貼裝精度
貼裝精度(即貼裝偏差),也稱定位精度,描述一個元器件放置在PCB上預(yù)定位置上的準(zhǔn)確程度。貼片機精度的是指所放元器件實際位置與預(yù)定位置的最大偏差,反映了實際位置與預(yù)定位置之間的一致程度,從數(shù)據(jù)分析的角度說,它相當(dāng)于測量學(xué)中的準(zhǔn)確度概念。但是從工作特性和機理說,貼片機更接近數(shù)控機床。
由于貼片機運動包括X和y導(dǎo)軌運動的定位精度,z軸旋轉(zhuǎn)精度包括兩個誤差分量,實際在討論貼裝精度時,也分成平移誤差和旋轉(zhuǎn)誤差,如圖1所示。
圖1 貼裝精度誤差
(1)平移誤差
平移誤差主要由X-Y定位系統(tǒng)移動誤差造成的,它包括定位誤差和坐標(biāo)軸向誤差。元器件對位系統(tǒng)不能準(zhǔn)確地將元器件的中心與貼片頭主軸的中心線保持一致,也是引起平移誤差的一個原因。
平移誤差理論上規(guī)定為以周標(biāo)位置為中心的貼裝誤差范圍的半徑T,實際上,貼片機的平移誤差測量是分別用X-Y軸坐標(biāo)的誤差來表示的。因此,如圖2所示,誤差半徑T可由下列等式得到
式中,T是由于平移誤差引起的真正誤差半徑;Xt是沿X軸的誤差;Y是沿Y軸的誤差。
圖2 平移誤差的定義
(2)旋轉(zhuǎn)誤差
旋轉(zhuǎn)誤差是由元器件定位機構(gòu)的誤差和z軸的旋轉(zhuǎn)誤差引起的。旋轉(zhuǎn)誤差的定義是理論位置與實際位置的角度偏差,如圖3中的角θ。
圖3 旋轉(zhuǎn)誤差
由于矩形元器件的對角線對應(yīng)的頂點離開元器件中心最遠,因此該點的旋轉(zhuǎn)誤差最大。為了分析方便,如圖3所示,當(dāng)旋轉(zhuǎn)誤差為e時,元器件對角線頂點移動的距離R稱為角位移,它可由下列公式給出
R=Lsin(θ/2) (1-2)
式中,R為角位移;L為矩形元器件的對角線長度;θ為旋轉(zhuǎn)誤差。
有時需要用X軸和y軸方向的誤差來表示旋轉(zhuǎn)誤差,可由下列等式求得X-Y誤差分量
式中,XT為旋轉(zhuǎn)誤差引起的X軸誤差;YT為旋轉(zhuǎn)誤差引起的y軸誤差;R為角位移,見式(1-2);φ為X軸與旋轉(zhuǎn)誤差θ的角平分線之間的角度(參見圖3)。
(3)總誤差
在實際貼裝元器件時,旋轉(zhuǎn)誤差和平移誤差同時存在,這種情況下產(chǎn)生組合累計效果,由這兩種成分的矢量相加求得總的誤差,X軸和y軸的總誤差分量可由下式求得
式中,Tx,Ty,為X軸和y軸的總誤差分量;Xt,XT,Yt,YT見式(1-1)、式(1-3)和式(1-4)。
然后用下列公式求得總誤差
式中,TPR為總誤差;Tx和Ty見式(1-5)和式(1-6)。
由于旋轉(zhuǎn)誤差的影響取決于元器件的大小,所以必須分別確定平移誤差和旋轉(zhuǎn)誤差。當(dāng)選定貼裝的元器件類型后,就可由這兩個數(shù)值計算總的貼裝精度。
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