贴装精度

文章摘要：贴装精度（即贴装偏差），也称定位精度，描述一个元器件放置在PCB上预定位置上的准确程度。贴片机精度的是指所放元器件实际位置与预定位置的最大偏差，反映了实际位置与预定位置之间的一致程度，从数据分析的角度说，它相当于测量学中的准确度概念。但是从工作特性和机理说，贴片机更接近数控机床。由于贴片机运动包括X和y导轨运动的定位精度，z轴旋转精度包括两个误差分量，实际在讨论贴装精度时，也分成平移误差和旋转误差，如图1所示。图1 贴装精度误差（1）平移误差平移误差主要由X－Y定位系统移动误差造成的，它包括定位误差和坐标轴向误差。元器件对位系统不能准确地将元器件的中心与贴片头主轴的中心线保持一致，也是引起平移

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　　贴装精度（即贴装偏差），也称定位精度，描述一个元器件放置在PCB上预定位置上的准确程度。贴片机精度的是指所放元器件实际位置与预定位置的最大偏差，反映了实际位置与预定位置之间的一致程度，从数据分析的角度说，它相当于测量学中的准确度概念。但是从工作特性和机理说，贴片机更接近数控机床。

　　由于贴片机运动包括X和y导轨运动的定位精度，z轴旋转精度包括两个误差分量，实际在讨论贴装精度时，也分成平移误差和旋转误差，如图1所示。

　　图1 贴装精度误差

　　（1）平移误差

　　平移误差主要由X－Y定位系统移动误差造成的，它包括定位误差和坐标轴向误差。元器件对位系统不能准确地将元器件的中心与贴片头主轴的中心线保持一致，也是引起平移误差的一个原因。

　　平移误差理论上规定为以周标位置为中心的贴装误差范围的半径T，实际上，贴片机的平移误差测量是分别用X－Y轴坐标的误差来表示的。因此，如图2所示，误差半径T可由下列等式得到

　　式中，T是由于平移误差引起的真正误差半径；Xt是沿X轴的误差；Y是沿Y轴的误差。

　　图2 平移误差的定义

　　（2）旋转误差

　　旋转误差是由元器件定位机构的误差和z轴的旋转误差引起的。旋转误差的定义是理论位置与实际位置的角度偏差，如图3中的角θ。

　　图3 旋转误差

　　由于矩形元器件的对角线对应的顶点离开元器件中心最远，因此该点的旋转误差最大。为了分析方便，如图3所示，当旋转误差为e时，元器件对角线顶点移动的距离R称为角位移，它可由下列公式给出

　　R=Lsin(θ/2)                 （1-2）

　　式中，R为角位移；L为矩形元器件的对角线长度；θ为旋转误差。

　　有时需要用X轴和y轴方向的误差来表示旋转误差，可由下列等式求得X－Y误差分量

　　式中，XT为旋转误差引起的X轴误差；YT为旋转误差引起的y轴误差；R为角位移，见式（1－2）；φ为X轴与旋转误差θ的角平分线之间的角度（参见图3）。

　　（3）总误差

　　在实际贴装元器件时，旋转误差和平移误差同时存在，这种情况下产生组合累计效果，由这两种成分的矢量相加求得总的误差，X轴和y轴的总误差分量可由下式求得

　　式中，Tx，Ty，为X轴和y轴的总误差分量；Xt，XT，Yt，YT见式（1－1）、式（1－3）和式（1－4）。

　　然后用下列公式求得总误差

　　式中，TPR为总误差；Tx和Ty见式（1－5）和式（1－6）。

　　由于旋转误差的影响取决于元器件的大小，所以必须分别确定平移误差和旋转误差。当选定贴装的元器件类型后，就可由这两个数值计算总的贴装精度。