贴片机过程能力指数Cpk的验证 时间：[2005-3-18 21:54:57] 摘自：

一个测量长期精度和可靠性的新方法

戴弗.赣斯特(美)

为贴片机作品质接受试验(QAT, Qaulity Acceptance Test)，其中的挑

保证所要测量的参数可以准确代表机器的长期性能。测量必须量化和

X轴、Y轴和? 旋转偏移理想贴装位置的偏移量。一种用来验证贴装

的方法使用了一种玻璃心子，它和一个“完美的”高引脚数QFP的焊盘镶印在一起，该

是用来机器贴装的(看引脚图)。通过贴装一个理想的元件，这里是140引脚、0.025”脚

QFP，摄像机和贴装芯轴两者的精度都可被一致地测量到。除了特定的机器性能数据外

在的可用性、生产能力和可靠性的测量应该在多台机器的累积数据的基础上提供。在完

先的干循环和设定步骤之后，包括变换和校准，品质接收规范(QAC, Quality AcceptanCriteria)步骤开始了。 八个阶段的步骤

QAC是贴片机必须满足的准确的性能参数。八个阶段的QAC步骤中的第一步是，最初小时的干循环，期间机器必须连续无误地工作。

第二个阶段要求元件准确地贴装在两个板上，每个板上包括32个140引脚的玻璃心子

主板上有6个全局基准点，用作机器贴装前和视觉测量系统检验元件贴装精度的参照。

板的数量视乎被测试机器的特定头和摄像机的配置而定，例如，机器有两个贴片头和两

像机，那么必须用总共256个元件(35,840个引脚)贴装8块板。这包括了贴片头和摄像所有可能的组合。

用所有四个贴装芯轴，在所有四个方向：0? , 90? , 180? , 270? 贴装元件。跟着这个步骤

测量系统扫描每个板，可得出任何偏移的完整列表。每个140引脚的玻璃心子包含两个

基准点，相对于元件对应角的引脚布置精度为? 0.0001”，用于计算X、Y和? 旋转的偏

所有32个贴片都通过系统测量，并计算出每个贴片的偏移。这个预定的参数在X和Y为? 0.003”，? 旋转方向为? 0.2，机器对每个元件贴装都必须保持。

为了通过最初的“慢跑”，贴装在板面各个位置的32个元件都必须满足四个测试规范：

行时，任何贴装位置都不能超出? 0.003”或? 0.2的规格。另外，X和Y偏移的平均值不

过? 0.0015”，它们的标准偏移量必须在0.0006”范围内， ??的标准偏移量必须小于或等

0.047? ，其平均偏移量小于? 0.06? ，Cpk(过程能力指数process capability index) 在

三个量化区域都大于1.50。这转换成最小4.5? 或最大允许大约每百万之3.4个缺陷(ddefects per million)。

通常，现在实现的性能系数超过2.0的过程能力指数，或大约每十亿之2个缺陷(6? 性这个测量步骤允许制造商测量其生产要求得到怎样的满足。

累积完成后，单个的性能资料用来计算板上贴装的所有元件的平均和标准偏移，再决定

最终的QAC总结应由测量系统提供，列出目标位置，偏移目标的量，计算出各种脚距脚到焊盘的覆盖面积，单位：千分之一英寸，(图一) Name: David Gunster Ambient temp: 67.8 Pattern: STD Dual Board ID: 2 Cal#: S/W leSpec

Time: 16:03:02 Date: 08/08/95 Mach Type: GSM1 PEC Information Global Fiducials: 6 point Comp: 356 Pitch: 10 Head Type: HFH SpindlAll Diag: Head Frt Specifications UIC Tolerance % VoverX, Y + - 0.0030 75Theta + - 0.20 LW = Pitch* PW = LW*1.Span Correction Matrix 0.999986 0.000592 -1.49735 -0.00055 0.999952 22.76718 Board #2 Data VW PL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SP 1 5 9 13 3 7 11 15 2 6 10 14 4 8 12 16 17 18 UIC P/F ESTCOXNM YNM TNM XDEV YDEV TDEV X Y T 20 2MLTE 1 4 1 0 0 -0.0001 0.003 0.0001 100 10 2 6 1 0 0.0004 -0.0001 0.0357 0.0009 100 10 3 7 1 0 0 0.0002 0.0009 0.0002 100 10 4 9 1 0 0.0003 0.0000 0.0011 0.0003 100 10 1 4 4 180 -0.0002 -0.0003 0.0168 0.0005 100 10 2 6 4 180 0.0004 -0.0007 0.0666 0.0016 97 10 3 7 4 180 0.0001 -0.0002 0.013 0.0004 100 10 4 9 4 180 0.0001 -0.0002 0.0169 0.0004 100 10 1 4 2 90 -0.0003 0.0005 0.0562 0.0012 100 10 2 6 2 90 -0.0002 -0.0002 0.0709 0.0011 100 10 3 7 2 90 0.0001 0.0000 0.001 0.0001 100 10 4 9 2 90 -0.0001 0.0001 0.0061 0.0002 100 10 1 4 6 270 0.0001 -0.0005 0.0316 0.0009 100 10 2 6 6 270 0.0005 -0.0005 0.0521 0.0012 100 10 3 7 6 270 0.0001 -0.0001 -0.0031 0.0001 100 10 4 9 6 270 0.0002 -0.0001 -0.0167 0.0004 100 10 4 14 2 0 -0.0002 0.0001 0.0301 0.0006 100 10 3 1 2 0 -0.0001 0.0001 -0.0195 0.0004 100 10

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 1 4 0 14 2 2 2 2 11 11 11 11 12 12 12 12 0 -0.0001 0.0432 0.0007 100 10 4 0 -0.0003 -0.0001 0.014 0.0005 100 10 1 90 -0.0003 -0.0001 0.0243 0.0006 100 10 2 90 -0.0003 -0.0003 0.0214 0.0006 100 10 4 90 -0.0003 -0.0004 0.0637 0.0012 100 10 6 90 -0.0003 -0.0005 0.0116 0.0007 100 10 1 180 0.0002 0.0000 -0.0164 0.0004 100 10 2 180 0 -0.0001 0.0317 0.0005 100 10 4 180 -0.0002 -0.0003 0.0139 0.0005 100 10 6 180 -0.0003 -0.0005 0.0283 0.0009 100 10 1 270 0 0.0000 0.0225 0.0003 100 10 2 270 -0.0005 0.0000 0.011 0.0006 100 10 4 270 0.0001 -0.0004 0.0473 0.001 100 10 6 270 0 0.0207 0.0006 100 10 -0.0003 Summary Board #2 Parameter N X 32 Y 32 Theta 32 Summary run #101 Parameter N X 64 Y 64 Theta 64 Total Boards in Run: 2 图一, Final run QAC suymmary 机器属性运行

Mean STD MIN MAX CPK DEV -0.00003 0.00025 -0.00048 0.00053 4.0047 -0.00016 -0.00071 0.0005 3.7926 0.02188 -0.01949 0.07086 2.4967 Mean STD MIN MAX CPK DEV -0.00003 0.00023 -0.00048 0.00053 4.3248 -0.00004 0.00026 -0.00071 0.0006 3.8432 0.02191 0.02174 -0.01949 0.07086 2.7301 在机器通过这些测试后，3000个元件的机器属性运行开始了，贴装全部规格的标准SM

包括：0603，0805，1206片状，SOT23，SOIC08，PLCC44和QFP100。是生产准备

没有通过/失效的标准，它允许任何送料器或其它机械部分的重置。跟踪到的缺陷可能包