自動光學檢查(AOI)
發布時間:2012/10/12 19:38:36 訪問次數:1275
隨著貼片密度增高以及元器IMP811LEUS-T件微細化,SMA檢查難度越來越高,人工目測就顯得力不從心了,故采用專用檢查儀實現自動檢測越來越重要。這類測試儀都有一個共同特點,就是通過光源對SMA進行照射,用光學銃頭將SMA反射光采集進計算機,經過計算機圖像處理系統處理從而判斷SMA上元器件位置及焊接情況,所以這類設備稱為自動光學檢查(AutomatedOpticallnspection, AOI)。
AOI設備根據在流水線上的位置通常可分為三種:第一種是放在絲網印刷后檢測焊膏故障的AOI,稱為絲網印刷后AOI;第二種是放在貼片后檢測器件貼裝故障的AOI,稱為貼片后AOI;第三種是放在再流焊后同時檢測器件貼裝故障和焊接故障的AOI,稱為再流焊后AOI。現分別將上述三種機器的故障檢測能力和原理進行介紹。
絲網印刷后AOI
錫膏印刷是SMT生產的第一道工序,大量的生產缺陷與之有關,其原因是錫膏印刷過程無論是設備的工藝參數調節,還是物料的選擇包括模板、刮刀、錫膏和PCB均與人的專業技術經驗有直接關系,即人為因素較多,因此對絲網印刷后AOI,不僅要檢測是否印有錫膏,錫膏之間有沒有短路,而且要能夠測量錫膏的高度,以及印刷面積。實現印刷錫膏的3D測量,并且其測量周期不應對印刷流程的周期產生負面影響,故絲網印刷后的AOI相對其他兩種AOI在技術上要復雜得多,實際應用的時間也比其他兩種AOI要晚許多。
目前絲網印刷盾的AOI均采用三維測量系統方法來實現,其原理主要有激光三角測量,以及體積像素獲取法。
激光測量技術是通過對印刷后錫膏表面的逐行掃描收集數據,由于時間的原因,要測量的實際錫膏表面積要小于被掃描的面積,掃描速度和掃描精度往往不可兼得。體積像素獲取法,則是應用波紋干涉測量原理(Fast Moire Interferometry)。不管錫膏點的數量和密度如何,其柵格投影的所有結點的五L Z坐標都可以在一個定義好的窗口中確定,二者的原理圖如圖15.57所示。
在實際的測量系統中,體積像素法是采用一個帶投影單元的數碼相機,投射單元將激光投影到PCB任何表面上,被測錫膏的二維和三維信息被相機所獲取。錫膏的高度信息是通過疊加兩根激光束的波陣面(Wave Fronts)來計算的。這樣每個像素的高度信息都可被計算出來,而整個相機的視野中體積信息也就被計算出來。該系統只用一臺相機進行校準、組合、排列,故具有結構簡單的優點。
目前由EKRA公司采用Solvision公司技術所研究的錫膏AOI已做到100%三維檢測,其速度已達到16cm/s,PCB檢測面積從50mmx80mm到460mmx460mm都可以被檢查。
隨著貼片密度增高以及元器IMP811LEUS-T件微細化,SMA檢查難度越來越高,人工目測就顯得力不從心了,故采用專用檢查儀實現自動檢測越來越重要。這類測試儀都有一個共同特點,就是通過光源對SMA進行照射,用光學銃頭將SMA反射光采集進計算機,經過計算機圖像處理系統處理從而判斷SMA上元器件位置及焊接情況,所以這類設備稱為自動光學檢查(AutomatedOpticallnspection, AOI)。
AOI設備根據在流水線上的位置通常可分為三種:第一種是放在絲網印刷后檢測焊膏故障的AOI,稱為絲網印刷后AOI;第二種是放在貼片后檢測器件貼裝故障的AOI,稱為貼片后AOI;第三種是放在再流焊后同時檢測器件貼裝故障和焊接故障的AOI,稱為再流焊后AOI。現分別將上述三種機器的故障檢測能力和原理進行介紹。
絲網印刷后AOI
錫膏印刷是SMT生產的第一道工序,大量的生產缺陷與之有關,其原因是錫膏印刷過程無論是設備的工藝參數調節,還是物料的選擇包括模板、刮刀、錫膏和PCB均與人的專業技術經驗有直接關系,即人為因素較多,因此對絲網印刷后AOI,不僅要檢測是否印有錫膏,錫膏之間有沒有短路,而且要能夠測量錫膏的高度,以及印刷面積。實現印刷錫膏的3D測量,并且其測量周期不應對印刷流程的周期產生負面影響,故絲網印刷后的AOI相對其他兩種AOI在技術上要復雜得多,實際應用的時間也比其他兩種AOI要晚許多。
目前絲網印刷盾的AOI均采用三維測量系統方法來實現,其原理主要有激光三角測量,以及體積像素獲取法。
激光測量技術是通過對印刷后錫膏表面的逐行掃描收集數據,由于時間的原因,要測量的實際錫膏表面積要小于被掃描的面積,掃描速度和掃描精度往往不可兼得。體積像素獲取法,則是應用波紋干涉測量原理(Fast Moire Interferometry)。不管錫膏點的數量和密度如何,其柵格投影的所有結點的五L Z坐標都可以在一個定義好的窗口中確定,二者的原理圖如圖15.57所示。
在實際的測量系統中,體積像素法是采用一個帶投影單元的數碼相機,投射單元將激光投影到PCB任何表面上,被測錫膏的二維和三維信息被相機所獲取。錫膏的高度信息是通過疊加兩根激光束的波陣面(Wave Fronts)來計算的。這樣每個像素的高度信息都可被計算出來,而整個相機的視野中體積信息也就被計算出來。該系統只用一臺相機進行校準、組合、排列,故具有結構簡單的優點。
目前由EKRA公司采用Solvision公司技術所研究的錫膏AOI已做到100%三維檢測,其速度已達到16cm/s,PCB檢測面積從50mmx80mm到460mmx460mm都可以被檢查。