Wat is SMT AOI-apparatuur? Hoe het werkt, defectdetectie en een selectiegids

Op modernSMT productielijnen voor elektronische productie, nadat PCB's ondergaansoldeerpasta afdrukken, snelle-plaatsing van componenten, Enreflow-solderenHoe kan men snel en nauwkeurig bepalen of componenten verkeerd geplaatst zijn, ontbreken of niet goed uitgelijnd zijn, en of soldeerverbindingen koude soldeerverbindingen of soldeerbruggen vertonen? Vertrouwen op traditionele visuele inspectie door menselijke operators is niet alleen inefficiënt, maar is ook zeer gevoelig voor gemiste defecten als gevolg van visuele vermoeidheid.

SMT AOI-apparatuur (Automated Optical Inspection).maakt gebruik van industriële digitale camera's, meer--kanaalverlichting, beeldverwerkingsalgoritmen en inspectiesoftware om geautomatiseerde visuele inspectie uit te voeren van de plaatsing van componenten, de kwaliteit van de soldeerverbindingen en gerelateerde procesfouten op PCB's.

Dit artikel biedt een diepgaande analyse- van de werkingsprincipes van AOI, de reikwijdte van de inspectie, installatielocaties, verschillen met SPI en selectiecriteria om elektronicafabrikanten te helpen een efficiënt kwaliteitscontrolesysteem op te zetten.

Volledige naam van AOI:Geautomatiseerde optische inspectie.
Kernrol:Maakt gebruik van machine vision-technologie ter vervanging van handmatige visuele inspectie, waardoor microseconde-niveau volledige- beeldopname op microsecondenniveau en defectdetectie op SMT-productielijnen mogelijk is om de verzendkwaliteit te garanderen en de herbewerkingskosten te verlagen.

Een complete set industriële- AOI-apparatuur bestaat voornamelijk uit de volgende modules:

Bewegingssysteem met hoge-precisie:Inclusief X/Y-bewegingsmechanismen, een werktafel en PCB-transportbanen, ter ondersteuning van het automatisch laden/ontladen van platen en aanpassing van de spoorbreedte.
Optisch beeldvormingssysteem:Inclusief industriële digitale camera's met hoge-resolutie, gespecialiseerde vision-lenzen en RGB-meer--kanaals combinatieverlichting.
Besturing en softwaresysteem:Algoritmesoftware voor beeldverwerking, inspectiedatabase en SPC-kwaliteitsanalysemodules (Statistical Process Control).

Typische apparatuurreferentie:Het nemen van deNeoDen ND800 SMT AOI-machineZo is hij bijvoorbeeld uitgerust met een industriële digitale camera van 5- volledige- kleuren met hoge- snelheid (met een optionele versie van 20- megapixels) gecombineerd met een ring-vormige, driedimensionale, meerkanaals kleurenlichtbron, waardoor efficiënte beeldopname en analyse van grote hoeveelheden PCB's mogelijk is.

Het inspectieproces van een AOI-systeem kan worden onderverdeeld in de volgende drie kernstappen:

PCB's worden via transportbanen automatisch in de AOI-inspectieruimte ingevoerd en nauwkeurig gepositioneerd. Om het kromtrekken van de plaat als gevolg van productieprocessen of blootstelling aan hitte tegen te gaan, zijn systemen zoals de ND800 voorzien van PCB-warpage-compensatiemogelijkheden om nauwkeurige scherpstelling tijdens inspectie te garanderen.

Verschillende defecten vertonen aanzienlijk verschillende reflectiekarakteristieken onder verlichting vanuit verschillende hoeken. Het AOI-systeem maakt gebruik van een RGB-meer--kanaals ringlicht om het soldeeroppervlak en de componentcontouren te accentueren op basis van de principes van spiegelende en diffuse reflectie. Een X/Y-mechanisme zorgt ervoor dat de camera snel beweegt en voor elke regio FOV-beelden (field of view) met hoge-definitie vastlegt.

Het systeem vergelijkt de vastgelegde digitale beelden met een standaard PCB-model (of CAD-gegevens) en analyseert ze met behulp van verschillende kernalgoritmen:

Kleurbediening en -extractie:Stelt de RGB-tint en -verzadiging in om het soldeervolume nauwkeurig te analyseren en overtollig of onvoldoende soldeer te identificeren.
Grijswaardenbewerking:Zwart{0}}en-wit-binarisatieverwerking gebruikt voor tekenherkenning (OCR/OCV) en bepaling van de IC-polariteit.
Beeldcontrast:Vergelijkt vormkenmerken om snel onjuiste uitlijning van componenten en ontbrekende componenten te identificeren.
Machinaal leren:Verbetert de robuustheid van de herkenning van complexe soldeerverbindingen en onregelmatig gevormde componenten.

Gebaseerd op het SMT-productieproces, omvat de inspectiescope van AOI vier kerngebieden:

Onvoldoende of overmatige soldeerpasta
Soldeerpasta instorten en offset
Overbrugging, vervuiling en krassen

Ontbrekende componenten en verkeerde componenten
Verkeerde uitlijning en scheefheid
Tombstone/Manhattan-effect en zij-erectie
Keer component- en componentschade om

Leegsolderen en koudsolderen
Soldeerbruggen, soldeerballen
Onvoldoende soldeer, overtollig soldeer en IC-pin los

Ontbrekende PCB-koperfolie, koperverontreiniging, zwart kussentje en blister
Ontbrekende, scheve of omgekeerde DIP-through-gatpennen en slechte soldeerverbindingen

Installatielocatie	Belangrijkste inspectiedoelen	Waarde van de oplossing
Na plaatsing / vóór-Terugstroom	Ontbrekende componenten, verkeerde componenten, verkeerde uitlijning, omgekeerde polariteit, tombstoneing	Ongesmolten soldeerpasta; componenten kunnen eenvoudig handmatig worden gecorrigeerd.
Post-Herstroom	Koude soldeerverbindingen, kortsluiting, onvoldoende/overmatig soldeer, cosmetische defecten in eindproducten	De meest voorkomende installatielocatie. Bewaakt de uiteindelijke kwaliteit van eindproducten om te voorkomen dat defecte eenheden klanten bereiken.

Dit is de meest voorkomende vraag bij het selecteren van SMT-apparatuur. De belangrijkste verschillen tussen de twee zijn als volgt:

Vergelijkingscriteria	SPI	AOI
Volledige naam	Inspectieapparatuur voor soldeerpasta	Geautomatiseerde optische inspectieapparatuur
Inspectiedoelen	Soldeerpasta pas na het printen	Componenten, soldeerverbindingen en het PCB-oppervlak
Gemeenschappelijke locaties	Na de soldeerpastaprinter	Na de plaatsingsmachine of na de reflow-oven
Belangrijke statistieken	Volume, oppervlakte, hoogte, dikte en offset van soldeerpasta	Verkeerde componenten, ontbrekende componenten, verkeerde uitlijning, koude soldeerverbindingen, kortsluiting en soldeerbruggen, enz.

Ja, en de twee systemen zijn complementair. De standaardconfiguratie van de hoge- productielijn is:Soldeerpastaprinter ➔ SPI ➔ Kies En Machine plaatsen ➔ Reflow-oven ➔ AOI. SPI bepaalt "of de soldeerpasta goed is aangebracht", terwijl AOI bepaalt "of componenten correct zijn geplaatst en veilig zijn gesoldeerd."

AOI zorgt voor een efficiënte screening, terwijl menselijke operators de verificatie en besluitvorming- verzorgen.

AOI-apparatuur kan meer dan 99% van de herhaalde visuele scans uitvoeren en automatisch niet-conforme (NG) gebieden markeren. Om vals alarm te voorkomen, biedt de systeemsoftware van apparatuur zoals de ND800 echter een speciale offline beoordelingsinterface. Ingenieurs kunnen werkelijke Field of View (FOV)-beelden snel vergelijken met standaard geregistreerde beelden om valse alarmen te bevestigen, procesoorzaken te analyseren en reparatiebeslissingen te nemen.

Bij de aanschaf van AOI-apparatuur wordt aanbevolen om u te concentreren op het evalueren van de volgende vier belangrijke dimensies:

PCB-grootte en compatibiliteit:Bevestig de minimale en maximale PCB-afmetingen en -dikten van de apparatuur. De NeoDen ND800 ondersteunt bijvoorbeeld PCB-formaten variërend van 50 × 50 mm tot 400 × 360 mm, met plaatdiktes variërend van 0,3 tot 5 mm.
Aantal camerapixels en optische lensresolutie:Selecteer de optische resolutie (bijvoorbeeld 10 μm, 15 μm, 20 μm) op basis van de kleinste oppervlak-montagecomponenten (bijvoorbeeld 01005 of 02001) en IC-pitch (bijvoorbeeld 0,3 mm).
Inspectiesnelheid en bewegingscyclus:De maximale bewegingssnelheid (bijv. 800 mm/s voor de ND800) en beeldverwerkingstijd met één-chip (bijv.<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
Software- en programmeergemak:Ondersteuning voor het importeren van CAD-gegevens, het automatisch matchen van componentenbibliotheken en de analyse van de SPC-kwaliteitsdatabase bepalen de omschakelingsefficiëntie tijdens NPI (New Product Introduction).

Voor elektronicafabrikanten die op zoek zijn naar een kosteneffectieve AOI-oplossing, levert de NeoDen ND800 industriële- prestaties:

Uitgebreide dekking:Flexibel inzetbaar op meerdere inspectiepunten, waaronder post-printen met soldeerpasta, pre-reflow, post-reflow en post-golfsolderen.
Optische configuratie met hoge-precisie:Industriële hoge--snelheidscamera's van 5- of 20- megapixels-kleuren, gecombineerd met meer-kanaals stereoscopische ringverlichting (RGB/RGBW, enz., optioneel), maken nauwkeurige identificatie van ultrakleine componenten en IC's met hoge dichtheid mogelijk.
Handige programmering en SPC-database:Ondersteunt automatische CAD-gegevensimport en snelle matching van componentenbibliotheken; beschikt over een ingebouwde-in MySQL-database die defectstatistieken en SPC-procesanalyse biedt.

SMT AOI-apparatuuris niet alleen een geautomatiseerd hulpmiddel dat visuele inspectie door het menselijk oog vervangt, maar ook de kernapparatuur voor het realiseren van data-gestuurde, gesloten-loopkwaliteitscontrole opSMT-productielijnen. Bij het selecteren van een systeem moet bij de evaluatie prioriteit worden gegeven aan de PCB-grootte, de minimale componentafmetingen en de cyclustijd van de productielijn, in plaats van eenvoudigweg de eenheidsprijzen te vergelijken.

Deel uw PCB-afmetingen, kleinste componentgrootte en productiecapaciteitsvereisten met het technische team van NeoDen. We evalueren uw behoeften en passen een AOI-configuratie aan die is afgestemd op uw productievereisten.

[ Ontvang een aangepaste AOI-configuratie ]

[ Bekijk gedetailleerde productinformatie voor de NeoDen ND800 ]