備或第三方檢測(cè)設(shè)備，測(cè)量1.33,結(jié)果合格。[0019]進(jìn)一步的，所述測(cè)試平臺(tái)包括沖擊力測(cè)試和位置測(cè)試，具體的，所述測(cè)試平臺(tái)包括機(jī)械化測(cè)試平臺(tái)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述機(jī)械化測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試臺(tái)、置于測(cè)試臺(tái)上的沖及計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)用于對(duì)大面陣CMOS相機(jī)、高精準(zhǔn)顯微鏡標(biāo)尺以及數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并執(zhí)行表面壓力與沖擊力測(cè)試、典型元器件測(cè)試分析以及應(yīng)力分析。[0020]進(jìn)一步的，所述沖擊力測(cè)試單元包括安裝于測(cè)試臺(tái)上的沖擊力測(cè)試區(qū)，所述沖擊力測(cè)試區(qū)的上部用于放置待測(cè)元器件，所述沖擊力測(cè)試區(qū)的下方設(shè)有壓力傳感器陣列，所述壓力傳感器陣列與所述數(shù)據(jù)采集卡建立通訊連接。[0021]進(jìn)一步的，所述壓力傳感器陣列包括一個(gè)或者多個(gè)高靈敏動(dòng)態(tài)壓力傳感器。[0022]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集卡采用4-8通道數(shù)模采集卡實(shí)現(xiàn)，且4-8通道數(shù)模采集卡為大于1000HZ的高速數(shù)模采集卡。[0024]本申請(qǐng)通過(guò)上述方案，將傳統(tǒng)的高精度二次元與動(dòng)態(tài)壓力(沖擊力)測(cè)試儀器合二為一，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)機(jī)器同時(shí)進(jìn)行壓力測(cè)試和位置精度測(cè)試，可在技術(shù)使用便利性上實(shí)現(xiàn)更具體實(shí)施方式[0025]下面來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。6[0026]本申請(qǐng)所研制的領(lǐng)域，為我國(guó)當(dāng)前所重點(diǎn)突破的智造裝備領(lǐng)域，該技術(shù)市場(chǎng)近50年來(lái)一直為德國(guó)和日本企業(yè)壟斷。此一體化測(cè)試設(shè)備的成功研制，將為我國(guó)產(chǎn)業(yè)的提升起到積極的作用，在設(shè)備的驗(yàn)收指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與設(shè)備維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化上，項(xiàng)目可以輸出標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法與測(cè)試儀器。本申請(qǐng)所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)以及測(cè)試儀器，也可以作為各專(zhuān)業(yè)院校的培訓(xùn)儀表及系統(tǒng)。前領(lǐng)域的空白。在本申請(qǐng)涉及的領(lǐng)域內(nèi)，全球技術(shù)的領(lǐng)先者是德國(guó)的CETIQ儀器，其公司開(kāi)發(fā)的儀器型號(hào)FMB-04被設(shè)備廠商指定使用。但由于售價(jià)昂貴、服務(wù)不便，無(wú)法大面積推廣。[0028]針對(duì)表面壓力測(cè)試和XYQ位置精度的測(cè)試，現(xiàn)有技術(shù)的做業(yè)方案是在A車(chē)間測(cè)試，[0029]本申請(qǐng)開(kāi)發(fā)的精密貼裝設(shè)備CPK(Processcapabilityindex,過(guò)程能力指數(shù))、CMK(CMK,MachineCapabilityIndex,臨界機(jī)器能力指數(shù)),一體化測(cè)試儀，主要目標(biāo)就是完成半導(dǎo)體和SMT行業(yè)的精密貼裝設(shè)備在高速工作狀態(tài)下的壓力測(cè)試及位置精度測(cè)試，一方面完成對(duì)器件和基板的沖擊力測(cè)試，另一方面同時(shí)對(duì)位置坐標(biāo)的精度進(jìn)行測(cè)量評(píng)估，從而一次性輸出完整的精密貼裝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)報(bào)告，確保精密貼裝設(shè)備的應(yīng)力、精度都處于可控狀態(tài)，保證貼裝的可靠性和精度。[0030]具體的，本發(fā)明提供一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)試及位置精度測(cè)試的精密貼裝設(shè)備一體化測(cè)試設(shè)備，包括機(jī)械化測(cè)試平臺(tái)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。[0031]機(jī)械化測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試臺(tái)、置于測(cè)試臺(tái)上的沖擊力測(cè)試單元。沖擊力測(cè)試單元包括安裝于測(cè)試臺(tái)上的沖擊力測(cè)試區(qū)，沖擊力測(cè)試區(qū)的上部用于放置待測(cè)元器件，沖擊力測(cè)試區(qū)的下方設(shè)有壓力傳感器陣列，壓力傳感器陣列與數(shù)據(jù)采集卡建立通訊連接。當(dāng)然，沖擊力測(cè)試單元還包括對(duì)沖擊力測(cè)試區(qū)的上部放置的待測(cè)元器件進(jìn)行沖擊力測(cè)試的沖擊設(shè)備。其中，壓力傳感器陣列包括一個(gè)或者多個(gè)高靈敏動(dòng)態(tài)壓力傳感器。[0032]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括大面陣CMOS相機(jī)、高計(jì)算機(jī)用于對(duì)大面陣CMOS相機(jī)、高精準(zhǔn)顯微鏡標(biāo)尺以及數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并執(zhí)行表面壓力與沖擊力測(cè)試、典型元器件測(cè)試分析以及應(yīng)力分析。其中，沖擊力測(cè)試單元實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)試，大面陣CMOS相機(jī)、高精準(zhǔn)顯微鏡標(biāo)尺以及數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)位置精度測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)機(jī)器同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)試和位置精度測(cè)試，大大方便了測(cè)試性能，縮短了測(cè)[0033]作為一個(gè)可行的方案，沖擊力測(cè)試區(qū)設(shè)計(jì)為80*80mm,其上可貼裝600顆微小待測(cè)元器件，通過(guò)沖擊設(shè)備對(duì)該區(qū)域的待測(cè)元器件進(jìn)行沖擊測(cè)試，壓力傳感器陣列采集器壓力，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，并生成沖擊力測(cè)試報(bào)告。壓力傳感器陣列可設(shè)置一個(gè)或者一個(gè)以上的壓力傳感器。[0034]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集卡采用4-8通道數(shù)模采集卡實(shí)現(xiàn)，且4-8通道數(shù)模采集卡為[0035]本發(fā)明還提供一種精密貼裝設(shè)備一體化測(cè)試方法，包括：[0036]步驟1:對(duì)單個(gè)模組的待測(cè)元器件進(jìn)行表面壓力與沖擊力測(cè)試；通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡以7及壓力傳感器陣列，根據(jù)預(yù)設(shè)的測(cè)試要求執(zhí)行程序，計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果參數(shù)；行測(cè)量；[0038]步驟3:單個(gè)模組測(cè)試完成；并出具該單個(gè)模組的測(cè)試報(bào)告并保存，檢查是否符合要求；單個(gè)模組的耗時(shí)約為3.5-6個(gè)小時(shí)；[0039]步驟4:重復(fù)以上步驟1-步驟3的過(guò)程，直至其他模組全部完成測(cè)試。先將同一種類(lèi)的多個(gè)零件分為多組零件；在表面貼裝設(shè)備完成多個(gè)零件的貼裝后，對(duì)每一組零件中選取至少一零件進(jìn)行測(cè)試。[0042]過(guò)程1:待測(cè)試的貼片機(jī)調(diào)整好狀態(tài)(建議用新的貼裝頭，新的吸嘴，軌道的平整度調(diào)整OK,新的Feeder);[0043]過(guò)程2:制作預(yù)設(shè)的測(cè)試要求執(zhí)行程序：貼裝程序圖形用三角形或矩形，貼裝次數(shù)為吸嘴數(shù)*25個(gè)器件，依次貼裝；貼裝過(guò)程中，不允許拋料和補(bǔ)料一致；[0044]過(guò)程3:貼片數(shù)據(jù)調(diào)整：貼片機(jī)上料，注意器件厚度與程序設(shè)定一致；測(cè)試儀器放入PCB板軌道中；根據(jù)測(cè)試儀器尺寸調(diào)節(jié)吸嘴高度，使吸嘴到測(cè)試儀器測(cè)試區(qū)的高度與正常工作時(shí)到PCB板高度相同(貼片機(jī)上的PCB板厚度設(shè)置為2MM);輸入吸嘴個(gè)數(shù)和貼裝次數(shù)，與貼片機(jī)設(shè)置相同(如NXTH24,吸嘴個(gè)數(shù)輸入24,貼裝次數(shù)測(cè)試輸入600;松下D3,吸嘴個(gè)數(shù)輸入16,貼裝次數(shù)測(cè)試輸入400;[0045]過(guò)程4:軟件啟動(dòng)，開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)貼片機(jī)開(kāi)始工作；貼片機(jī)貼片結(jié)束后，測(cè)試儀保存壓力數(shù)據(jù)；試儀器搬運(yùn)至三坐標(biāo)測(cè)試儀器中心，用三次元設(shè)備或第三方檢測(cè)設(shè)備，測(cè)量設(shè)備精度：[0047]本申請(qǐng)為集成式創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的高精度二次元與動(dòng)態(tài)壓力(沖擊力)測(cè)試儀器合二為一。預(yù)期在技術(shù)使用便利性上實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的突破。同時(shí)，新設(shè)計(jì)儀器小巧、方便移動(dòng)執(zhí)行、軟件界面良好