在线型3D-SPI(3D锡膏检测机)在SMT生产中的作用

2019-04-13 18:08:49 智驰科技 57

当今元件PCB的复杂程度,己经超越人眼所能识别的能力。以往依靠人工目测对PCB质量进行检查的方法,大多基于目检人员的经验和数量程度,无法达到依据质量标准进行量化评估。由此,基于机器视觉的自动光学检测系统逐渐的替代了人工目检,并越来越广泛的应用于SMT生产线的印刷后、贴片后、焊接后PCB外观检测。

德律在线型3D-SPI(3D锡膏检测机)

德律在线型3D-SPI(3D锡膏检测机)

为何要对锡膏印刷环节进行外观检测:

众所周知,在SMT所有工序中,锡膏印刷工艺所产生的锡膏印刷不良,直接导致了约 74%的电路板组装不良,还与13%的电路板组装不良有间接关系。锡膏印刷工艺的好坏,很 大程度上决定了SMT工艺的品质.

另外,对于PLCC、GBA等焊点隐葳在本体下的元件,以及屏敝盖下元件,使用炉后AOI不能检测,需要使用X-RAY才能有效检测;而对于细小的0201、01005等元件焊接后更是难以维修,所以需要在锡膏印刷环节就使用检测设备对锡膏印刷的质量进行实时的检测和控制。更进一步地说,在锡膏印刷环节发现不良,能有限节约生产费用、提高生产效率。一旦在印刷后的PCB上发现不良,操作员可以立即进行返修。产品不会在继续流入后续工序,不再浪费贴片机和回流焊炉的生产效率,更避免了炉后修理的费用。

使用在线型3D-SPI(3D锡膏检测机)的重要意义:

不同行业的电路板,例如汽车电子、医疗行业、通讯电子、消费类电子等,各家企业对锡膏印刷的工艺有着各自的工艺管控标准。例如100um、130um、 80um等不同的锡膏印刷网板厚度;110%、100%、90%、等不同的网板开孔比例;锡膏回温时间、下压力、网板擦拭间隔等。

在当今的在SMT行业内,IPC610标准有着广泛的指导性,该标准对锡育印刷工业中各项技术参数指标有着明确的定义,包括:锡膏的平均厚度、偏移置、覆盖焊盘的百分比、 桥连等。进一步来说,IPC610标准对于锡膏印刷工艺的质量标准的定义是非常细致、且是用数字或百分比量化的。

基于图像识别技术的自动光学检测(AOI)技术己在SMT行业得到了广泛的应用,己成 为SMT生产企业标准化的质设控制工具。但对于锡膏印刷环节而言,AOI因为其只能获取PCB的2D图像信息,不能对锡膏的厚度、高度拉尖和体积进行检测,所以AOI不能完全有效控制和真实反应出锡膏印刷环节的质量。

有很多电路板生产企业在使用AOI的同时,会使用离线锡膏检测机,对锡膏印刷进行抽检。然而,锡膏印刷状态并不是一个平稳且变化呈现规律性;锡膏印刷相关的不良是不规则产生的。使用AOI结合离线锡育测厚仪不能真实的记录锡膏的状态,不能100%完全有效拦截住锡膏印刷中发生的不良。只有我们实时监控印刷机的状态,才能明显减少SMT工艺中的不良率,优化印刷工艺能提高SMT工艺的品质,达到较高的良率水平。

再次,很多因素影响印刷工艺品质,例如:温度、搅拌、压力、速度、网板清洗时间等;并且单一的因素与印刷不良之间没有明确的因果关系。所以必须使用在线型3D锡膏检测机,实时监控印刷工艺,及时准确地调整印刷机状态。专业全自动在线型3D锡膏检测机(3D-SPI)运用了高精度3D条纹调制测量技术、或者是3D激光测量技术,可以实现高度方向 上1um的测试精度。

在线型3D-SPI(3D锡膏检测机)在传统SPI的2D检测的基础上,加入了对锡膏的高度、拉尖、体积的检测, 可以在SMT产线Cycle-time时间内,快速且精确的全面检测锡膏印刷质量。作为精密检测设备,在线型3D-SPI(3D锡膏检测机)不但可以全面的检测出锡膏印刷过程中的各种不良,更可以作为质量控制工 具,真实记录锡膏印刷环节工程中锡膏质量的微小变化。用SPI锡膏检测机确认锡膏印刷状态,并把收集到的状态信息反馈给锡膏印刷机,帮助工程师调节锡膏印刷参数,最终实现提高锡膏印刷质量、降低SMT工艺不良率的目的。

两种技术类别的3D-SPI(3D锡膏检测机)性能比较:

目前,主流的3D-SPI(3D锡膏检测机)设备主要使用两类技术:基于结构光相位调制轮廓测量技术(PMP) 与基于激光测量技术(Laser)。

相位调制轮廓测量技术phase Measurement Profilomentry,简称PMP),是一种基于 结构光栅正弦运动投影,离散相移获取多幅被照射物光场图像,再根据多步相移法计算出相位分布,最后利用三角测量等方法得到高精度的物体外形轮廓和体积测量结果。

PMP-3D-SPI可使用400万像素或者的高速工业相机,实现大FOV范围内的锡膏三维测量以及锡膏高度方向上0.36um的解析度,在保证高速测量的同时,大幅度的提高测量精度。

此外,PMP-3D-SPI可在视觉部分安装多个投影头,有效克服了锡膏3D测量的阴影效 应。

激光测量技术,采用传统的激光光源投影出线状光源,使相PSD或工业相机获取图像。激光3D-SPI使用飞行拍摄模式,在激光投影匀速移动的过程中一次性获取锡膏的3D与2D信息。激光3D-SPI具有很快的检测速度,但是不能在保证高精度的同时实现高速;激光光源响应好,不易受外界光照影响,此外,因为激光技术为传统的模拟技术,激光3D-SPI的高分辨率为1um或2um。

在目前的SMT设备市场中,使用激光测量类的厂商较多,更为先进的PMP-3D测量只有 少数高档SPI在使用.

总结:

3D-SPI(3D锡膏检测机)在SMT行业中的应用是近5年才迅速发展起来的新型检测技术,它对超微小、 分布细密的锡膏进行反复、高效、客观的检测,大人提高了PCB质量和生产效率。3D-SPI(3D锡膏检测机)对于提高SMT生产线生产效率,减少维修费用,更进一步提高产品质量有着卓越的推动作用。 随着SMT行业的高速发展,以及各企业对质量控制越来越高的要求,3D-SPI(3D锡膏检测机)会运用到越来越多的SMT生产中。


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