Indledning
I den moderne PCBA-fremstillingsindustri,AOI (automatiseret optisk inspektion)er blevet et uundværligt kerneudstyr påSMT produktionslinjer. Fra de tidlige dage af2D AOI til dagens hastigt fremskridt3D AOI, gennemgår inspektionslogikken en fundamental transformation. Tidligere stolede mange PCBA-producenter primært på 2D AOI til loddeforbindelsesinspektion. Men efterhånden som komponentafstanden fortsætter med at krympe, og loddeforbindelsesstrukturer bliver mere og mere komplekse, har traditionel to-billedanalyse kæmpet for at opfylde kravene til høj-pålidelighedsprodukter. Især inden for områder som loddevolumenkontrol, koplanaritetsanalyse og tre-dimensionel loddeforbindelsesinspektion repræsenterer fordelene ved 3D AOI ikke blot en "opgradering", men et kvantespring i inspektionsmuligheder.
2D AOI kan stort set kun analysere "to-dimensionelle billeder"
Kerneprincippet i traditionel 2D AOI involverer at tage billeder af PCB-overfladen ved hjælp af industrielle kameraer og derefter analysere og sammenligne farve, areal, konturer og gråtoneværdier. I den tidlige PCBA-fremstilling var denne metode allerede i stand til at identificere en lang række typiske defekter, såsom fejljustering, manglende komponenter, loddebroer, gravsten og polaritetsfejl. Problemet er imidlertid, at 2D AOI kun kan fange to-planar information. Med andre ord kan den afgøre "om noget er til stede", men den kæmper for præcist at vurdere "om den er høj", "om den er tyk" eller "om den er kollapset". Til moderne PCBA-produktion med høj-densitet er det ikke længere tilstrækkeligt at stole udelukkende på plane billeder til fuldt ud at imødegå risici for loddekvalitet.
Det sande gennembrud af3D AOILigger i "Højdedata"
Den største forskel mellem3D AOIog 2D AOI er ikke blot tilføjelsen af nogle få kameraer, men introduktionen af ægte højdemålingsmuligheder. I øjeblikket bruger almindelige 3D AOI-systemer typisk struktureret lys, laserprojektion eller Moire-frynseteknologi til at skabe 3D-modeller af loddeforbindelser. Udstyret kan ikke kun visualisere udseendet af loddesamlinger, men også fange data om loddepastatykkelse, komponenthøjde og loddesamlingsvolumen. Det betyder, at mange problemer, der tidligere var umulige at kvantificere, nu kan visualiseres direkte digitalt under PCBA-fremstillingsprocessen. For eksempel kan sammenbrud af loddepasta, kolde loddesamlinger, komponentløft og utilstrækkelig loddeforbindelseshøjde alle identificeres nøjagtigt af 3D AOI.
Loddepasta udskrivningDefekter er det mest åbenlyse applikationsscenarie for 3D AOI
I SMT-processen bestemmer kvaliteten af loddepasta-udskrivning direkte stabiliteten af efterfølgende lodning. Mange PCBA-fabrikationsfejl stammer faktisk ikke frakomponent placering, men fraloddepasta udskrivning fase. Mens traditionel 2D AOI kan visualisere pudens konturer, kan den ikke nøjagtigt registrere variationer i loddepastatykkelsen. For eksempel, for loddepasta af samme område, hvis højden er utilstrækkelig, kan 2D-billeder næsten ikke vise nogen forskel, men det kan nemt føre til loddemangel og kolde loddesamlinger efterreflow lodning. I modsætning hertil kan 3D AOI direkte måle loddepastavolumen og -højdedata, hvilket muliggør tidlig detektering af udskrivningsanomalier. Det er derfor et stigende antalavancerede- PCBA-produktionslinjerimplementerer integreret3D SPIog 3D AOI inspektionssystemer.
3D AOI tilbyder betydeligt overlegne detektionsmuligheder for "flydende komponenter"
Under PCBA-fremstilling kan nogle komponenter sidde lidt over overfladen, selv når de er placeret korrekt. For eksempel er QFN'er, konnektorer og nogle store IC'er i -størrelse-hvis deres bunde ikke er i fuld kontakt med printkortet-, tilbøjelige til at få kolde loddesamlinger efter reflowlodning. Da 2D AOI mangler højdeinformation, er den ofte afhængig af indirekte bedømmelse baseret på skyggeændringer, hvilket resulterer i en høj falsk-positiv rate. I modsætning hertil3D AOIkan direkte måle højden af komponenter i forhold til pladen. Selvom der er en unormal højde på blot et par tiere mikrometer, kan den hurtigt identificeres gennem højdedata. Dette er især vigtigt for høj-pålidelige PCBA-produktionsprojekter i bilelektronik, servere og industrielle kontrolapplikationer.
Forskellen i evnen til at inspicere den tre-dimensionelle struktur af loddesamlinger er meget betydelig.
I moderne PCBA-fremstilling følger et stort antal loddesamlinger ikke længere den traditionelle "store pude"-struktur. Komponenter med fin-pitch, passive miniaturekomponenter og komplekse, uregelmæssigt formede puder bliver mere og mere almindelige. I sådanne tilfælde, selvom udseendet af en loddeforbindelse er normal, kan højdeanomalier stadig eksistere. For eksempel er problemer som loddesamlingens kollaps, utilstrækkelig befugtning eller lokaliseret lavt loddevolumen svære at identificere nøjagtigt ved hjælp af to-dimensionelle billeder alene. 3D AOI kan dog etablere den tre-dimensionelle kontur af en loddesamling og analysere loddekvaliteten gennem højdekurveanalyse. Denne forskel er især udtalt i projekter, der involverer 01005-komponenter og fine-BGA'er.
3D AOI reducerer effektivt den falske positive rate
I de tidlige dage stod mange PCBA-fremstillingsvirksomheder, der brugte 2D AOI, ofte over for et fælles problem: en alt for høj falsk positiv rate. Dette skyldes, at 2D-inspektion er stærkt afhængig af belysning, refleksioner og farvevariationer. Da loddesamlinger reflekterer lys i forskellige vinkler, kan systemet nemt fejlidentificere normale loddesamlinger som defekter. Dette øger ikke kun byrden ved gen-inspektion, men påvirker også effektiviteten af hele produktionslinjen. Med 3D AOI betyder inkluderingen af faktiske højdedata imidlertid, at inspektionslogikken ikke længere udelukkende er afhængig af billedets gråtoner. Systemet kan afgøre, om en loddeforbindelse virkelig er defekt baseret på dens tre-dimensionelle struktur, så den falske positive rate er typisk betydeligt lavere end den for 2D AOI.
3D AOI bliver den nye standard for High-End PCBA Manufacturing
Tidligere blev 3D AOI primært brugt i-avanceret elektronikproduktion på grund af de høje omkostninger ved udstyret. Men med den hurtige vækst i efterspørgslen efter bilelektronik, AI-servere, høj-kommunikation og medicinsk udstyr, begynder et stigende antal kunder at inkludere 3D-inspektionsmuligheder i deres leverandørkvalifikationskriterier. Mange høj-pålidelige PCBA-produktionsprojekter er ikke længere tilfredse med blot at "se" defekter, de kræver nu evnen til at "kvantificere" dem. Især på baggrund af den fortsatte udbredelse af høj-densitet, fin-pitch og kompleks indpakning har 3D AOI gradvist udviklet sig fra en "god-at-funktion til en kernekonkurrencefordel.
I PCBA-fremstillingsindustrien adresserer 2D AOI spørgsmålet om "visualisering af overfladedefekter", mens 3D AOI virkelig muliggør digitalisering af loddefugestrukturer. Efterhånden som elektroniske produkter fortsætter med at udvikle sig mod højere præcision og tæthed, vil betydningen af højdeinspektionskapaciteter kun blive større.
Hurtige fakta om NeoDen
- Etableret i 2010 med 200+ ansatte og 27,000+ kvm. fabrik af uafhængige ejendomsrettigheder, for at sikre standardstyringen og opnå de mest økonomiske effekter samt spare omkostningerne.
- Ejede eget bearbejdningscenter, dygtig montør, tester og QC-ingeniører, for at sikre de stærke evner for NeoDen-maskiners fremstilling, kvalitet og levering.
- 40+ globale partnere dækket i Asien, Europa, Amerika, Oceanien og Afrika for med succes at betjene 10000+ brugere i hele verden for at sikre bedre og hurtigere lokal service og hurtig respons.
- 3 forskellige R&D-teams med i alt 25+ professionelle R&D-ingeniører for at sikre den bedre og mere avancerede udvikling og ny innovation.
- Dygtige og professionelle engelske support- og serviceingeniører, for at sikre det hurtige svar inden for 8 timer, giver løsningen inden for 24 timer.
- Den unikke blandt alle de kinesiske producenter, der har registreret og godkendt CE af TUV NORD.
- NeoDen leverer livslang- teknisk support og service til alle NeoDen-maskinerne, desuden regelmæssige softwareopdateringer baseret på brugserfaringer og faktiske daglige anmodninger fra slutbrugerne.