Uvod
Na modernomSMT proizvodne linije za elektronsku proizvodnju, nakon što se PCB podvrgnuštampanje lemne paste, brzo postavljanje komponenti, ireflow lemljenje, kako se može brzo i precizno utvrditi da li su komponente pogrešno postavljene, nedostaju ili neusklađene i da li na lemnim spojevima postoje hladni lemni spojevi ili lemni mostovi? Oslanjanje na tradicionalnu vizuelnu inspekciju od strane ljudskih operatera nije samo neefikasno već je i vrlo sklono promašenim defektima zbog vizuelnog zamora.
SMT AOI (automatizovana optička inspekcija) opremakoristi industrijske digitalne kamere, višekanalno osvjetljenje, algoritme za obradu slike i softver za inspekciju za automatsku vizualnu inspekciju postavljanja komponenti, kvaliteta lemnih spojeva i povezanih grešaka u procesu na PCB-ima.
Ovaj članak će pružiti detaljnu analizu principa rada AOI-a, opsega inspekcije, lokacija za instalaciju, razlika od SPI i kriterijuma odabira kako bi se proizvođačima elektronike pomoglo da uspostave efikasan sistem kontrole kvaliteta.
Šta je SMT AOI oprema? Šta radi AOI?
1. Puno ime i osnovna uloga AOI
- Puni naziv AOI:Automatska optička inspekcija.
- Osnovna uloga:Koristi tehnologiju mašinskog vida kako bi zamijenila ručnu vizualnu inspekciju, omogućavajući snimanje punog panela na nivou mikrosekunde i otkrivanje kvarova na SMT proizvodnim linijama kako bi se osigurao kvalitet isporuke i smanjili troškovi prerade.
2. Glavne hardverske i softverske komponente AOI opreme
Kompletan set industrijske AOI opreme prvenstveno se sastoji od sljedećih modula:
- Visokoprecizan sistem pokreta:Uključuje mehanizme za kretanje po X/Y, radni sto i PCB transportne trake, podržavajući automatsko utovar/istovar ploče i podešavanje širine staze.
- Optički sistem za snimanje:Uključuje industrijske digitalne kamere visoke rezolucije, specijalizirana sočiva za vid i RGB višekanalno kombinirano osvjetljenje.
- Kontrolni i softverski sistem:Softver za algoritam obrade slike, baza podataka inspekcije i moduli za analizu kvaliteta SPC (Statistička kontrola procesa).
Tipična referenca opreme:UzimanjeNeoDen ND800 SMT AOI mašinana primjer, opremljen je industrijskom digitalnom kamerom velike brzine u punoj boji od 5 megapiksela (sa opcionom verzijom od 20 megapiksela) u kombinaciji s prstenastim, trodimenzionalnim, višekanalnim izvorom svjetlosti u boji, što omogućava efikasno snimanje slike i analizu velikih količina PCB-a.
Kako radi SMT AOI?
Proces inspekcije AOI sistema može se podijeliti u sljedeća tri osnovna koraka:
Korak 1: Uvlačenje i pozicioniranje PCB-a
PCB-i se automatski unose u AOI inspekcijsko područje preko transportnih traka i precizno se pozicioniraju. Da bi se pozabavili savijanjem ploče uzrokovanim proizvodnim procesima ili izlaganjem toploti, sistemi kao što je ND800 imaju mogućnost kompenzacije iskrivljenosti PCB-a kako bi se osigurao precizan fokus tokom inspekcije.
Korak 2: Višekanalno osvjetljenje i snimanje slike kamere
Različiti defekti pokazuju značajno različite karakteristike refleksije pod osvjetljenjem iz različitih uglova. AOI sistem koristi RGB višekanalno prstenasto svjetlo da istakne površinu lema i konture komponenti na osnovu principa zrcalne i difuzne refleksije. X/Y mehanizam pokreće kameru da se brzo kreće, snimajući slike visoke definicije FOV (vidno polje) za svaki region.
Korak 3: Algoritamska obrada i poređenje standarda
Sistem uspoređuje snimljene digitalne slike sa standardnim modelom PCB-a (ili CAD podacima) i analizira ih koristeći različite osnovne algoritame:
- Rad u boji i ekstrakcija:Postavlja RGB nijansu i zasićenost za preciznu analizu zapremine lema i identifikaciju viška ili nedovoljno lema.
- Operacija u sivoj skali:Obrada crno-bijele binarizacije koja se koristi za prepoznavanje karaktera (OCR/OCV) i određivanje polariteta IC.
- Kontrast slike:Uspoređuje karakteristike oblika kako bi brzo identificirao neusklađenost komponenti i komponente koje nedostaju.
- Mašinsko učenje:Povećava robusnost prepoznavanja složenih lemnih spojeva i komponenti nepravilnog oblika.
Koje PCB i SMT defekte može otkriti AOI?
Zasnovano na proizvodnom procesu SMT-a, opseg inspekcije AOI pokriva četiri ključna područja:
1. Nedostaci štampanja paste za lemljenje
- Nedovoljna ili prekomjerna pasta za lemljenje
- Kolaps i ofset lemne paste
- Premošćavanje, kontaminacija i ogrebotine
2. Defekti postavljanja komponenti
- Nedostaju komponente i pogrešne komponente
- Neusklađenost i kosina
- Tombstone/Efekat Manhattana i bočna montaža
- Obrnuta komponenta i oštećenje komponenti
3. Defekti lemljenja
- Prazno lemljenje i hladno lemljenje
- Premošćivanje lemljenja, kuglice za lemljenje
- Nedovoljno lemljenje, višak lemljenja i podizanje IC pina
4. Defekti površine PCB-a i DIP umetanja
- Nedostaje bakrena folija PCB-a, kontaminacija bakrom, crni jastučić i blister
- Nedostaju, iskošeni ili obrnuti DIP klinovi kroz rupe i loši lemni spojevi
Gdje bi AOI trebao biti pozicioniran na SMT proizvodnoj liniji?
| Lokacija instalacije | Ključni ciljevi inspekcije | Vrijednost rješenja |
| Nakon postavljanja / Pre-Reflow | Nedostaju komponente, pogrešne komponente, neusklađenost, obrnuti polaritet, nadgrobni spomenik | Neotopljena pasta za lemljenje; komponente se lako ispravljaju ručno. |
| Post-Reflow | Hladni lemni spojevi, kratki spojevi, nedovoljno/prekomerno lemljenje, kozmetički nedostaci u gotovim proizvodima | Najčešća lokacija za ugradnju. Prati konačni kvalitet gotovih proizvoda kako bi spriječio neispravne jedinice da dođu do kupaca. |
Koja je razlika između AOI i SPI?
Ovo je najčešće pitanje pri odabiru SMT opreme. Ključne razlike između njih su sljedeće:
| Kriterijumi poređenja | SPI | AOI |
| Puno ime | Oprema za inspekciju paste za lemljenje | Automatska oprema za optičku inspekciju |
| Ciljevi inspekcije | Lemna pasta samo nakon štampe | Komponente, spojevi za lemljenje i površina PCB-a |
| Uobičajene lokacije | Nakon lemne paste štampač | Nakon mašine za postavljanje ili nakon reflow peći |
| Ključne metrike | Volumen, površina, visina, debljina i pomak paste za lemljenje | Pogrešne komponente, nedostajuće komponente, neusklađenost, hladni lemni spojevi, kratki spojevi i lemni mostovi, itd. |
Mogu li se SPI i AOI koristiti zajedno?
Da, i ova dva sistema su komplementarna. Standardna visokokvalitetna konfiguracija proizvodne linije je:Štampač za lemnu pastu ➔ SPI ➔ Pick i Place Machine ➔ Reflow Oven ➔ AOI. SPI određuje "da li je pasta za lemljenje pravilno nanesena", dok AOI određuje "da li su komponente pravilno postavljene i bezbedno zalemljene".
Može li AOI u potpunosti zamijeniti ručnu vizualnu inspekciju?
AOI se bavi efikasnim skriningom, dok ljudski operateri rukovode verifikacijom i donošenjem odluka.
AOI oprema može izvršiti preko 99% ponavljajućih vizuelnih skeniranja i automatski označiti neusklađena (NG) područja. Međutim, da bi se sprečili lažni alarmi, sistemski softver opreme kao što je ND800 obezbeđuje namenski interfejs za pregled van mreže. Inženjeri mogu brzo uporediti stvarne slike vidnog polja (FOV) sa standardnim registrovanim slikama kako bi potvrdili lažne alarme, analizirali uzroke procesa i doneli odluke o popravci.
Ključni parametri za odabir SMT AOI opreme
Prilikom kupovine AOI opreme, preporučuje se da se fokusirate na procjenu sljedeće četiri ključne dimenzije:
- Veličina i kompatibilnost PCB-a:Potvrdite minimalne i maksimalne veličine i debljine PCB-a opreme. Na primjer, NeoDen ND800 podržava veličine PCB-a u rasponu od 50 × 50 mm do 400 × 360 mm, sa debljinama ploče u rasponu od 0,3 do 5 mm.
- Broj piksela kamere i rezolucija optičkog objektiva:Odaberite optičku rezoluciju (npr. 10 μm, 15 μm, 20 μm) na osnovu najmanjih komponenti za površinsku montažu (npr. 01005 ili 02001) i IC koraka (npr. 0,3 mm).
- Brzina inspekcije i ciklus kretanja:Maksimalna brzina kretanja (npr. 800 mm/s za ND800) i vrijeme obrade slike jednog čipa (npr.<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
- Pogodnost softvera i programiranja:Podrška za uvoz CAD podataka, automatsko uparivanje biblioteka komponenti i analiza baze podataka kvaliteta SPC određuje efikasnost promjene tokom NPI (Uvođenje novog proizvoda).
Ključne karakteristike mašine NeoDen ND800 SMT AOI
Za proizvođače elektronike koji traže isplativo AOI rješenje, NeoDen ND800 pruža performanse industrijske klase:
- Sveobuhvatna pokrivenost:Fleksibilno se može postaviti na više kontrolnih tačaka, uključujući ispis paste za lemljenje, pre-reflow, post-reflow i lemljenje nakon talasa.
- Optička konfiguracija visoke preciznosti:Industrijske kamere velike brzine u punoj boji od 5 megapiksela ili 20 megapiksela, uparene sa višekanalnim stereoskopskim prstenastim osvjetljenjem (RGB/RGBW, itd., opciono), omogućavaju preciznu identifikaciju ultra malih komponenti i IC-a visoke gustine.
- Pogodno programiranje i SPC baza podataka:Podržava automatski uvoz CAD podataka i brzo usklađivanje biblioteke komponenti; ima ugrađenu MySQL bazu podataka koja pruža statistiku grešaka i analizu SPC procesa.
Zaključak
SMT AOI opremanije samo automatizirani alat koji zamjenjuje vizualnu inspekciju od strane ljudskog oka, već i osnovna oprema za postizanje kontrole kvalitete zatvorene petlje na temelju podataka.SMT proizvodne linije. Prilikom odabira sistema, evaluacija treba dati prednost veličini PCB-a, minimalnim dimenzijama komponenti i vremenu ciklusa proizvodne linije, umjesto da se jednostavno upoređuju jedinične cijene.
Tražite AOI rješenje koje odgovara vašoj SMT proizvodnoj liniji?
Molimo podijelite svoje dimenzije PCB-a, najmanju veličinu komponenti i zahtjeve za proizvodnim kapacitetom sa NeoDen tehničkim timom. Procijenit ćemo vaše potrebe i prilagoditi AOI konfiguraciju prilagođenu vašim zahtjevima proizvodnje.
[ Nabavite prilagođenu AOI konfiguraciju ]
[ Pogledajte detaljne informacije o proizvodu za NeoDen ND800 ]