Τι είναι ο εξοπλισμός SMT AOI; Πώς λειτουργεί, Ανίχνευση ελαττωμάτων και οδηγός επιλογής

Στο σύγχρονοSMT ηλεκτρονικές γραμμές παραγωγής, αφού υποβληθούν τα PCBΕκτύπωση πάστας συγκόλλησης, υψηλής-τοποθέτησης εξαρτημάτων, καιεπανακυκλοφορία συγκόλλησης, πώς μπορεί κανείς να προσδιορίσει γρήγορα και με ακρίβεια εάν τα εξαρτήματα είναι λανθασμένα τοποθετημένα, λείπουν ή δεν είναι ευθυγραμμισμένα και εάν οι σύνδεσμοι συγκόλλησης εμφανίζουν ενώσεις ψυχρής συγκόλλησης ή γέφυρες συγκόλλησης; Η στήριξη στην παραδοσιακή οπτική επιθεώρηση από ανθρώπινους χειριστές δεν είναι μόνο αναποτελεσματική αλλά και πολύ επιρρεπής σε χαμένα ελαττώματα λόγω οπτικής κόπωσης.

Εξοπλισμός SMT AOI (Automated Optical Inspection).χρησιμοποιεί βιομηχανικές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, πολυ-φωτισμό, αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας και λογισμικό επιθεώρησης για την εκτέλεση αυτοματοποιημένης οπτικής επιθεώρησης της τοποθέτησης εξαρτημάτων, της ποιότητας της άρθρωσης συγκόλλησης και των σχετικών ελαττωμάτων διεργασίας σε PCB.

Αυτό το άρθρο θα παρέχει μια-εις βάθος ανάλυση των αρχών λειτουργίας του AOI, του εύρους επιθεώρησης, των τοποθεσιών εγκατάστασης, των διαφορών από το SPI και των κριτηρίων επιλογής για να βοηθήσει τους κατασκευαστές ηλεκτρονικών να δημιουργήσουν ένα αποτελεσματικό σύστημα ποιοτικού ελέγχου.

Πλήρες όνομα AOI:Αυτοματοποιημένη Οπτική Επιθεώρηση.
Βασικός ρόλος:Χρησιμοποιεί την τεχνολογία μηχανικής όρασης για να αντικαταστήσει τη χειροκίνητη οπτική επιθεώρηση, επιτρέποντας τη λήψη εικόνας σε επίπεδο μικροδευτερόλεπτου{0}}πλήρους-της πλακέτας και τον εντοπισμό ελαττωμάτων στις γραμμές παραγωγής SMT για τη διασφάλιση της ποιότητας αποστολής και τη μείωση του κόστους εκ νέου επεξεργασίας.

Ένα πλήρες σύνολο εξοπλισμού βιομηχανικής-βαθμίδας AOI αποτελείται κυρίως από τις ακόλουθες ενότητες:

Σύστημα κίνησης υψηλής-ακρίβειας:Περιλαμβάνει μηχανισμούς κίνησης X/Y, τραπέζι εργασίας και ράγες μεταφοράς PCB, που υποστηρίζουν αυτόματη φόρτωση/εκφόρτωση πλακέτας και ρύθμιση πλάτους τροχιάς.
Σύστημα οπτικής απεικόνισης:Περιλαμβάνει βιομηχανικές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές υψηλής ανάλυσης-, εξειδικευμένους φακούς όρασης και συνδυαστικό φωτισμό πολλαπλών καναλιών RGB.
Σύστημα ελέγχου και λογισμικού:Λογισμικό αλγορίθμου επεξεργασίας εικόνας, βάση δεδομένων επιθεώρησης και ενότητες ανάλυσης ποιότητας SPC (Statistical Process Control).

Αναφορά τυπικού εξοπλισμού:Λαμβάνοντας τοΜηχανή NeoDen ND800 SMT AOIΓια παράδειγμα, είναι εξοπλισμένο με μια βιομηχανική ψηφιακή φωτογραφική μηχανή 5{1}}πλήρους{2}}έγχρωμης-υψηλής ταχύτητας 5 megapixel (με προαιρετική έκδοση 20-megapixel) σε συνδυασμό με δακτυλιοειδή-τρισδιάστατη, πολλαπλών καναλιών έγχρωμη πηγή φωτός και ανάλυση Β μεγάλης έντασης εικόνας.

Η διαδικασία επιθεώρησης ενός συστήματος AOI μπορεί να αναλυθεί στα ακόλουθα τρία βασικά βήματα:

Τα PCB τροφοδοτούνται αυτόματα στην περιοχή επιθεώρησης AOI μέσω τροχιών μεταφοράς και τοποθετούνται με ακρίβεια. Για την αντιμετώπιση της στρέβλωσης της πλακέτας που προκαλείται από διαδικασίες κατασκευής ή έκθεση σε θερμότητα, συστήματα όπως το ND800 διαθέτουν δυνατότητες αντιστάθμισης παραμόρφωσης PCB για να διασφαλιστεί η ακριβής εστίαση κατά την επιθεώρηση.

Διαφορετικά ελαττώματα παρουσιάζουν σημαντικά διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάκλασης υπό φωτισμό από διάφορες γωνίες. Το σύστημα AOI χρησιμοποιεί ένα δακτυλιοειδές φως πολλαπλών καναλιών RGB για να τονίσει την επιφάνεια συγκόλλησης και τα περιγράμματα του εξαρτήματος με βάση τις αρχές της κατοπτρικής και διάχυτης ανάκλασης. Ένας μηχανισμός X/Y οδηγεί την κάμερα να κινείται γρήγορα, τραβώντας εικόνες υψηλής ευκρίνειας FOV (πεδίο προβολής) για κάθε περιοχή.

Το σύστημα συγκρίνει τις καταγεγραμμένες ψηφιακές εικόνες με ένα τυπικό μοντέλο PCB (ή δεδομένα CAD) και τις αναλύει χρησιμοποιώντας διάφορους βασικούς αλγόριθμους:

Λειτουργία και εξαγωγή χρώματος:Ρυθμίζει την απόχρωση και τον κορεσμό RGB για να αναλύει με ακρίβεια τον όγκο συγκόλλησης και να προσδιορίζει την περίσσεια ή την ανεπαρκή συγκόλληση.
Λειτουργία κλίμακας γκρι:Επεξεργασία δυαδοποίησης ασπρόμαυρου{-και-που χρησιμοποιείται για την αναγνώριση χαρακτήρων (OCR/OCV) και τον προσδιορισμό πολικότητας IC.
Αντίθεση εικόνας:Συγκρίνει χαρακτηριστικά σχήματος για να εντοπίσει γρήγορα την κακή ευθυγράμμιση εξαρτημάτων και τα στοιχεία που λείπουν.
Μηχανική μάθηση:Ενισχύει τη στιβαρότητα της αναγνώρισης για σύνθετες συγκολλήσεις και εξαρτήματα ακανόνιστου σχήματος.

Με βάση τη διαδικασία κατασκευής SMT, το πεδίο επιθεώρησης του AOI καλύπτει τέσσερις βασικούς τομείς:

Ανεπαρκής ή υπερβολική πάστα συγκόλλησης
Κατάρρευση και μετατόπιση πάστας συγκόλλησης
Γεφύρωση, μόλυνση και γρατσουνιές

Λείπουν εξαρτήματα και λάθος εξαρτήματα
Λανθασμένη ευθυγράμμιση και λοξή
Tombstone/Effect Manhattan και Side Erection
Αντίστροφη βλάβη εξαρτήματος και εξαρτήματος

Κενή συγκόλληση και Ψυχρή συγκόλληση
Solder Bridging, Solder Balls
Ανεπαρκής συγκόλληση, περίσσεια συγκόλλησης και ανύψωση ακίδων IC

Λείπει φύλλο χαλκού PCB, μόλυνση από χαλκό, μαύρο μαξιλάρι και κυψέλη
Έλλειψη, λοξή ή ανεστραμμένη εμβάπτιση από-τρύπες και κακές αρθρώσεις συγκόλλησης

Θέση εγκατάστασης	Βασικοί στόχοι επιθεώρησης	Αξία της Λύσης
Μετά την τοποθέτηση / Προ-Επανάληψη ροής	Λείπουν εξαρτήματα, λάθος εξαρτήματα, κακή ευθυγράμμιση, αντίστροφη πολικότητα, ταφόπλακα	Μη λιωμένη πάστα συγκόλλησης. τα εξαρτήματα διορθώνονται εύκολα με το χέρι.
Δημοσίευση-Επανάληψη ροής	Ενώσεις ψυχρής συγκόλλησης, βραχυκυκλώματα, ανεπαρκής/υπερβολική συγκόλληση, καλλυντικά ελαττώματα σε τελικά προϊόντα	Η πιο κοινή θέση εγκατάστασης. Παρακολουθεί την τελική ποιότητα των τελικών προϊόντων για να αποτρέψει τις ελαττωματικές μονάδες να φτάσουν στους πελάτες.

Αυτή είναι η πιο κοινή ερώτηση κατά την επιλογή εξοπλισμού SMT. Οι βασικές διαφορές μεταξύ των δύο είναι οι εξής:

Κριτήρια σύγκρισης	SPI	AOI
Ονοματεπώνυμο	Εξοπλισμός επιθεώρησης πάστας συγκόλλησης	Αυτοματοποιημένος εξοπλισμός οπτικής επιθεώρησης
Στόχοι επιθεώρησης	Πάστα συγκόλλησης μόνο μετά την εκτύπωση	Εξαρτήματα, ενώσεις συγκόλλησης και επιφάνεια PCB
Κοινές Τοποθεσίες	Μετά τον εκτυπωτή συγκόλλησης πάστας	Μετά το μηχάνημα τοποθέτησης ή μετά τον φούρνο επαναροής
Βασικές μετρήσεις	Όγκος, εμβαδόν, ύψος, πάχος και μετατόπιση πάστας συγκόλλησης	Λανθασμένα εξαρτήματα, εξαρτήματα που λείπουν, κακή ευθυγράμμιση, ενώσεις ψυχρής συγκόλλησης, βραχυκυκλώματα και γέφυρες συγκόλλησης κ.λπ.

Ναι, και τα δύο συστήματα είναι συμπληρωματικά. Η τυπική διαμόρφωση γραμμής παραγωγής-υψηλής ποιότητας είναι:Εκτυπωτής πάστας συγκόλλησης ➔ SPI ➔ Διαλέγω και Τοποθέτηση μηχανής ➔ Φούρνος Reflow ➔ AOI. Το SPI καθορίζει "αν η πάστα συγκόλλησης διανεμήθηκε σωστά", ενώ η AOI καθορίζει "αν τα εξαρτήματα τοποθετήθηκαν σωστά και συγκολλήθηκαν με ασφάλεια".

Το AOI χειρίζεται αποτελεσματικό έλεγχο, ενώ οι ανθρώπινοι χειριστές χειρίζονται την επαλήθευση και τη λήψη αποφάσεων-.

Ο εξοπλισμός AOI μπορεί να εκτελέσει πάνω από το 99% των επαναλαμβανόμενων οπτικών σαρώσεων και να επισημαίνει αυτόματα μη-περιοχές (NG). Ωστόσο, για την αποφυγή ψευδών συναγερμών, το λογισμικό συστήματος εξοπλισμού όπως το ND800 παρέχει μια αποκλειστική διεπαφή ελέγχου εκτός σύνδεσης. Οι μηχανικοί μπορούν να συγκρίνουν γρήγορα εικόνες πραγματικού πεδίου προβολής (FOV) με τυπικές καταχωρημένες εικόνες για να επιβεβαιώσουν ψευδείς συναγερμούς, να αναλύσουν τα αίτια της διαδικασίας και να λάβουν αποφάσεις επισκευής.

Κατά την αγορά εξοπλισμού AOI, συνιστάται να εστιάσετε στην αξιολόγηση των ακόλουθων τεσσάρων βασικών διαστάσεων:

Μέγεθος και συμβατότητα PCB:Επιβεβαιώστε τα ελάχιστα και μέγιστα μεγέθη και πάχη PCB του εξοπλισμού. Για παράδειγμα, το NeoDen ND800 υποστηρίζει μεγέθη PCB που κυμαίνονται από 50 × 50 mm έως 400 × 360 mm, με πάχη πλακών από 0,3 έως 5 mm.
Πλήθος εικονοστοιχείων κάμερας και ανάλυση οπτικού φακού:Επιλέξτε την οπτική ανάλυση (π.χ. 10 μm, 15 μm, 20 μm) με βάση τα εξαρτήματα στήριξης της μικρότερης επιφάνειας- (π.χ. 01005 ή 02001) και το βήμα IC (π.χ. 0,3 mm).
Ταχύτητα επιθεώρησης και κύκλος κίνησης:Η μέγιστη ταχύτητα κίνησης (π.χ. 800 mm/s για το ND800) και ο χρόνος επεξεργασίας εικόνας μεμονωμένων-τσιπ (π.χ.<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
Λογισμικό και ευκολία προγραμματισμού:Η υποστήριξη για εισαγωγή δεδομένων CAD, αυτόματη αντιστοίχιση βιβλιοθήκης στοιχείων και ανάλυση βάσης δεδομένων ποιότητας SPC καθορίζει την αποτελεσματικότητα μετάβασης κατά τη διάρκεια του NPI (Εισαγωγή νέου προϊόντος).

Για τους κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών που αναζητούν μια οικονομικά-οικονομική λύση AOI, το NeoDen ND800 προσφέρει απόδοση βιομηχανικής-βαθμίδας:

Ολοκληρωμένη κάλυψη:Αναπτύσσεται ευέλικτα σε πολλαπλά σημεία επιθεώρησης, συμπεριλαμβανομένης της μετά-εκτύπωσης με πάστα συγκόλλησης, της προ-ανανέωσης, της μετά{2}}επαναρροής και της συγκόλλησης μετά{3}}κύματος.
Οπτική διαμόρφωση υψηλής ακρίβειας:-Βιομηχανικές κάμερες υψηλής ταχύτητας 5-megapixel ή 20-megapixel πλήρους-έγχρωμης-, σε συνδυασμό με στερεοσκοπικό δακτυλιοειδή φωτισμό πολλαπλών- καναλιών (RGB/RGBW κ.λπ., προαιρετικά), επιτρέπουν την ακριβή αναγνώριση εξαιρετικά μικρών εξαρτημάτων και IC υψηλής ταχύτητας.
Βολικός προγραμματισμός και βάση δεδομένων SPC:Υποστηρίζει αυτόματη εισαγωγή δεδομένων CAD και ταχεία αντιστοίχιση βιβλιοθήκης στοιχείων. διαθέτει μια ενσωματωμένη-βάση δεδομένων MySQL που παρέχει στατιστικά στοιχεία ελαττωμάτων και ανάλυση διαδικασίας SPC.

Εξοπλισμός SMT AOIδεν είναι μόνο ένα αυτοματοποιημένο εργαλείο που αντικαθιστά την οπτική επιθεώρηση από το ανθρώπινο μάτι αλλά και τον βασικό εξοπλισμό για την επίτευξη ποιοτικού ελέγχου-με βάση τα δεδομένα, κλειστού-βρόχουΓραμμές παραγωγής SMT. Κατά την επιλογή ενός συστήματος, η αξιολόγηση θα πρέπει να δίνει προτεραιότητα στο μέγεθος PCB, τις ελάχιστες διαστάσεις των εξαρτημάτων και τον χρόνο κύκλου γραμμής παραγωγής, αντί να συγκρίνει απλώς τις τιμές μονάδας.

Μοιραστείτε τις διαστάσεις PCB σας, το μικρότερο μέγεθος εξαρτήματος και τις απαιτήσεις παραγωγικής ικανότητας με την τεχνική ομάδα της NeoDen. Θα αξιολογήσουμε τις ανάγκες σας και θα προσαρμόσουμε μια διαμόρφωση AOI προσαρμοσμένη στις απαιτήσεις παραγωγής σας.

[ Αποκτήστε μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση AOI ]

[ Δείτε λεπτομερείς πληροφορίες προϊόντος για το NeoDen ND800 ]