GSM1高精度贴片机编程体会为应对不断扩大的生产规模，我公司于2002年3月引进了一条环球高速贴片线，其中高精度贴片机是GSM1。
GSM1为拱架式结构，安装了新型Flex Jet贴装头，同以往贴装头相比，进行了以下一系列改进：把每个CCD摄像机内至到每个贴装头里，各自独立，以往的4 Spindle Nozzle已进化成7 Spindle Nozzle；把这样的7个贴装头都装设在贴装平台系统上，并行运行。
在近3年的使用过程中，我们总结出了许多有益的经验，特提出来与同行交流，希望对广大环球GSM1贴片机的用户有所帮助，本文主要涉及编程方面。
我公司GSM1贴片软件使用的是UPS 4.21 Supplement F，运行在IBM OS2环境下。
1、实现不换吸嘴在贴片过程中机头频繁更换吸嘴（Nozzle Change），不但增加贴片时间（更换一次需花费1.5S左右），而且会对吸嘴、夹具等造成磨损，所以应尽量减少换吸嘴次数，甚至不换吸嘴。
一开始，由于我们还不太熟悉，我们通过人工手动调整方法来实现不换吸嘴，这种方法既费时又费力。
后来经过我们的摸索，我们发现软件中有可以实现不换吸嘴的优化功能，并总结了一套有效办法，具体步骤如下：第一步：机头吸嘴设定（Head Setup）。
进入程序编辑（Data Edit）界面，单击Order 菜单中的Head Setup，进入“Head Setup”标签，在这里你可以设定机头每个Spindle上的吸嘴型号。
设定吸嘴时要考虑吸嘴的使用频率，使用频率高的吸嘴数目相应多一些（如图1所示），并去掉“A llow Nozzle Change”前的勾。
这是非常关键的一步，若不去掉这一选项，程序优化时会依然不按照已设定好的吸嘴进行优化，这样就无法实现不换吸嘴。
图1 Head Setup在图1中，Spindle 1设定340F吸嘴，Spindle 2未设定（在后面笔者会解释为何不设定），Spindle 3、4、5、6设定为125F吸嘴，Spindle7设定为234F。
125F、234F、340F是GSM1最常用的吸嘴，其口径大小依次为：125F<234F<340F。
125F可吸取从SO8到SO24L范围的元件；234F可吸取从SO16L到PLCC68范围的元件；340F可吸取10mm见方以上QFP 或相当尺寸元件。
从上面介绍可以看出，每种吸嘴吸取元件范围都有一些重复部分。
所以针对某些元件除了设定主吸嘴（Primary Nozzle），还要设定可替换吸嘴（Alternate Nozzle），这样在程序优化时可根据实际情况选择合适吸嘴，提高优化效率。
例如PLCC44，我们可在其元件库中将FJ Primary Nozzle设为234F，FJ Alternate Nozzle设为340F。
在图1中我们未设定Spindle 2吸嘴，这是出于什么考虑呢？原来在使用GSM1过程中，我们发现机头某个Spindle在吸取较大尺寸元件时（一般尺寸超过25mm），会将紧临Spindle 上的吸嘴放回吸嘴站（Nozzle Changer）里，而不管该Spindle是否要使用。
我们分析这可能是GSM1在贴片时为避免旁边的吸嘴碰到大尺寸元件而采取的保护性措施，但这样一来就相当于在更换吸嘴，这与我们的目的背道而驰。
我们采取的解决办法就是将吸取大尺寸元件的Spindle指定在最外侧（一般是Spindle1和Spindle7，如图1所示），这样可将影响减小到最低（若设在中间将会影响到周围两个Spindle），同时相临Spindle不设定吸嘴，即不使用该Spindle，这样就不存在将吸嘴放回吸嘴站的情况了。
虽然这样一来效率可能会略有降低，但这与更换吸嘴所花费时间以及吸嘴等机头部件磨损所付出的代价相比还是很划算的。
第二步：程序优化（Program Optimization）。
在程序编辑界面中点击Order菜单中的Throughout Optimization Aid，进入“Program Optimization”标签，根据情况设定优化设定限制选项，例如No Feeder Duplication（不复制多个供料器）、use quick Flex Jet Optimizer（用快速Flex Jet头优化，这是必选项）等，然后点击优化按钮开始程序优化。
第三步：程序调整。
对优化出来的程序进行一些调整，尽可能使贴装头在每个拾放循环过程中满负荷，以使Task次数最少（Task是指贴片头连续完成一个吸着，识别，贴装的动作），从而使贴装时间最短。
根据我们的使用经验，强烈推荐所有正在使用GSM贴片机的用户采用上述介绍的方法进行程序优化，这样不但提高生产效率，而且还可以将机器的磨损降低到最低程度。
2、利用Import Circuit（产品导入）功能编辑拼板程序在编辑拼板程序时，按照常规方法先从CAD数据中导入并生成第一块拼板数据，然后其它拼板以第一块拼板为参考，通过输入偏移量（在整块PCB中的相对位置）复制而成。
但我们发现存在以下问题：若调整拼板中某个元件的贴装位置，往往整块PCB上所有该元件的位置都会发生同样的变化。
但实际生产过程中往往会出现不同拼板上某个元件偏移情况不一致的情况，这样就给程序调整带来了麻烦。
解决的办法只有将拼板数据转化为整板数据，这样就可以针对整块PCB上每个元件贴装数据进行单独修改。
生成整板数据的方法如下：第一步：先按照常规方法生成单拼板的贴片程序，注意在电路板数据中只输入单拼板的尺寸。
第二步：编写整块PCB贴片程序，电路板数据中输入整板的尺寸。
点击Product菜单中的Import Circuit（产品导入），在弹出的对话框中输入第一块拼板在整板中的偏移量（包括Start X、Start Y、Rotation），点击确认键即可将该拼板数据添加到整板贴装数据中。
第三步：重复上述步骤将其它拼板分别添加到整板贴装数据中。
这样就将所有的拼板程序合并生成了一个整板程序，可针对每个元件贴装数据进行单独修改而不会影响到其它拼板，这实际上就是将拼板程序转换成了整板程序（如图2所示）。
我们建议GSM用户按上述方法编写拼板程序。
利用该方法还可以编辑由不同类型拼板构成的PCB贴片程序（最常见的是电路板正面与反面拼在一起，俗称“阴阳板”）。
图2 拼板程序转换成整板程序3、实现同时吸取（Gang Pick）Flex Jet头两Spindle间距为20mm, 料位之间的间距也为20mm，由于12mm及以下编带只占据一个料位，所以针对12mm及以下编带的元件可以一次实现7 Spindle同时吸着，而针对12mm以上编带的元件最多可以一次同时吸取4个元件，如图3所示，最快贴片速度可达每小时10,000片。
因此在排列Feeder时，12mm以下和12mm以上应分开排列，同时还要对每一Task中的元件吸取次序进行调整，以尽量实现同时吸着。
需要说明的是，受Spindle间距影响，当元件尺寸超过20mm时，在一个Task中最多吸取4个元件。
图3 同时吸取中的吸取次序。
上述贴装步骤由2个Task组成，第1个Task中7 Spindle同时吸取元件。
第2个Task 中，吸取动作由两步组成：第一步由Spindle1、3、5、7同时吸取slot10、12、14、16的元件；第二步Spindle2吸取slot9的元件。
4、提高托盘（Tray）元件的吸取效率GSM1使用Shuttle吸着托盘（Tray）部品。
Tray元件移装至Shuttle上后，再运至吸取位置由Spindle Nozzle 同时吸着，并可一次完成最多达7个Tray 元件的贴装，由于Flex Jet 贴装头的移动、吸取速度要远快于Shuttle 的供给速度，因此要作好这两者之间的平衡，避免等待时间产生，需要做到以下几点：(1)在一个Task 中尽量吸取相同的Tray 盘元件，减少Tray 盘移动次数。
(2)在一次Shuttle 前，可考虑设定多次Task ,以减少Flex Jet 贴装头等待时间。
1、 程序实例如下：注：PTF 为Tray 盘供料器 5、提高元件识别效率我公司的GSM1贴片机采用两套视觉对中系统，分别为位于机器后侧的仰视摄像机和机器头部的摄像机，仰视摄像机分辨率为4mil ，主要用来识别大尺寸元件，头部摄像机分辨率为2.6mil ，识别元件尺寸一般不应超过20mm ，可实现飞行对中。
这两套视觉对中系统结合在一起，确保了GSM1能高速而又准确地处理各种类型的元件。
4mil 摄像机所能处理的最小引脚宽度为0.203mm ，针对33.358mm 以下尺寸（例如QFP208）可一次成像，而对大于33.358mm 尺寸的元件（例如QFP240）会采取四次照相合成的方法来增大照相面积的目的，先分别照四边，然后合成一个整个的器件，但所花费的时间将会成倍增长。
了解到这些，在编程时应注意以下几点：（1）尽量避免将大于33.358mm 尺寸的元件与小尺寸元件放在同一个Task 中，这将影响到小尺寸元件的识别速度。
（2）针对头部摄像机识别的元件，Feeder 设置尽量在PCB 的附近；针对仰视摄像机识别的元件，Feeder 设置应靠近摄像机，如图4。
图4 Feeder设置6、元件库（Component Database）参数的合理设定在我们编写元件库的过程中，出现过参数设置不当导致识别不良的情况，特举几个典型实例：(1)Socket插座偏斜用来安装PLCC芯片的Socket插座，引脚间距为1.27mm，我们将其按照普通PLCC元件进行处理。
但在贴片过程中发现贴装很不稳定，经常出现偏斜，而且抛料率也较高，在5%左右。
我们仔细观察了贴片过程中的元件识别图像，发现偏斜是由于并没有正确找到元件引脚所致（引脚颜色与元件本体的颜色比较接近），无论怎样调整光照强度都无效，最后将该插座按QFP元件处理，问题排除。
后来我们遇到过一种QFN（Quad Flat No-Lead Package，四边扁平无引脚封装）芯片，该元件长仅5mm，引脚也均匀分布在本体底部四周，按普通PLCC元件编写数据库，在贴片过程中也出现了偏斜的情况，将其当作QFP元件来处理就再也未发生过此类问题。
当识别一些引脚在元件体底部的元件时，若按普通PLCC类型处理不佳时，你不妨换用一下QFP类型。
(2)BGA偏移一次在生产某产品时突然出现某BGA偏移，而且时有时无，很不确定。
经与环球应用工程师联系，将其元件库中All Ball Count（检查所有焊球）设为Yes，同时要将Bump Process （焊球处理模式）设为D或E。
重新设定参数后，BGA偏移未再发生过。
(3)白色基底陶瓷BGA的识别在生产过程中我们碰到过白色基底陶瓷BGA，其底面颜色与焊球颜色十分接近。
