Introduction
Dans l'industrie moderne de fabrication de PCBA,AOI (Inspection optique automatisée)est devenu un équipement de base indispensable surLignes de production CMS. Dès les premiers jours deZone d'intérêt 2D à l'évolution rapide d'aujourd'huiZone d'intérêt 3D, la logique d’inspection connaît une transformation fondamentale. Dans le passé, de nombreux fabricants de PCBA s'appuyaient principalement sur l'AOI 2D pour l'inspection des joints de soudure. Cependant, à mesure que le pas des composants continue de diminuer et que les structures des joints de soudure deviennent de plus en plus complexes, l'analyse d'image bidimensionnelle traditionnelle a du mal à répondre aux exigences des produits à haute fiabilité. En particulier dans des domaines tels que le contrôle du volume de soudure, l'analyse de coplanarité et l'inspection tridimensionnelle des joints de soudure, les avantages de l'AOI 3D ne représentent pas simplement une « mise à niveau », mais un bond en avant dans les capacités d'inspection.
L'AOI 2D ne peut essentiellement analyser que des « images bidimensionnelles »
Le principe de base de l'AOI 2D traditionnel consiste à capturer des images de la surface du PCB à l'aide de caméras industrielles, puis à analyser et comparer les valeurs de couleur, de surface, de contours et d'échelle de gris. Au début de la fabrication de PCBA, cette méthode était déjà capable d'identifier un large éventail de défauts typiques, tels que le désalignement, les composants manquants, les ponts de soudure, les effets de désalignement et les erreurs de polarité. Cependant, le problème est que l'AOI 2D ne peut capturer que des informations planaires bidimensionnelles-. En d’autres termes, il peut déterminer « si quelque chose est présent », mais il a du mal à évaluer avec précision « s’il est haut », « s’il est épais » ou « s’il s’est effondré ». Pour la fabrication moderne de PCBA à haute densité-, se fier uniquement aux images planaires ne suffit plus pour gérer pleinement les risques liés à la qualité du soudage.
La véritable percée deZone d'intérêt 3DSe trouve dans "Données de hauteur"
La plus grande différence entreZone d'intérêt 3Det 2D AOI ne consiste pas simplement à ajouter quelques caméras, mais à introduire de véritables capacités de mesure de hauteur. Actuellement, les systèmes AOI 3D grand public utilisent généralement la technologie de lumière structurée, de projection laser ou de franges moirées pour créer des modèles 3D de joints de soudure. L'équipement peut non seulement visualiser l'apparence des joints de soudure, mais également capturer des données sur l'épaisseur de la pâte à souder, la hauteur des composants et le volume des joints de soudure. Cela signifie que pendant le processus de fabrication des PCBA, de nombreux problèmes qui étaient auparavant impossibles à quantifier peuvent désormais être directement visualisés numériquement. Par exemple, l'effondrement de la pâte à souder, les joints de soudure à froid, le soulèvement des composants et la hauteur insuffisante des joints de soudure peuvent tous être identifiés avec précision par l'AOI 3D.
Impression de pâte à souderLes défauts sont le scénario d’application le plus évident pour l’AOI 3D
Dans le processus SMT, la qualité de l'impression de la pâte à souder détermine directement la stabilité du brasage ultérieur. De nombreux défauts de fabrication des PCBA ne proviennent en réalité pas deplacement des composants, mais duétape d'impression de pâte à souder. Bien que l'AOI 2D traditionnel puisse visualiser les contours des plots, il ne peut pas détecter avec précision les variations d'épaisseur de la pâte à souder. Par exemple, pour une pâte à souder de la même zone, si la hauteur est insuffisante, les images 2D peuvent ne montrer presque aucune différence, mais cela peut facilement conduire à un défaut de soudure et à des joints de soudure froids après.brasage par refusion. En revanche, l’AOI 3D peut mesurer directement les données de volume et de hauteur de pâte à souder, permettant ainsi la détection précoce des anomalies d’impression. C'est pourquoi un nombre croissant delignes de production-haut de gamme de PCBAdéploient des solutions intégréesSPI 3Det Zone d'intérêt 3D systèmes de contrôle.
L'AOI 3D offre des capacités de détection nettement supérieures pour les « composants flottants »
Lors de la fabrication du PCBA, certains composants peuvent reposer légèrement au-dessus de la surface même lorsqu'ils sont correctement positionnés. Par exemple, les QFN, les connecteurs et certains -CI de grande taille-si leur fond n'est pas entièrement en contact avec le PCB-sont sujets aux joints de soudure à froid après le brasage par refusion. Étant donné que l'AOI 2D manque d'informations sur la hauteur, il s'appuie souvent sur un jugement indirect basé sur les changements d'ombre, ce qui entraîne un taux de faux-positifs élevé. En revanche,Zone d'intérêt 3Dpeut mesurer directement la hauteur des composants par rapport à la carte. Même s’il y a une élévation anormale de quelques dizaines de micromètres seulement, elle peut être rapidement identifiée grâce aux données de hauteur. Ceci est particulièrement important pour les projets de fabrication de PCBA à haute fiabilité-dans les applications d'électronique automobile, de serveurs et de contrôle industriel.
La différence dans la capacité à inspecter la structure tridimensionnelle-des joints de soudure est très significative.
Dans la fabrication moderne de PCBA, un grand nombre de joints de soudure ne suivent plus la structure traditionnelle des « grands plots ». Les composants à pas fin-, les composants passifs miniatures et les pads complexes de forme irrégulière sont de plus en plus courants. Dans de tels cas, même si l’apparence d’un joint de soudure est normale, des anomalies de hauteur peuvent néanmoins exister. Par exemple, des problèmes tels que l'effondrement des joints de soudure, un mouillage insuffisant ou un faible volume de soudure localisé sont difficiles à identifier avec précision à l'aide d'-images bidimensionnelles seules. 3D AOI. Cependant, il peut établir le contour tridimensionnel-d'un joint de soudure et analyser la qualité de la soudure grâce à l'analyse de la courbe de hauteur. Cette différence est particulièrement prononcée dans les projets impliquant des composants 01005 et des BGA à pas fin.
L'AOI 3D réduit efficacement le taux de faux positifs
Au début, de nombreuses entreprises de fabrication de PCBA utilisant l’AOI 2D étaient souvent confrontées à un problème commun : un taux de faux positifs trop élevé. En effet, l’inspection 2D repose fortement sur l’éclairage, les reflets et les variations de couleurs. Étant donné que les joints de soudure réfléchissent la lumière sous différents angles, le système peut facilement identifier à tort les joints de soudure normaux comme des défauts. Cela augmente non seulement la charge de ré-inspection, mais a également un impact sur l'efficacité de l'ensemble de la chaîne de production. Cependant, avec l’AOI 3D, l’inclusion des données de hauteur réelles signifie que la logique d’inspection ne repose plus uniquement sur les niveaux de gris de l’image. Le système peut déterminer si un joint de soudure est véritablement défectueux en fonction de sa structure tridimensionnelle -, de sorte que le taux de faux positifs est généralement nettement inférieur à celui de l'AOI 2D.
L'AOI 3D devient la nouvelle norme pour la fabrication-de PCBA haut de gamme
Dans le passé, l'AOI 3D était principalement utilisée dans-la fabrication de produits électroniques haut de gamme en raison du coût élevé de l'équipement. Cependant, avec la croissance rapide de la demande en électronique automobile, en serveurs d'IA, en communications à haut débit et en dispositifs médicaux, un nombre croissant de clients commencent à inclure des capacités d'inspection 3D dans leurs critères de qualification de fournisseurs. De nombreux projets de fabrication de PCBA à haute fiabilité ne se contentent plus de simplement « voir » les défauts, ils nécessitent désormais la capacité de les « quantifier ». Surtout dans le contexte de la prolifération continue de packagings complexes et à haute densité-, à pas fin-, l'AOI 3D a progressivement évolué d'une fonctionnalité "agréable-à-avoir" à un avantage concurrentiel essentiel.
Dans l'industrie de la fabrication de PCBA, l'AOI 2D aborde le problème de la « visualisation des défauts de surface », tandis que l'AOI 3D permet véritablement la numérisation des structures de joints de soudure. À mesure que les produits électroniques continuent d’évoluer vers une précision et une densité plus élevées, l’importance des capacités d’inspection en hauteur ne fera qu’augmenter.
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