新一代AOI自動光學檢測技術
一些評估顯示全世界只有20%-30%的SMT生產(chǎn)線裝配了AOI系統(tǒng)。這表明,雖然器件的尺寸近年來已經(jīng)縮小到人眼可以觀察的范圍之外,AOI顯示出某些誘人的性能,但是市場對其價值仍持有疑慮。EPV是一項新興技術,它將檢驗技術植入設備的運行程序中,能回答裝配者所關心的外圍成本,占地面積和投資回報率等問題。
嵌入生產(chǎn)過程中的驗證
對于AOI的應用,業(yè)界很明白每條生產(chǎn)線需要配置多個線上檢測系統(tǒng)(如果對印刷、器件貼裝和回流之后作100%的檢測)。很多裝配者很勉強才能接受AOI所需的額外的資本投入、較大的生產(chǎn)線占地面積。此外,其生產(chǎn)周期、人員培訓和設備編程的工作量也很大。但是裝配者還是希望限制焊膏印刷錯誤和不正確的器件貼裝——這是回流前引起電路板報廢的最主要的兩個原因。
CyberOptics 開發(fā)了嵌入生產(chǎn)過程中的驗證(EPVTM)解決方案。新型EPV傳感器技術在貼裝機內(nèi)部加入視覺驗證能力,工作于設備正在進行貼裝的時候。這樣,系統(tǒng)就可以達到較低的價格,增加很少或不增加額外循環(huán)時間,并且不增加生產(chǎn)線占地面積。但是這些都需要得到設備制造商的支持。
環(huán)球儀器是第一個關注EPV潛能并且在此技術上投入研究精力的設備制造商。目前,環(huán)球儀器把這項技術作為Genesis和AdVantis平臺的可選項,與環(huán)球的閃電頭一并提供給客戶。環(huán)球儀器總裁Ian deSouza認為在未來的十幾年中,這都將是業(yè)界最令人興奮的革新之一。
因為EPV直接置于設備內(nèi)部,所以它能夠在不增加循環(huán)時間和額外編程開銷的情況下持續(xù)提供即時的程序數(shù)據(jù)。當它植入帶有閃電頭的Genesis或AdVantis機器后,它將在貼裝工序運作的同時——而不是之后——工作。它能在諸如改變工藝流程等緊急情況發(fā)生后能減少回到正常生產(chǎn)所需的時間,降低不確定因素發(fā)生的可能,這也正是市場長期以來所追求的技術。
原理
在拾取和貼裝設備內(nèi),EPV傳感器運用特有的方式捕捉每一個部件的信息,并通過Firewire把數(shù)據(jù)傳送給主機。操作員和工藝工程師還可以用EPV軟件詳細回顧每條實時信息和存檔信息。主機上的信息可以輸出到公用目錄用于存檔或供其它網(wǎng)絡終端訪問。
CyberOptics為實現(xiàn)EPV克服了很多艱難的技術挑戰(zhàn)。系統(tǒng)具有高度小型化的機械和光學系統(tǒng),以便能移入AdVantis或Genesis的狹小空間內(nèi)。為在一個裝貼時間內(nèi)完成完整的驗證工作,數(shù)據(jù)獲取時間和快速圖像處理非常關鍵。CyberOptics發(fā)現(xiàn),為獲得最可靠的信息,精確的圖形非常重要。
性能
這個系統(tǒng)具有高清晰度的實時貼裝圖像和100%自動探測缺失器件能力。除此之外,EPV方案還使產(chǎn)品工程師可以回顧貼裝圖像以檢驗焊膏質(zhì)量,識別偏離、錯誤和錯置的器件,并檢查新吸嘴——這一增強功能提供了從根本原因入手進行錯誤分析的能力。在不久的將來,EPV還將在器件拾取流程中也加入相同的性能。
軟件將EPV傳感器系統(tǒng)、設備和貼裝頭的馬達控制系統(tǒng)和生產(chǎn)程序綜合在一起,省去了EPV的編程和培訓時間。EPV對設備在速度達到60,000 cph時仍無影響。
線上AOI在完全檢測能力上超過了EPV。不過EPV在快速判斷每塊板子的go -go信號、提供其他智能化功能等方面更具優(yōu)勢。而且,最重要的是,EPV的成本更低。
環(huán)球儀器和CyberOptics的合作證實有效的光學檢測可以植入某些貼裝平臺中,從而打破運用廣泛的自動檢測的技術瓶頸。EPV達到了絕大多數(shù)AOI購買者所需要的性能要求,其低廉的價格使檢測技術在更廣闊的市場中更能令人接受,預計這將大大提高SMT生產(chǎn)線上的一次通過率。