Що таке SMT AOI обладнання? Як це працює, виявлення дефектів і посібник із вибору

На сучасномуSMT виробничі лінії для виробництва електроніки, після того, як друковані плати проходятьдрук паяльною пастою, високо{0}}швидкісне розміщення компонентів, іпайка оплавленням, як можна швидко й точно визначити, чи компоненти неправильно розміщені, відсутні чи зміщені, а також чи спостерігаються з’єднання холодного паяння чи паяні перемички? Покладатися на традиційний візуальний огляд людьми-операторами не тільки неефективно, але й дуже схильний до упущених дефектів через втому зору.

Обладнання SMT AOI (Automated Optical Inspection).використовує промислові цифрові камери, багато{0}}канальне освітлення, алгоритми обробки зображень і програмне забезпечення для перевірки для автоматизованого візуального контролю розміщення компонентів, якості паяних з’єднань і пов’язаних дефектів процесу на друкованих платах.

У цій статті надано-поглиблений аналіз принципів роботи AOI, обсягу перевірок, місць встановлення, відмінностей від SPI та критеріїв відбору, щоб допомогти виробникам електроніки створити ефективну систему контролю якості.

Повна назва AOI:Автоматизований оптичний контроль.
Основна роль:Використовує технологію машинного бачення для заміни ручного візуального огляду, уможливлюючи мікросекундний{0}}рівень повного-зображення плати та виявлення дефектів на виробничих лініях SMT для забезпечення якості доставки та зменшення витрат на переробку.

Повний набір промислового-обладнання AOI переважно складається з таких модулів:

Високо{0}}точна система руху:Включає в себе механізми руху X/Y, робочий стіл і конвеєрні доріжки для друкованих плат, які підтримують автоматичне завантаження/вивантаження плати та регулювання ширини доріжки.
Система оптичного зображення:Включає промислові цифрові фотоапарати з високою-роздільністю, спеціальні оптичні лінзи та багато{1}}канальне комбіноване освітлення RGB.
Система управління та програмного забезпечення:Програмне забезпечення для алгоритмів обробки зображень, база даних перевірки та модулі аналізу якості SPC (Statistical Process Control).

Типове посилання на обладнання:БеручиNeoDen ND800 SMT AOI машинанаприклад, він оснащений 5-мегапіксельною повно{2}}кольоровою високошвидкісною промисловою цифровою камерою (з додатковою 20-мегапіксельною версією) у поєднанні з кільцевим-тривимірним багатоканальним кольоровим джерелом світла, що забезпечує ефективне захоплення зображень і аналіз великих об’ємів друкованих плат.

Процес перевірки системи AOI можна розбити на такі три основні етапи:

ПХБ автоматично подаються в зону перевірки AOI через конвеєрні доріжки та точно позиціонуються. Щоб усунути деформацію плати, спричинену виробничими процесами або впливом тепла, такі системи, як ND800, мають можливості компенсації деформації друкованої плати для забезпечення точного фокусування під час перевірки.

Різні дефекти демонструють істотно різні характеристики відбиття при освітленні під різними кутами. Система AOI використовує багато-канальне кільцеве світло RGB для виділення поверхні припою та контурів компонентів на основі принципів дзеркального та дифузного відбиття. Механізм X/Y змушує камеру рухатися швидко, захоплюючи-зображення FOV (поля зору) високої чіткості для кожної області.

Система порівнює отримані цифрові зображення зі стандартною моделлю друкованої плати (або даними CAD) і аналізує їх за допомогою різних основних алгоритмів:

Робота з кольорами та вилучення:Встановлює відтінок і насиченість RGB для точного аналізу обсягу припою та визначення надлишку або недостатності припою.
Операція сірої шкали:Чорно{0}}-обробка бінаризації, яка використовується для розпізнавання символів (OCR/OCV) і визначення полярності IC.
Контраст зображення:Порівнює елементи форми, щоб швидко визначити невідповідність компонентів і відсутні компоненти.
Машинне навчання:Підвищує надійність розпізнавання складних паяних з’єднань і компонентів неправильної форми.

Базуючись на виробничому процесі SMT, сфера перевірок AOI охоплює чотири основні сфери:

Недостатня кількість або надлишок паяльної пасти
Згортання та зсув паяльної пасти
Перекриття, забруднення та подряпини

Відсутні компоненти та неправильні компоненти
Зміщення та перекіс
Надгробна плита/Ефект Манхеттена та бокове зведення
Зворотний компонент і пошкодження компонентів

Пайка порожнім і холодним пайком
Паяні мости, паяльні кульки
Недостатня кількість припою, надлишок припою та підйом штиря мікросхеми

Відсутня мідна фольга PCB, забруднення міддю, чорна прокладка та блістер
Відсутні, перекошені або перевернуті наскрізні{0}}шпильки з отворами та погані паяні з’єднання

Місце установки	Ключові цілі перевірки	Значення рішення
Після розміщення / перед-перекомпонуванням	Відсутні компоненти, неправильні компоненти, зміщення, неправильна полярність, надгробки	Нерозплавлена паяльна паста; компоненти легко виправляються вручну.
Опублікувати-переформатування	Холодний пай, коротке замикання, недостатня/надмірна кількість припою, косметичні дефекти готових виробів	Найпоширеніше місце установки. Стежить за кінцевою якістю готової продукції, щоб браковані одиниці не потрапили до клієнтів.

Це найпоширеніше питання при виборі SMT обладнання. Основні відмінності між ними:

Критерії порівняння	SPI	AOI
ПІБ	Обладнання для перевірки паяльної пасти	Автоматизоване оптичне обладнання для контролю
Мішені перевірки	Паяльна паста тільки після друку	Компоненти, паяні з’єднання та поверхня друкованої плати
Загальні місця розташування	Після паяльна паста принтер	Після машини для розміщення або після печі оплавлення
Ключові показники	Обсяг, площа, висота, товщина та зсув паяльної пасти	Невідповідні компоненти, відсутні компоненти, невідповідність, холодні паяні з’єднання, короткі замикання та паяні містки тощо.

Так, і ці дві системи є взаємодоповнюючими. Стандартна високоякісна-конфігурація виробничої лінії:Принтер паяльної пасти ➔ SPI ➔ Виберіть і Розмістити машину ➔ Піч оплавлення ➔ AOI. SPI визначає, «чи правильно було розподілено паяльну пасту», тоді як AOI визначає, «чи компоненти були розміщені правильно та надійно припаяні».

AOI виконує ефективну перевірку, тоді як люди-оператори займаються перевіркою та-прийняттям рішень.

Обладнання AOI може виконувати понад 99% повторюваних візуальних сканувань і автоматично позначати -невідповідні (NG) області. Однак, щоб запобігти помилковим тривогам, системне програмне забезпечення такого обладнання, як ND800, забезпечує спеціальний інтерфейс перегляду в автономному режимі. Інженери можуть швидко порівняти фактичні зображення поля зору (FOV) зі стандартними зареєстрованими зображеннями, щоб підтвердити помилкові тривоги, проаналізувати причини процесу та прийняти рішення щодо ремонту.

Купуючи обладнання AOI, рекомендується зосередитися на оцінці наступних чотирьох ключових параметрів:

Розмір друкованої плати та сумісність:Перевірте мінімальний і максимальний розміри та товщину друкованої плати обладнання. Наприклад, NeoDen ND800 підтримує розміри друкованих плат від 50 × 50 мм до 400 × 360 мм із товщиною плати від 0,3 до 5 мм.
Кількість пікселів камери та роздільна здатність оптичних лінз:Виберіть оптичну роздільну здатність (наприклад, 10 мкм, 15 мкм, 20 мкм) на основі найменших компонентів для поверхневого-монтування (наприклад, 01005 або 02001) і кроку IC (наприклад, 0,3 мм).
Швидкість перевірки та цикл руху:Максимальна швидкість руху (наприклад, 800 мм/с для ND800) і час обробки зображення на одному-чипі (наприклад,<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
Програмне забезпечення та зручність програмування:Підтримка імпорту даних CAD, автоматичного зіставлення бібліотек компонентів і аналізу бази даних якості SPC визначає ефективність переходу під час NPI (впровадження нового продукту).

Для виробників електроніки, які шукають-рентабельне рішення AOI, NeoDen ND800 забезпечує продуктивність промислового-рівня:

Комплексне покриття:Можливість гнучкого розгортання в кількох точках перевірки, включаючи друк після-паяльною пастою, паяння перед-оплавленням,-оплавлення після-та-хвильовим паянням.
Високоточна-оптична конфігурація:5-мегапіксельні або 20-мегапіксельні повно{4}}кольорові високошвидкісні-промислові камери в поєднанні з багато-канальним стереоскопічним кільцевим освітленням (RGB/RGBW тощо, опціонально) дозволяють точно ідентифікувати надмалі компоненти та мікросхеми високої щільності.
Зручне програмування та база даних SPC:Підтримує автоматичний імпорт даних CAD і швидке зіставлення бібліотеки компонентів; має вбудовану-базу даних MySQL, яка надає статистику дефектів і аналіз процесу SPC.

Обладнання SMT AOIце не лише автоматизований інструмент, який замінює візуальний огляд людським оком, але й основне обладнання для досягнення -керованого даними, замкнутого-контролю якості наВиробничі лінії SMT. Вибираючи систему, оцінка повинна визначати пріоритет розміру друкованої плати, мінімальних розмірів компонентів і часу циклу виробничої лінії, а не просто порівнювати ціни за одиницю.

Будь ласка, поділіться розмірами вашої друкованої плати, найменшим розміром компонента та вимогами до виробничої потужності з технічною командою NeoDen. Ми оцінимо ваші потреби та налаштуємо конфігурацію AOI відповідно до ваших виробничих вимог.

[ Отримайте спеціальну конфігурацію AOI ]

[ Перегляньте детальну інформацію про продукт для NeoDen ND800 ]