Введение
В современной индустрии производства печатных платAOI (автоматизированный оптический контроль)стал незаменимым основным элементом оборудования наПроизводственные линии SMT. С первых дней2D АИ к сегодняшнему быстро развивающемуся3D АИЛогика проверки претерпевает фундаментальную трансформацию. В прошлом многие производители печатных плат полагались в первую очередь на 2D AOI для проверки паяных соединений. Однако поскольку шаг компонентов продолжает уменьшаться, а структуры паяных соединений становятся все более сложными, традиционный анализ двумерных изображений с трудом отвечает требованиям к продуктам с высокой-надежностью. В частности, в таких областях, как контроль объема припоя, анализ копланарности и трехмерный контроль паяных соединений, преимущества 3D AOI представляют собой не просто «обновление», а квантовый скачок в возможностях контроля.
2D AOI может, по сути, анализировать только «двумерные изображения»
Основной принцип традиционного 2D AOI включает в себя захват изображений поверхности печатной платы с помощью промышленных камер, а затем анализ и сравнение значений цвета, площади, контуров и оттенков серого. На ранних стадиях производства печатных плат этот метод уже позволял выявлять широкий спектр типичных дефектов, таких как несоосность, отсутствие компонентов, паяные перемычки, надгробия и ошибки полярности. Однако проблема в том, что 2D AOI может захватывать только двумерную планарную информацию. Другими словами, он может определить, «есть ли что-то», но с трудом может точно оценить, «высоко ли оно», «толстое ли оно» или «разрушилось ли оно». При современном производстве печатных плат с высокой-плотностью полагаться исключительно на плоские изображения уже недостаточно для полного устранения рисков, связанных с качеством пайки.
Настоящий прорыв3D АИЛожь в «Данных о высоте»
Самая большая разница между3D АИа 2D AOI — это не просто добавление нескольких камер, но и введение реальных возможностей измерения высоты. В настоящее время основные 3D-системы AOI обычно используют структурированный свет, лазерную проекцию или технологию муаровой полосы для создания 3D-моделей паяных соединений. Оборудование может не только визуализировать внешний вид паяных соединений, но также собирать данные о толщине паяльной пасты, высоте компонента и объеме паяного соединения. Это означает, что в процессе производства печатных плат многие проблемы, которые раньше невозможно было определить количественно, теперь можно непосредственно визуализировать в цифровом виде. Например, с помощью 3D AOI можно точно определить разрушение паяльной пасты, холодные паяные соединения, подъем компонента и недостаточную высоту паяного соединения.
Печать паяльной пастойДефекты — наиболее очевидный сценарий применения 3D AOI
В процессе поверхностного монтажа качество печати паяльной пасты напрямую определяет стабильность последующей пайки. Многие производственные дефекты печатных плат на самом деле возникают не из-заразмещение компонентов, но изэтап печати паяльной пасты. Хотя традиционный 2D AOI позволяет визуализировать контуры контактных площадок, он не может точно обнаружить изменения толщины паяльной пасты. Например, для паяльной пасты одного и того же участка, если высота недостаточна, 2D-изображения могут почти не показать разницы, но это легко может привести к дефекту припоя и холодным паяным соединениям послепайка оплавлением. Напротив, 3D AOI может напрямую измерять объем и высоту паяльной пасты, что позволяет заблаговременно обнаруживать аномалии печати. Именно поэтому все большее числовысокопроизводительные-линии по производству печатных платразвертывают интегрированные3D ИПИи 3D АИ инспекционные системы.
3D AOI обеспечивает значительно улучшенные возможности обнаружения «плавающих компонентов».
Во время производства печатной платы некоторые компоненты могут располагаться немного над поверхностью, даже если они расположены правильно. Например, QFN, разъемы и некоторые крупные-микросхемы-, если их нижняя часть не полностью контактирует с печатной платой,-предрасположены к образованию холодных паяных соединений после пайки оплавлением. Поскольку в 2D AOI отсутствует информация о высоте, она часто опирается на косвенные оценки, основанные на изменениях теней, что приводит к высокому уровню ложно-положительных результатов. В отличие,3D АИможет напрямую измерять высоту компонентов относительно платы. Даже если имеется аномальная высота всего в несколько десятков микрометров, ее можно быстро определить по данным о высоте. Это особенно важно для проектов по производству высоконадежных печатных плат в автомобильной электронике, серверах и приложениях промышленного управления.
Разница в возможности проверки трехмерной-структуры паяных соединений очень значительна.
В современном производстве печатных плат большое количество паяных соединений больше не соответствует традиционной структуре «больших площадок». Компоненты с мелким-шагом, миниатюрные пассивные компоненты и сложные пэды неправильной формы становятся все более распространенными. В таких случаях, даже если внешний вид паяного соединения нормальный, аномалии высоты все равно могут существовать. Например, такие проблемы, как разрушение паяного соединения, недостаточное смачивание или локализованный низкий объем припоя, трудно точно определить с помощью только двумерных изображений. 3D AOI, однако можно определить трехмерный-контур паяного соединения и проанализировать качество пайки посредством анализа кривой высоты. Эта разница особенно заметна в проектах, включающих компоненты 01005 и BGA с мелким-шагом.
3D AOI эффективно снижает частоту ложноположительных результатов
Вначале многие компании-производители печатных плат, использующие 2D AOI, часто сталкивались с общей проблемой: чрезмерно высоким уровнем ложных срабатываний. Это связано с тем, что 2D-контроль во многом зависит от освещения, отражений и изменений цвета. Поскольку паяные соединения отражают свет под разными углами, система может легко ошибочно принять нормальные паяные соединения за дефекты. Это не только увеличивает нагрузку на повторную-проверку, но и влияет на эффективность всей производственной линии. Однако при использовании 3D AOI включение фактических данных о высоте означает, что логика проверки больше не полагается исключительно на оттенки серого изображения. Система может определить, является ли паяное соединение действительно дефектным, основываясь на его трехмерной-структуре, поэтому уровень ложноположительных результатов обычно значительно ниже, чем при 2D AOI.
3D AOI становится новым стандартом в производстве печатных плат высокого класса-
Раньше 3D AOI в основном использовался в производстве-электроники высокого класса из-за высокой стоимости оборудования. Однако в условиях быстрого роста спроса на автомобильную электронику, серверы искусственного интеллекта, высокоскоростную-связь и медицинское оборудование все большее число клиентов начинают включать возможности 3D-контроля в критерии квалификации своих поставщиков. Многие проекты по производству высоконадежных печатных плат больше не удовлетворяются простым «видением» дефектов, теперь им требуется возможность «количественно оценить» их. Особенно на фоне продолжающегося распространения упаковки с высокой-плотностью, мелким-шагом и сложной упаковкой, 3D AOI постепенно превратилась из "приятной-необходимой-функции в основное конкурентное преимущество.
В индустрии производства печатных плат 2D AOI решает проблему «визуализации поверхностных дефектов», а 3D AOI действительно позволяет оцифровать структуры паяных соединений. Поскольку электронные продукты продолжают развиваться в сторону более высокой точности и плотности, важность возможностей контроля высоты будет только возрастать.
Краткие факты о NeoDen
- Основана в 2010 году, имеет 200+ сотрудников и 27 000+ кв.м. Фабрика независимых прав собственности, чтобы обеспечить стандартное управление и достичь максимального экономического эффекта, а также сэкономить затраты.
- Владеет собственным обрабатывающим центром, квалифицированным сборщиком, тестером и инженерами по контролю качества, чтобы обеспечить сильные возможности для производства, качества и доставки машин NeoDen.
- 40+ глобальные партнеры в Азии, Европе, Америке, Океании и Африке успешно обслуживают пользователей 10000+ по всему миру, обеспечивая более качественное и быстрое местное обслуживание и оперативное реагирование.
- 3 различные группы исследований и разработок, состоящие из 25+ профессиональных инженеров-исследователей и разработок, для обеспечения лучших и более продвинутых разработок и новых инноваций.
- Квалифицированные и профессиональные инженеры по поддержке и обслуживанию на английском языке обеспечивают быстрый ответ в течение 8 часов, решение предоставляется в течение 24 часов.
- Единственный среди всех китайских производителей, зарегистрировавших и получивших сертификат CE от TUV NORD.
- NeoDen предоставляет пожизненную-техническую поддержку и обслуживание для всех машин NeoDen, а также регулярные обновления программного обеспечения, основанные на опыте использования и фактических ежедневных запросах конечных пользователей.