Įvadas
Ant šiuolaikinioSMT elektroninės gamybos gamybos linijos, po PCB apdorojimolitavimo pastos spausdinimas, didelės spartos{0}}komponentų išdėstymas, irpakartotinis litavimas, kaip galima greitai ir tiksliai nustatyti, ar komponentai yra netinkamai išdėstyti, nėra arba netinkamai suderinti ir ar litavimo jungtyse yra šalto litavimo jungčių ar litavimo tiltelių? Pasikliauti tradicine žmonių atliekama vizualine apžiūra yra ne tik neefektyvu, bet ir labai dažnai dėl regėjimo nuovargio atsiranda nepastebimų defektų.
SMT AOI (Automated Optical Inspection) įranganaudoja pramoninius skaitmeninius fotoaparatus, kelių kanalų apšvietimą, vaizdo apdorojimo algoritmus ir tikrinimo programinę įrangą, kad atliktų automatinį vizualinį komponentų išdėstymo, litavimo jungčių kokybės ir susijusių PCB proceso defektų patikrinimą.
Šiame straipsnyje bus pateikta{0}}išsami AOI veikimo principų, tikrinimo apimties, įrengimo vietų, skirtumų nuo SPI ir atrankos kriterijų analizė, kuri padės elektronikos gamintojams sukurti veiksmingą kokybės kontrolės sistemą.
Kas yra SMT AOI įranga? Ką veikia AOI?
1. Visas AOI pavadinimas ir pagrindinis vaidmuo
- Visas AOI pavadinimas:Automatizuota optinė apžiūra.
- Pagrindinis vaidmuo:Naudojama mašininio matymo technologija, pakeičianti neautomatinį vizualinį patikrinimą, įgalinanti mikrosekundžių{0}}lygio pilno-plokštės vaizdo fiksavimą ir defektų aptikimą SMT gamybos linijose, siekiant užtikrinti siuntos kokybę ir sumažinti perdirbimo išlaidas.
2. Pagrindiniai AOI įrangos aparatinės ir programinės įrangos komponentai
Visą pramoninės{0}}klasės AOI įrangos rinkinį visų pirma sudaro šie moduliai:
- Labai{0}}tiksli judesio sistema:Apima X/Y judesio mechanizmus, darbastalį ir PCB konvejerio vėžes, palaikančius automatinį lentos pakrovimą/iškrovimą ir vėžės pločio reguliavimą.
- Optinė vaizdo sistema:Apima didelės{0}}raiškos pramoninius skaitmeninius fotoaparatus, specializuotus regėjimo lęšius ir RGB kelių{1}}kanalų kombinuotą apšvietimą.
- Valdymo ir programinės įrangos sistema:Vaizdo apdorojimo algoritmo programinė įranga, patikrinimų duomenų bazė ir SPC (Statistical Process Control) kokybės analizės moduliai.
Tipinės įrangos nuoroda:PaėmusiNeoDen ND800 SMT AOI aparatasPavyzdžiui, jame yra 5-megapikselių visų -spalvų didelės- spartos pramoninė skaitmeninė kamera (su pasirenkama 20-megapikselių versija) kartu su žiedo-formos, trimačiu, kelių kanalų spalvotu šviesos šaltiniu, leidžiančiu efektyviai užfiksuoti ir analizuoti didelius PCB vaizdus.
Kaip veikia SMT AOI?
AOI sistemos tikrinimo procesą galima suskirstyti į tris pagrindinius etapus:
1 veiksmas: PCB padavimas ir padėties nustatymas
PCB konvejerio vėžėmis automatiškai tiekiama į AOI tikrinimo zoną ir tiksliai išdėstoma. Siekiant pašalinti plokštės deformaciją dėl gamybos procesų ar karščio poveikio, tokiose sistemose kaip ND800 yra PCB deformacijos kompensavimo galimybės, užtikrinančios tikslų fokusavimą tikrinimo metu.
2 veiksmas: kelių kanalų{1}}apšvietimas ir fotoaparato vaizdo gavimas
Skirtingi defektai turi labai skirtingas atspindžio charakteristikas apšviečiant įvairiais kampais. AOI sistema naudoja RGB kelių kanalų žiedinę lemputę, kad paryškintų litavimo paviršių ir komponentų kontūrus, remiantis veidrodinio ir difuzinio atspindžio principais. X/Y mechanizmas skatina fotoaparatą greitai judėti, fiksuodamas didelės -raiškos FOV (matymo lauko) vaizdus kiekviename regione.
3 veiksmas: algoritmų apdorojimas ir standartinis palyginimas
Sistema lygina užfiksuotus skaitmeninius vaizdus su standartiniu PCB modeliu (arba CAD duomenimis) ir analizuoja juos naudodama įvairius pagrindinius algoritmus:
- Spalvų veikimas ir ištraukimas:Nustato RGB atspalvį ir sodrumą, kad būtų galima tiksliai išanalizuoti litavimo tūrį ir nustatyti lydmetalio perteklių arba nepakankamą kiekį.
- Pilkos spalvos veiksmas:Juodos{0}}ir-baltos spalvos dvejetainis apdorojimas, naudojamas simbolių atpažinimui (OCR/OCV) ir IC poliškumui nustatyti.
- Vaizdo kontrastas:Lygina formos ypatybes, kad greitai nustatytų komponentų nesutapimą ir trūkstamus komponentus.
- Mašininis mokymasis:Padidina sudėtingų litavimo jungčių ir netaisyklingos formos komponentų atpažinimo tvirtumą.
Kokius PCB ir SMT defektus gali aptikti AOI?
Remiantis SMT gamybos procesu, AOI tikrinimo sritis apima keturias pagrindines sritis:
1. Litavimo pastos spausdinimo defektai
- Nepakankama arba per daug litavimo pastos
- Litavimo pastos žlugimas ir poslinkis
- Tiltai, užteršimas ir įbrėžimai
2. Komponentų išdėstymo defektai
- Trūksta komponentų ir netinkami komponentai
- Neatitikimas ir iškrypimas
- Antkapio / Manheteno efektas ir šoninė erekcija
- Atvirkštinis komponentas ir komponentų pažeidimas
3. Litavimo defektai
- Tuščias litavimas ir šaltasis litavimas
- Lydmetalis, litavimo rutuliai
- Nepakankamas lydmetalis, perteklinis lydmetalis ir IC kaiščio pakėlimas
4. PCB paviršiaus ir DIP įdėjimo defektai
- Trūksta PCB varinės folijos, vario užteršimo, juodo padėklo ir lizdinės plokštelės
- Trūksta, iškreiptas arba atvirkštinis DIP per{0}}skyles ir prastos litavimo jungtys
Kur SMT gamybos linijoje turėtų būti AOI?
| Montavimo vieta | Pagrindiniai tikrinimo tikslai | Sprendimo vertė |
| Po įdėjimo / išankstinis-pertvarkymas | Trūksta komponentų, neteisingi komponentai, nesutapimas, priešingas poliškumas, antkapis | Neišlydyta litavimo pasta; komponentai lengvai pataisomi rankiniu būdu. |
| Paskelbti-pertvarkymas | Šaltos litavimo jungtys, trumpieji jungimai, nepakankamas / per didelis lydmetalis, kosmetiniai gatavų gaminių defektai | Dažniausia montavimo vieta. Stebi galutinę gatavų gaminių kokybę, kad sugedę vienetai nepasiektų klientų. |
Kuo skiriasi AOI ir SPI?
Tai yra dažniausias klausimas renkantis SMT įrangą. Pagrindiniai skirtumai tarp šių dviejų yra šie:
| Palyginimo kriterijai | SPI | AOI |
| Pilnas vardas | Litavimo pastos tikrinimo įranga | Automatizuota optinio tikrinimo įranga |
| Patikrinimo tikslai | Litavimo pasta tik po spausdinimo | Komponentai, litavimo jungtys ir PCB paviršius |
| Bendros vietos | Po litavimo pastos spausdintuvo | Po įdėjimo mašinos arba po pakartotinio srauto krosnies |
| Pagrindinės metrikos | Litavimo pastos tūris, plotas, aukštis, storis ir poslinkis | Netinkami komponentai, trūkstamų komponentų, nesutapimas, šaltos litavimo jungtys, trumpieji jungimai, litavimo tilteliai ir kt. |
Ar SPI ir AOI galima naudoti kartu?
Taip, ir šios dvi sistemos viena kitą papildo. Standartinė aukštos kokybės{1}}gamybos linijos konfigūracija yra:Litavimo pastos spausdintuvas ➔ SPI ➔ Pasirinkti ir Vietos mašina ➔ Reflow orkaitė ➔ AOI. SPI nustato, „ar litavimo pasta buvo išpilstyta tinkamai“, o AOI nustato, „ar komponentai buvo tinkamai įdėti ir saugiai lituoti“.
Ar AOI gali visiškai pakeisti rankinį vizualinį patikrinimą?
AOI atlieka veiksmingą patikrą, o žmonės – tikrina ir priima sprendimus{0}}.
AOI įranga gali atlikti daugiau nei 99 % pasikartojančių vizualinių nuskaitymų ir automatiškai pažymėti neatitinkančias{1}} (NG) sritis. Tačiau norint išvengti klaidingų pavojaus signalų, tokios įrangos kaip ND800 sistemos programinė įranga suteikia specialią peržiūros neprisijungus sąsają. Inžinieriai gali greitai palyginti faktinius matymo lauko (FOV) vaizdus su standartiniais registruotais vaizdais, kad patvirtintų klaidingus pavojaus signalus, analizuotų proceso priežastis ir priimtų remonto sprendimus.
Pagrindiniai SMT AOI įrangos pasirinkimo parametrai
Perkant AOI įrangą, rekomenduojama sutelkti dėmesį į šių keturių pagrindinių matmenų įvertinimą:
- PCB dydis ir suderinamumas:Patvirtinkite įrangos minimalius ir didžiausius PCB dydžius ir storius. Pavyzdžiui, NeoDen ND800 palaiko PCB dydžius nuo 50 × 50 mm iki 400 × 360 mm, o plokštės storis svyruoja nuo 0,3 iki 5 mm.
- Kameros pikselių skaičius ir optinio objektyvo skiriamoji geba:Pasirinkite optinę skiriamąją gebą (pvz., 10 μm, 15 μm, 20 μm), atsižvelgdami į mažiausius paviršiaus -montavimo komponentus (pvz., 01005 arba 02001) ir IC žingsnį (pvz., 0,3 mm).
- Patikrinimo greitis ir judėjimo ciklas:Maksimalus judėjimo greitis (pvz., 800 mm/s ND800) ir vieno-lusto vaizdo apdorojimo laikas (pvz.,<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
- Programinės įrangos ir programavimo patogumas:CAD duomenų importavimo, automatinio komponentų bibliotekos suderinimo ir SPC kokybės duomenų bazės analizės palaikymas lemia perjungimo efektyvumą NPI (naujo produkto pristatymo) metu.
NeoDen ND800 SMT AOI mašinos pagrindinės savybės
Elektronikos gamintojams, ieškantiems ekonomiškai{0}}veiksmingo AOI sprendimo, „NeoDen ND800“ yra pramoninio{2} lygio našumas:
- Išsami aprėptis:Lankstus pritaikymas keliuose tikrinimo taškuose, įskaitant spausdinimą po-litavimo pastos, prieš-perlydymą, po-perpylimą ir po-banginį litavimą.
- Didelė{0}}tiksli optinė konfigūracija:5-megapikselių arba 20- megapikselių visos-spalvos didelės spartos{6}} pramoninės kameros, suporuotos su kelių-kanalų stereoskopiniu žiediniu apšvietimu (RGB/RGBW ir kt., pasirenkamas), leidžia tiksliai identifikuoti itin mažus komponentus ir didelio tankio IC.
- Patogus programavimas ir SPC duomenų bazė:Palaiko automatinį CAD duomenų importavimą ir greitą komponentų bibliotekos suderinimą; turi integruotą{0}}MySQL duomenų bazę, kurioje pateikiama defektų statistika ir SPC proceso analizė.
Išvada
SMT AOI įrangayra ne tik automatizuotas įrankis, pakeičiantis vizualinį žmogaus akies patikrinimą, bet ir pagrindinė įranga, skirta duomenų -varomajai, uždaros{1}} kilpos kokybės kontroleiSMT gamybos linijos. Renkantis sistemą, vertinant pirmenybę reikėtų teikti PCB dydžiui, minimaliems komponentų matmenims ir gamybos linijos ciklo laikui, o ne tiesiog lyginti vieneto kainas.
Ieškote AOI sprendimo, tinkančio jūsų SMT gamybos linijai?
Pasidalykite savo PCB matmenimis, mažiausiu komponento dydžiu ir gamybos pajėgumo reikalavimais su NeoDen technine komanda. Įvertinsime jūsų poreikius ir pritaikysime AOI konfigūraciją pagal jūsų gamybos reikalavimus.