Qu'est-ce que l'équipement SMT AOI ? Comment ça marche, détection des défauts et guide de sélection

Sur le moderneCMS lignes de production de fabrication électronique, après que les PCB aient été soumisimpression de pâte à souder, placement de composants à grande-vitesse, etbrasage par refusion, comment déterminer rapidement et précisément si des composants sont mal placés, manquants ou mal alignés, et si les joints de soudure présentent des joints de soudure à froid ou des ponts de soudure ? S'appuyer sur l'inspection visuelle traditionnelle par des opérateurs humains est non seulement inefficace, mais aussi très sujet aux défauts manqués en raison de la fatigue visuelle.

Équipement SMT AOI (inspection optique automatisée)utilise des caméras numériques industrielles, un éclairage multi-canal, des algorithmes de traitement d'image et un logiciel d'inspection pour effectuer une inspection visuelle automatisée du placement des composants, de la qualité des joints de soudure et des défauts de processus associés sur les PCB.

Cet article fournira une analyse approfondie-des principes de fonctionnement d'AOI, de la portée de l'inspection, des emplacements d'installation, des différences par rapport au SPI et des critères de sélection pour aider les fabricants de produits électroniques à établir un système de contrôle qualité efficace.

Nom complet de l’AOI :Inspection optique automatisée.
Rôle principal :Utilise la technologie de vision industrielle pour remplacer l'inspection visuelle manuelle, permettant une capture d'image complète-de la microseconde et une détection des défauts sur les lignes de production SMT afin de garantir la qualité des expéditions et de réduire les coûts de reprise.

Un ensemble complet d'équipements AOI de qualité industrielle-se compose principalement des modules suivants :

Système de mouvement de haute-précision :Comprend des mécanismes de mouvement X/Y, une table de travail et des pistes de convoyeur PCB, prenant en charge le chargement/déchargement automatique des cartes et le réglage de la largeur des pistes.
Système d'imagerie optique :Comprend des caméras numériques industrielles-haute résolution, des objectifs de vision spécialisés et un éclairage combiné multicanal{{1}RVB.
Système de contrôle et logiciel :Logiciel d'algorithme de traitement d'image, base de données d'inspection et modules d'analyse de la qualité SPC (Statistical Process Control).

Référence d'équipement typique :Prendre leMachine AOI CMS NeoDen ND800à titre d'exemple, il est équipé d'un appareil photo numérique industriel haute vitesse couleur-couleur haute-de 5-mégapixels (avec une version de 20-mégapixels en option) combiné à une source de lumière couleur multicanal tridimensionnelle et multicanal en forme d'anneau-, permettant une capture d'image et une analyse efficaces de grands volumes de PCB.

Le processus d’inspection d’un système AOI peut être décomposé en trois étapes principales suivantes :

Les PCB sont automatiquement introduits dans la zone d'inspection AOI via des pistes de convoyeur et positionnés avec précision. Pour remédier à la déformation des cartes causée par les processus de fabrication ou l'exposition à la chaleur, des systèmes tels que le ND800 sont dotés de capacités de compensation de déformation des circuits imprimés pour garantir une mise au point précise lors de l'inspection.

Différents défauts présentent des caractéristiques de réflexion très différentes sous un éclairage sous différents angles. Le système AOI utilise un anneau lumineux RVB multi-canal pour mettre en évidence la surface de soudure et les contours des composants sur la base des principes de réflexion spéculaire et diffuse. Un mécanisme X/Y permet à la caméra de se déplacer rapidement, capturant des images FOV (champ de vision) haute définition pour chaque région.

Le système compare les images numériques capturées avec un modèle PCB standard (ou des données CAO) et les analyse à l'aide de divers algorithmes de base :

Opération et extraction des couleurs :Définit la teinte et la saturation RVB pour analyser avec précision le volume de soudure et identifier l'excès ou l'insuffisance de soudure.
Fonctionnement de l'échelle de gris :Traitement de binarisation noir-et-blanc utilisé pour la reconnaissance de caractères (OCR/OCV) et la détermination de la polarité IC.
Contraste de l'image :Compare les caractéristiques de forme pour identifier rapidement le désalignement des composants et les composants manquants.
Apprentissage automatique :Améliore la robustesse de la reconnaissance des joints de soudure complexes et des composants de forme irrégulière.

Basée sur le processus de fabrication SMT, la portée de l'inspection d'AOI couvre quatre domaines principaux :

Pâte à souder insuffisante ou excessive
Effondrement et décalage de la pâte à souder
Pontage, contamination et rayures

Composants manquants et mauvais composants
Désalignement et biais
Effet Tombstone/Manhattan et érection latérale
Inverser les composants et les dommages aux composants

Soudure à vide et brasage à froid
Pontage à souder, billes à souder
Soudure insuffisante, excès de soudure et levage des broches IC

Feuille de cuivre PCB manquante, contamination par le cuivre, tampon noir et blister
DIP manquant, biaisé ou inversé-Broches de trou et joints de soudure de mauvaise qualité

Emplacement d'installation	Objectifs clés de l’inspection	Valeur de la solution
Après le placement/Pré-Redistribution	Composants manquants, mauvais composants, désalignement, polarité inversée, chute	Pâte à souder non fondue ; les composants sont facilement corrigés manuellement.
Publier-Redistribution	Joints de soudure à froid, courts-circuits, soudure insuffisante/excessive, défauts esthétiques des produits finis	L'emplacement d'installation le plus courant. Surveille la qualité finale des produits finis pour empêcher les unités défectueuses d’atteindre les clients.

C'est la question la plus courante lors de la sélection d'un équipement SMT. Les principales différences entre les deux sont les suivantes :

Critères de comparaison	IPS	Zone d'intérêt
Nom et prénom	Équipement d'inspection de pâte à souder	Équipement d'inspection optique automatisé
Cibles d'inspection	Pâte à souder après impression uniquement	Composants, joints de soudure et surface du PCB
Emplacements communs	Après l'imprimante à pâte à souder	Après la machine de placement ou après le four de refusion
Indicateurs clés	Volume, surface, hauteur, épaisseur et décalage de la pâte à souder	Mauvais composants, composants manquants, désalignement, joints de soudure à froid, courts-circuits et ponts de soudure, etc.

Oui, et les deux systèmes sont complémentaires. La configuration standard d'une ligne de production-de haute qualité est la suivante :Imprimante de pâte à souder ➔ IPS ➔ Prendre et Placer la machine ➔ Four de refusion ➔ Zone d'intérêt. SPI détermine « si la pâte à souder a été distribuée correctement », tandis qu'AOI détermine « si les composants ont été placés correctement et soudés en toute sécurité ».

AOI gère un contrôle efficace, tandis que les opérateurs humains gèrent la vérification et la prise de décision-.

L'équipement AOI peut effectuer plus de 99 % des analyses visuelles répétitives et marquer automatiquement les zones-non conformes (NG). Cependant, pour éviter les fausses alarmes, le logiciel système d'un équipement tel que le ND800 fournit une interface de révision hors ligne dédiée. Les ingénieurs peuvent comparer rapidement les images réelles du champ de vision (FOV) avec les images enregistrées standard pour confirmer les fausses alarmes, analyser les causes du processus et prendre des décisions de réparation.

Lors de l’achat d’un équipement AOI, il est recommandé de se concentrer sur l’évaluation des quatre dimensions clés suivantes :

Taille et compatibilité du PCB :Confirmez les tailles et épaisseurs minimales et maximales des PCB de l'équipement. Par exemple, le NeoDen ND800 prend en charge des tailles de PCB allant de 50 × 50 mm à 400 × 360 mm, avec des épaisseurs de carte allant de 0,3 à 5 mm.
Nombre de pixels de la caméra et résolution de l'objectif optique :Sélectionnez la résolution optique (par exemple, 10 μm, 15 μm, 20 μm) en fonction des plus petits composants de montage en surface - (par exemple, 01005 ou 02001) et du pas IC (par exemple, 0,3 mm).
Vitesse d’inspection et cycle de mouvement :La vitesse de déplacement maximale (par exemple, 800 mm/s pour le ND800) et le temps de traitement d'image à puce unique (par exemple,<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
Commodité du logiciel et de la programmation :La prise en charge de l'importation de données CAO, de la correspondance automatique des bibliothèques de composants et de l'analyse de la base de données de qualité SPC détermine l'efficacité du changement lors du NPI (New Product Introduction).

Pour les fabricants de produits électroniques à la recherche d'une solution AOI-rentable, le NeoDen ND800 offre des performances de niveau industriel- :

Couverture complète :Déployable de manière flexible sur plusieurs points d'inspection, y compris après-impression de pâte à souder, avant-refusion, après-refusion et post-soudage à la vague.
Configuration optique de haute-précision :Des caméras industrielles couleur haute vitesse-de 5-mégapixels ou 20-mégapixels-couleur haute vitesse, associées à un éclairage annulaire stéréoscopique multi-canal (RVB/RGBW, etc., en option), permettent une identification précise des composants ultra-petits et des circuits intégrés haute densité.
Programmation pratique et base de données SPC :Prend en charge l'importation automatique de données CAO et la correspondance rapide des bibliothèques de composants ; dispose d'une base de données MySQL-intégrée qui fournit des statistiques sur les défauts et une analyse des processus SPC.

Équipement CMS AOIn'est pas seulement un outil automatisé qui remplace l'inspection visuelle par l'œil humain, mais également l'équipement de base pour réaliser un contrôle qualité en boucle fermée-basé sur les données surLignes de production CMS. Lors de la sélection d'un système, l'évaluation doit donner la priorité à la taille du PCB, aux dimensions minimales des composants et au temps de cycle de la ligne de production, plutôt que de simplement comparer les prix unitaires.

Veuillez partager les dimensions de votre PCB, la plus petite taille de composant et vos exigences en matière de capacité de production avec l'équipe technique de NeoDen. Nous évaluerons vos besoins et personnaliserons une configuration AOI adaptée à vos exigences de production.

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