Mis on SMT AOI varustus? Kuidas see töötab, defektide tuvastamine ja valikujuhend

Sissejuhatus

KaasaegselSMT elektroonika tootmise tootmisliinid, pärast PCBde läbimistjootepasta trükkimine, kiire{0}}komponentide paigutus, jareflow jootmine, kuidas saab kiiresti ja täpselt kindlaks teha, kas komponendid on valesti paigutatud, puuduvad või valesti joondatud ning kas jooteühendustel on külmjoodised või jootesildad? Inimoperaatorite traditsioonilisele visuaalsele kontrollile tuginemine ei ole mitte ainult ebatõhus, vaid ka suure tõenäosusega visuaalsest väsimusest tingitud puudulike defektide tekkeks.

SMT AOI (Automated Optical Inspection) seadmedkasutab tööstuslikke digikaameraid,{0}}mitme kanaliga valgustust, pilditöötlusalgoritme ja kontrollitarkvara, et teostada komponentide paigutuse, jooteühenduste kvaliteedi ja PCB-de sellega seotud protsessidefektide automaatset visuaalset kontrolli.

See artikkel sisaldab{0}}AOI tööpõhimõtete, kontrolli ulatuse, paigalduskohtade, SPI-st erinevuste ja valikukriteeriumide põhjalikku analüüsi, et aidata elektroonikatootjatel luua tõhus kvaliteedikontrollisüsteem.

Mis on SMT AOI varustus? Mida AOI teeb?

1. AOI täisnimi ja põhiroll

• AOI täisnimi:Automatiseeritud optiline kontroll.
• Põhiroll:Kasutab masinnägemistehnoloogiat käsitsi visuaalse kontrolli asendamiseks, võimaldades mikrosekundi{0}}tasemel täis-tahvli kujutise jäädvustamist ja defektide tuvastamist SMT tootmisliinidel, et tagada saadetise kvaliteet ja vähendada ümbertöötlemiskulusid.

2. AOI seadmete peamised riist- ja tarkvarakomponendid

Tööstusliku{0}}klassi AOI seadmete täielik komplekt koosneb peamiselt järgmistest moodulitest:

• Täpne{0}}liikumissüsteem:Sisaldab X/Y liikumismehhanisme, töölauda ja PCB konveieriteid, mis toetavad automaatset plaadi laadimist/mahalaadimist ja rööpmelaiuse reguleerimist.
• Optiline pildisüsteem:Sisaldab kõrge eraldusvõimega{0}}tööstuslikke digikaameraid, spetsiaalseid nägemisläätsesid ja RGB mitme kanaliga{1}}valgustust.
• Juhtimis- ja tarkvarasüsteem:Pilditöötluse algoritmi tarkvara, kontrolli andmebaas ja SPC (Statistical Process Control) kvaliteedianalüüsi moodulid.

Tüüpiline varustuse viide:VõttesNeoDen ND800 SMT AOI masinNäiteks on see varustatud 5-megapikslise täis-värvilise kiire-tööstusliku digikaameraga (valikulise 20{5}}megapikslise versiooniga), mis on kombineeritud rõngakujulise, kolmemõõtmelise, mitme kanaliga värvilise valgusallikaga, mis võimaldab suures mahus PCB-de tõhusat pildistamist ja analüüsi.

Kuidas SMT AOI töötab?

AOI-süsteemi kontrollimise protsessi saab jagada kolmeks põhietapiks:

1. samm: PCB söötmine ja positsioneerimine

PCB-d juhitakse konveieriradade kaudu automaatselt AOI kontrollipiirkonda ja paigutatakse täpselt. Tootmisprotsessidest või kuumusega kokkupuutest põhjustatud plaadi väändumise kõrvaldamiseks on süsteemidel, näiteks ND800-l, PCB kõveruse kompenseerimise võimalus, et tagada kontrollimise ajal täpne fookus.

2. samm: mitme kanaliga valgustus ja kaamera kujutise hankimine

Erinevatel defektidel on erinevate nurkade alt valguses oluliselt erinevad peegeldusomadused. AOI-süsteem kasutab spekulaarse ja hajusa peegelduse põhimõtete alusel jootepinna ja komponentide kontuuride esiletõstmiseks RGB mitme kanaliga rõngasvalgustit. X/Y-mehhanism sunnib kaamerat kiiresti liikuma, jäädvustades iga piirkonna jaoks kõrglahutusega FOV (vaatevälja) pilte.

3. samm: algoritmide töötlemine ja standardne võrdlus

Süsteem võrdleb jäädvustatud digitaalseid pilte standardse PCB mudeliga (või CAD-andmetega) ja analüüsib neid erinevate põhialgoritmide abil:

• Värvi kasutamine ja ekstraheerimine:Seadistab RGB tooni ja küllastuse, et analüüsida täpselt jootemahtu ja tuvastada liigne või ebapiisav joote.
• Halli skaala toimimine:Must-ja-valge kahendtöötlus, mida kasutatakse märgituvastuseks (OCR/OCV) ja IC-polaarsuse määramiseks.
• Pildi kontrastsus:Võrdleb kuju funktsioone, et kiiresti tuvastada komponentide nihked ja puuduvad komponendid.
• Masinõpe:Suurendab keerukate jooteühenduste ja ebakorrapärase kujuga komponentide tuvastamise tugevust.

Milliseid PCB ja SMT defekte saab AOI tuvastada?

SMT tootmisprotsessi põhjal hõlmab AOI kontrolli ulatus nelja põhivaldkonda:

1. Jootepasta trükkimise defektid

• Ebapiisav või liigne jootepasta
• Jootepasta kokkuvarisemine ja nihe
• Sillad, saastumine ja kriimustused

2. Komponentide paigutuse defektid

• Puuduvad komponendid ja valed komponendid
• Vale joondamine ja viltu
• Hauakivi / Manhattani efekt ja külgne püstitamine
• Pöördkomponent ja komponentide kahjustused

3. Jootevead

• Tühijootmine ja külmjootmine
• Jootesild, jootepallid
• Ebapiisav jootmine, liigne jootmine ja IC-tihvti tõstmine

4. PCB pinna- ja DIP-sisestusdefektid

• Puuduv PCB vaskfoolium, vasesaaste, must pad ja blister
• Puuduvad, viltu või ümberpööratud DIP läbi{0}}augu tihvtid ja halvad jooteühendused

Kuhu tuleks SMT tootmisliinil paigutada AOI?

Mis vahe on AOI ja SPI vahel?

See on SMT-seadmete valimisel kõige levinum küsimus. Peamised erinevused nende kahe vahel on järgmised:

Kas SPI-d ja AOI-d saab koos kasutada?

Jah, ja need kaks süsteemi täiendavad üksteist. Standardne kvaliteetse-tootmisliini konfiguratsioon on järgmine:Jootepasta printer ➔ SPI ➔ Vali ja Asetage masin ➔ Reflow ahi ➔ AOI. SPI määrab, kas jootepasta on õigesti väljastatud, samas kui AOI määrab, kas komponendid on õigesti paigutatud ja kindlalt joodetud.

Kas AOI saab käsitsi visuaalse kontrolli täielikult asendada?

AOI tegeleb tõhusa sõeluuringuga, samas kui inimoperaatorid kontrollivad ja otsustavad{0}}.

AOI seadmed suudavad sooritada üle 99% korduvatest visuaalsetest skaneeringutest ja märgistada automaatselt mittevastavad (NG) alad. Valehäirete vältimiseks pakub seadmete (nt ND800) süsteemitarkvara aga spetsiaalset võrguühenduseta ülevaatusliidest. Insenerid saavad kiiresti võrrelda tegelikke vaatevälja (FOV) pilte standardsete registreeritud piltidega, et kinnitada valehäireid, analüüsida protsessi põhjuseid ja teha remondiotsuseid.

Peamised parameetrid SMT AOI seadmete valimisel

AOI varustuse ostmisel on soovitatav keskenduda järgmiste nelja põhidimensiooni hindamisele:

1. PCB suurus ja ühilduvus:Kinnitage seadme minimaalne ja maksimaalne PCB suurus ja paksus. Näiteks NeoDen ND800 toetab PCB suurusi vahemikus 50 × 50 mm kuni 400 × 360 mm, plaadi paksusega 0,3 kuni 5 mm.
2. Kaamera pikslite arv ja optilise objektiivi eraldusvõime:Valige optiline eraldusvõime (nt 10 μm, 15 μm, 20 μm) väikseima pinna{5}}kinnituskomponentide (nt 01005 või 02001) ja IC sammu (nt 0,3 mm) alusel.
3. Kontrollimise kiirus ja liikumistsükkel:Maksimaalne liikumiskiirus (nt ND800 puhul 800 mm/s) ja ühe-kiibi pilditöötlusaeg (nt<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
4. Tarkvara ja programmeerimise mugavus:CAD-andmete importimise, automaatse komponentide teegi sobitamise ja SPC kvaliteediandmebaasi analüüsi tugi määrab NPI (uue toote tutvustuse) ajal ülemineku efektiivsuse.

NeoDen ND800 SMT AOI masina peamised omadused

Elektroonikatootjatele, kes otsivad kulutõhusat AOI lahendust, pakub NeoDen ND800 tööstuslikku-jõudlust:

• Põhjalik katvus:Paindlikult juurutav mitmes kontrollpunktis, sh jootmisjärgsel-pasta printimisel, eel-taasvoolamisel, pärast-taasjootmisel ja lainejoodis-.
• Täpne{0}}optiline konfiguratsioon:5-megapiksline või 20-megapiksline täis-värvikiire{6}}tööstuskaamera, mis on ühendatud mitme-kanaliga stereoskoopilise ringvalgustusega (RGB/RGBW jne, valikuline), võimaldavad üliväikeste komponentide ja suure tihedusega IC-de täpset tuvastamist.
• Mugav programmeerimine ja SPC andmebaas:Toetab automaatset CAD-andmete importi ja komponentide teegi kiiret sobitamist; sisaldab sisseehitatud{0}}MySQL-i andmebaasi, mis pakub defektide statistikat ja SPC protsesside analüüsi.

Järeldus

SMT AOI seadmedei ole mitte ainult automatiseeritud tööriist, mis asendab inimsilma visuaalset kontrolli, vaid ka põhiseade andmete{0}}juhitud, suletud{1}}ahela kvaliteedikontrolli saavutamiseks.SMT tootmisliinid. Süsteemi valimisel tuleks hindamisel eelistada PCB suurust, komponentide minimaalseid mõõtmeid ja tootmisliini tsükliaega, mitte lihtsalt ühikuhindu võrrelda.

Kas otsite AOI lahendust, mis sobib teie SMT tootmisliiniga?

Jagage oma PCB mõõtmeid, väikseimat komponendi suurust ja tootmisvõimsuse nõudeid NeoDeni tehnilise meeskonnaga. Hindame teie vajadusi ja kohandame teie tootmisnõuetele kohandatud AOI konfiguratsiooni.

[ Hankige kohandatud AOI konfiguratsioon ]

[ Vaadake NeoDen ND800 üksikasjalikku tooteteavet ]