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貼片機(jī)原理
拱架型
元件送料器、基板(PCB)是固定的，貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動，將元件從送料器取出，經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標(biāo)移動橫梁上，所以得名。
拱架型貼片機(jī)對元件位置與方向的調(diào)整方法：
1)、機(jī)械對中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的精度有限，較晚的機(jī)型已再不采用。
2)、激光識別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法可實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識別，但不能用于球柵列件BGA。
3)、相機(jī)識別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，一般相機(jī)固定，貼片頭飛行劃過相機(jī)上空，進(jìn)行成像識別，比激光識別耽誤一點(diǎn)時間，但可識別任何元件，也有實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識別的相機(jī)識別系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)方面有其它犧牲。
這種形式由于貼片頭來回移動的距離長，所以速度受到限制。一般采用多個真空吸料嘴同時取料(多達(dá)上十個)和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度，即一個梁上的貼片頭在取料的同時，另一個梁上的貼片頭貼放元件，速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實(shí)際應(yīng)用中，同時取料的條件較難達(dá)到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時間上的延誤。
這類機(jī)型的優(yōu)勢在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產(chǎn)，也可多臺機(jī)組合用于大批量生產(chǎn)。

貼片機(jī)在電路板上的編程
的PIC器件的使用者會面臨一項(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的時候常用的方法就是借助于針盤式夾具（bed-of-nails fixture），使用自動測試設(shè)備(automatic test equipment 簡稱ATE)編程。對于邏輯器件來說進(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，他們所依賴的具有知識產(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)知識產(chǎn)權(quán)的本能，每個工具于單個用戶所使用的器件。如果說在一塊電路板上的PIC器件是由多個用戶所使用的話，這將是一個很大的缺陷。
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，編程所需的時間可能也是緩慢的。

貼片機(jī)轉(zhuǎn)塔型
元件送料器放于一個單坐標(biāo)移動的料車上，基板(PCB)放于一個X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)移動的工作臺上，貼片頭安裝在一個轉(zhuǎn)塔上，工作時，料車將元件送料器移動到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動到貼片位置(與取料位置成180度)，在轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)過對元件位置與方向的調(diào)整，將元件貼放于基板上。
對元件位置與方向的調(diào)整方法：
相機(jī)識別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴自旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，相機(jī)固定，貼片頭飛行劃過相機(jī)上空，進(jìn)行成像識別。
一般，轉(zhuǎn)塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭，每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機(jī)型)至5~6個真空吸嘴(現(xiàn)有機(jī)型)。由于轉(zhuǎn)塔的特點(diǎn)，將動作細(xì)微化，選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調(diào)整、工作臺移動(包含位置調(diào)整)、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內(nèi)完成，所以實(shí)現(xiàn)真正意義上的高速度。快的時間周期達(dá)到0.08~0.10秒鐘一片元件。
此機(jī)型在速度上是優(yōu)越的，適于大批量生產(chǎn)，但其只能用帶狀包裝的元件，如果是密腳、大型的集成電路(IC)，只有托盤包裝，則無法完成，因此還有賴于其它機(jī)型來共同合作。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，機(jī)型約在US$50萬，是拱架型的三倍以上。

ATE編程潛在的可能是鎖定一個供應(yīng)商的可編程元器件。由于ATE要求認(rèn)真仔細(xì)的PCB設(shè)計(jì)，以及為了能夠滿足每一個不同的PIC使用需要的軟件，隨后所形成的元器件變更工作將會是成本非常高昂的，同時又是很花時間的。通過具有知識產(chǎn)權(quán)的一系列協(xié)議方法，可以讓數(shù)家半導(dǎo)體供應(yīng)商一起工作，從而形成一種形式的可編程器件。
由IEEE 1149.1邊界掃描編程所提供的方法具有很大的靈活性，它允許在同一PCB上面混裝由不同半導(dǎo)體供應(yīng)商所提供的元器件。然而，自動化編程設(shè)備可以靈活地做這些事情。借助于從不同的供應(yīng)商處獲得的數(shù)千個PIC器件的常規(guī)器件支持，他們能夠非常靈活地保持與客戶需求變化相同的步伐。
主要設(shè)備的費(fèi)用
取決于使用ATE的百分比以及對生產(chǎn)率的要求，為了實(shí)現(xiàn)PIC編程可能會要求增添ATE設(shè)備。關(guān)于ATE價(jià)格的范圍從15萬美元至40萬美元不等，購置一臺新的設(shè)備或者更新現(xiàn)有的設(shè)備使之適合于編程的需要是非常昂貴的事情。一種方式是使用一臺AP設(shè)備來提供編程元器件到多條生產(chǎn)線上。這種做法可以降低ATE的利用率，從而降低設(shè)備方面的投資。
結(jié)束語
通過選擇正確的設(shè)備以及挑選編程方式來滿足的應(yīng)用需求，制造廠商能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、低成本和縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場的時間，以適應(yīng)現(xiàn)如今激烈的市場競爭局面。然而，讓我們看一下所有不同的編程方式，每一種編程方法都擁有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以對我們來說選擇編程方法可能是一件令人十分的事情。
愈來愈多的制造廠商將需要評估不同的編程解決方案對生產(chǎn)效率、生產(chǎn)線的計(jì)劃調(diào)度、PCB的價(jià)格、工藝過程控制、客戶管理和主要設(shè)備的價(jià)格等所帶來的沖擊。全面的解決方案可能是一種綜合了自動化編程、ATE和IEEE邊界掃描編程方法的組合體。