新一代自動光(guāng)學檢測(AOI)技術--內嵌式檢測 (2005-01-28)
發布時間:2007-12-04
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一(yī)些評估顯示,全世界(jiè)隻有20%-30%的SMT生產線裝配了自動光(guāng)學檢測(AOI)係統。盡管器件的(de)尺寸近年來已經縮小到人眼可(kě)以觀察的範圍之外,而且AOI也顯示出(chū)某(mǒu)些誘人的性能,但(dàn)是(shì)市(shì)場對其(qí)價值仍持懷疑態度。作為對(duì)市場情況的回應,檢測技術現在(zài)正向著更小、更快的(de)驗證原則發展。EPV(內嵌式檢測)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(chéng)本、占地(dì)麵積和投資回報率(lǜ)等問(wèn)題。 嵌入生產過程中的驗(yàn)證
AOI業內人士已經看到了每條生產線上配(pèi)置多個線上檢測係統的前景:分別在版麵印刷、器件貼裝和回流之後達到100%的檢測。在每一工藝後即時檢測出焊膏錯誤、器件貼裝缺失或錯(cuò)誤、壞焊(hàn)節等,這樣(yàng)就可以減少浪費,讓一些板子送回重做,使(shǐ)得報廢板所追加的額外成本(běn)更少(shǎo)。這一(yī)策略對某些市場很有效,不過很多裝配者很勉強才能接受額外的資本投入和較大的生產(chǎn)線占地麵(miàn)積(jī)。此外,其生(shēng)產周期、人員培訓和設備編程的工作量也很大。不過有些公(gōng)司要求很嚴格的檢測,堅信每一(yī)道工(gōng)序都(dōu)必須盡在掌握之中,以(yǐ)最(zuì)大限度(dù)地減少錯誤(wù),使得最後那些(xiē)不可(kě)避免的少數(shù)報廢板所引起的花費都在可(kě)以接受的範圍內。
但是裝配者還是希望限製焊膏印刷錯誤和不正確的器件貼裝---這是回(huí)流前(qián)引起電路板報廢的最主要的兩個原因。
CyberOptics公司開發了嵌(qiàn)入生產過程中的驗(yàn)證(zhèng)(EPV)解決方案。CyberOptics是光學技術領域的專家,為SMT電子裝配設備和半導體裝配市場提供提高產量產能的工具,在這一領域具有(yǒu)悠久而良(liáng)好的聲譽。CyberOptics的新型EPV傳感器技術讓貼裝機內部加入視覺驗證能(néng)力,工作於設備正在進行貼裝的時候。這樣,係統就可以具有較低的價格,增(zēng)加很少或不增加額外循環時(shí)間,並且(qiě)不增加(jiā)生(shēng)產線(xiàn)占(zhàn)地麵(miàn)積。但是這(zhè)些都需要得到設備製造商的支持。
環(huán)球儀器是第(dì)一(yī)個關(guān)注EPV潛能並且在此技術上投入研究精力(lì)的設備製造商。目前(qián),環(huán)球儀器把(bǎ)這項技術作(zuò)為Genesis和AdVantis平(píng)台的可選項,與環球儀器的(de)閃電頭一並提供給客戶。環(huán)球儀器總裁Ian deSouza認為,在未來的十幾年中,這都將是業界最令人興奮的革新之一。 與貼裝工序同時工作(zuò)
因為EPV直接置(zhì)於設備內部,所以(yǐ)它能夠在不增加循環時間和額外編程(chéng)開銷的情(qíng)況下持續提供即時的程序數據。當它(tā)植入帶有閃電頭(tóu)的Genesis或AdVantis機器後,它將在貼裝工序運作(zuò)的(de)同時而不是之後工作。這也正是市場長期以來所追求的技(jì)術。
CyberOptics的主席和創始人Steven Case進(jìn)一步闡明:EPV在設備運行中所提供的廣闊視野比過去任何裝配者所能達到的還要深入。重要(yào)的是,它能在諸如改變工藝流程等緊急情況發生後能減少回到(dào)正常生產所需的時間,降低不確定(dìng)因素發生的可能(néng)。
在拾(shí)取和貼裝設備內,EPV傳感器運用特有(yǒu)的方式捕捉(zhuō)每一個部件的信息,並通過Firewire把數據傳送給主機。操作(zuò)員(yuán)和(hé)工藝工程師還(hái)可以用(yòng)EPV軟件詳細回顧每條實時信息和存檔信息。主機上的信(xìn)息可以輸出到公用目錄,用於存檔或供其(qí)他網絡終(zhōng)端訪問。
CyberOptics為實現EPV克服了很多艱難(nán)的技術挑戰。係(xì)統具(jù)有高度小型化的(de)機械和光學係(xì)統,以便能移(yí)入AdVantis或Genesisi的狹小(xiǎo)空間內。為在一個裝貼時間內完成完整的驗證工作,數據獲取(qǔ)時(shí)間和快速(sù)圖像處理(lǐ)非常關鍵。CyberOptics發(fā)現,為獲得最(zuì)可靠的信息,精確的圖形非常重要。在解決這(zhè)些問題之後,開發團隊根據(jù)性能指標建立穩定的方(fāng)案,CyberOptics和(hé)環(huán)球(qiú)儀器(qì)迎來了第一(yī)個突破。兩公司共同協作將EPV傳感器和Genesis和AdVantis的閃電頭整合起(qǐ)來。 SMT一次性通過率將更高
通過(guò)上述工作,我們得到了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的係統。除此之外,EPV方案還使產品工(gōng)程師可以回顧貼裝圖像以檢驗焊膏(gāo)質量,識別偏離、錯誤和錯置的器件,並檢查新(xīn)吸嘴---這一增強功能提供(gòng)了從根本(běn)原因入手進行錯誤分析的(de)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傳感器係統,設備和貼裝頭的馬達(dá)控製係統和生產程序綜合在(zài)一起,省去了EPV的編程和培訓時(shí)間。EPV對設備在速度達到60000cph時仍無影響,這可(kě)以使EPV充分地與快速雙頭Genesis閃電頭結合在一起而對工作循環時間不(bú)產生影響。
線上AOI在(zài)完(wán)全檢測(cè)能力上超過(guò)了EPV。不過(guò)EPV在快速判斷(duàn)每塊板子的go/no-go信號、提供其他智能化功能等(děng)方麵更具優勢。而且(qiě),最重要的是,EPV的成(chéng)本更低。
環球儀(yí)器和CyberOptics已經證實了這樣的概念(niàn),有效的光學檢測可以(yǐ)植入某些貼裝(zhuāng)平台中,從而打破運用廣泛的自(zì)動檢測的技術瓶頸。EPV達到(dào)了絕大多數AOI購買者所需要的性能要求,其低廉的價格(gé)使檢測技術在更廣(guǎng)闊的市(shì)場(chǎng)中更能令人接受。EPV將會成為廣泛應用的PCB裝配(pèi)線中過程監控技術的催化劑。
最後,由於EPV能在電路板仍在貼裝機中就對探測到的缺陷進行糾錯,我們可以預計未來SMT生產線上的一次性通過率將會更高(gāo)。