Mikä on SMT SPI -laitteisto?

Johdanto

Nykyaikaisen elektroniikan valmistuksen (EMS/SMT) alalla piirilevyt kehittyvät nopeasti kohti suurempaa tiheyttä ja pienentämistä (kuten 01005- ja 008004-komponentit sekä hienojakoiset BGA:t). Kun tyynyjen etäisyys pienenee edelleen, juotospastan tulostuksen tarkkuus on saavuttanut mikrometritason.

Alan tilastot osoittavat, että kaikista juotosvirheistäSMT tuotantolinjoja, yli 60–70 % on peräisinjuotospastan painatusvaiheessa.

Vikojen havaitsemiseksi tuotannon aikaisessa vaiheessa, uudelleentyöstökulujen vähentämiseksi ja prosessin tuoton parantamiseksi,juotospastan tarkastuslaitteeton tullut välttämätön keskeinen laadunvalvontakomponentti automatisoiduilla SMT-tuotantolinjoilla.

Mitä SMT SPI -laitteet tekevät?

1. SPI:tä käytetään ensisijaisesti juotospastan tulostuslaadun tarkastukseen

SPI-laitteet on suunniteltu erityisesti tarkastamaan piirilevyjen juotospastan laatu tulostuksen jälkeen. Sen ydintehtävä on suorittaa juotospastan morfologinen analyysi ja tietojen kvantifiointi PCB-tyynyillä käyttämällä erittäin tarkkaa näkötarkastusjärjestelmää, sen jälkeen, kun juotospastan tulostus on valmis ja ennen komponenttien sijoittamista.

On tärkeää huomata, että SPI tarkastaa "juotepastan tulostustulokset", ei itse elektronisia komponentteja.

2. Miksi tarkastus on tarpeen juotospastan painamisen jälkeen?

Perinteisessä SMT-tuotannossa silmämääräinen tarkastus tai pelkästään tulostimen parametreihin luottaminen ei voi määrittää tarkasti juotospastan kolmiulotteista tilavuutta ja korkeutta. Jos tulostusvika on olemassa, eikä sitä havaita ajoissa, piirilevy jatkaa komponenttien sijoittelua ja juotosprosessia. Ongelmat, kuten oikosulut, hautakivet, riittämätön juotos tai juottamisen jälkeen muodostuvat aukot, voivat aiheuttaa korjauskustannusten nousun ja jopa johtaa levyn romutukseen.

SPI voi havaita välittömästi seuraavat yleiset tulostuksen poikkeavuudet:

• Juotospastan sijainnin siirtymä
• Epänormaali juotospastan määrä (tilavuus liian suuri/matala)
• Epänormaali juotospasta-alue (alue liian suuri/pieni)
• Epänormaali juotospastan korkeus (korkeus liian korkea/matala)
• Juotospastapiikkejä, siltoja tai paikallinen allepainatus/juotepuutos

Mitä aikaisemmin tulostusongelmat havaitaan, sitä helpompi insinöörien on puhdistaa ja tulostaa piirilevy tai säätää tulostimen parametreja ennen komponenttien sijoittamista, mikä optimoi kustannusten hallinnan.

3. SPI:n rooli SMT-tuotantolinjalla

Normaali korkealaatuinen automatisoitu SMT-tuotantolinjaprosessi on seuraava:

Juotospastatulostin -----> SPI-tarkastuslaitteet -----> Poimi ja aseta -kone -----> Reflow uuni -----> AOI:n tarkastus

Kuinka SMT SPI toimii?

Standardinmukaisen 3D SPI -järjestelmän tarkastustyönkulku koostuu yleensä neljästä vaiheesta:

Seuraa Conve ───► Merkitse kameran kohdistus ───► 3D-rasteriskannaus ───► Hyväksy/hylätty ja raportoi

1. PCB:n syöttö SPI-laitteistoon

PCB tulee sisäänSPI koneautomatisoidun kiskon kautta, jossa kiristys- ja asemointimekanismi kiinnittää sen optiseen tarkastusalustaan.

• Valintaopas:TheNeoDen S1tukee PCB-kokoja vähintään 50 × 50 mm ja enintään 500 × 460 mm levypaksuuksilla 0,6 - 6 mm ja kattaa suurimman osan teollisuusohjaus-, autoelektroniikka- ja kulutuselektroniikkalevyistä.

2. Merkitse kohdistus ja piirilevyn tunnistus

Teollisuuskamera paikantaa ja kohdistaa piirilevyn esiasetettujen merkkipisteiden kanssa ja korjaa kuljetuksen aikana esiintyviä pieniä sijaintipoikkeamia ja muodonmuutoksia. NeoDen S1 tukee useiden yleisesti käytettyjen merkkipisteiden määrittelyä (esim. Mark 0, Mark 1), mikä mahdollistaa nopean optisen kohdistuksen kalibroinnin suoraan ohjelmiston käyttöliittymässä.

3. 3D Vision-pohjainen juotosliiman tietojen hankinta

Järjestelmä käyttää 3D-optista kameraa (kuten rasteriprojektiolla varustettua 3D-rasterikameraa) rasterikuvion heijastamiseen skannatulle alueelle. Optisen vaihesiirron ja kolmiomittauksen periaatteita hyödyntäen se kaappaa juotospastapinnan kolmiulotteisen topografisen tiedon. NeoDen S1 tarjoaa samanaikaisesti sekä 2D- että 3D-todellisen värikuvien reaaliaikaisen näytön, mikä mahdollistaa mittaustietojen intuitiivisen visualisoinnin.

4. Tarkastustulosten ja SPC-tietojen tulostus

SPI-laitteet eivät ainoastaan ​​tulosta reaaliaikaisia ​​OK/NG-tuloksia yksittäisille tyynyille, vaan myös kokoavat koko kortin dataa tilastollista prosessinohjausta (SPC) varten. NeoDen S1 tarjoaa tehokkaat offline SPC- ja SPC-raporttitoiminnot, jotka tukevat kattavien tarkastustietojen vientiä – mukaan lukien tilavuus, pinta-ala, korkeus ja offset-muodot, kuten Excel, JPG ja BMP, mikä helpottaa laadun jäljitettävyyttä ja prosessien parantamista.

Mitä eroa on 2D SPI:llä ja 3D SPI:llä?

1. Valitessaan juotospastan tarkastuslaitteita monet insinöörit kysyvät usein: Mitä eroa on 2D SPI:n ja 3D SPI:n välillä?

2. Miksi 3D-juotepastan tarkastus saa yhä enemmän huomiota SMT-tuotannossa?

Perinteisissä suurennetuissa tyynyprosesseissa 2D-mittaus voi täyttää perusvaatimukset. Kuitenkin, kun käsitellään erittäin pienikokoisia komponentteja (kuten 01005) tai hienojakoisia kokoonpanoja, pienet vaihtelut juotospastan korkeudessa ja tilavuudessa ovat usein juotosvirheiden ensisijainen syy. Paksuustietoja ei voida saada pelkästään kaksiulotteisista kuvista. Siksi 3D-rasterikameralla varustetuista 3D SPI -laitteista on tullut alan standardi nykyaikaisille, korkealaatuisille SMT-tuotantolinjoille.

Mitä eroa on SPI:n ja AOI:n välillä?

Tämä on yksi yleisimmistä sekaannuksista SMT-hankinnassa ja prosessisuunnittelussa. Vaikka molemmat ovat automatisoituja visuaalisia tarkastusjärjestelmiä, niillä on selvästi erilaiset roolit tuotantolinjalla:

Johtopäätös:SPI ja AOI eivät sulje toisiaan pois; pikemminkin ne muodostavat täydentävän "kaksilaatuisen puolustuslinjan".

Kuinka valita SMT SPI -laitteet?

SPI-laitteita arvioitaessa ja hankittaessa on suositeltavaa, että prosessiinsinöörit ja hankintatiimit keskittyvät seuraaviin seikkoihin:

1. Tarkastusmenetelmä: 2D vai 3D?

Jos tehtaalla käsitellään piirilevyjä, jotka sisältävät hienojakoisia BGA:ita, QFN:itä tai mikrokomponentteja, jotka ovat pienempiä kuin 0201, etusijalle tulee antaa 3D SPI -ratkaisut, jotka pystyvät mittaamaan kolmiulotteisen topografian, tilavuuden ja korkeuden.

2. Tarkastuksen tarkkuus ja nopeus

Kiinnitä huomiota laitteen näkökenttään (FOV), korkeuden mittaustarkkuuteen, toistettavuuteen ja käsittelynopeuteen.

3. PCB:n koon ja paksuuden yhteensopivuus

Varmista, että laitteen kuljetinrata kattaa tehtaan nykyiset ja tulevat piirilevyvaatimukset. NeoDen S1 tukee jopa 500 × 460 mm:n piirilevykokoja ja 0,6–6 mm:n levypaksuuksia, mikä tarjoaa laajan työkappaleen mukauttavuuden.

4. Ohjelmisto-, ohjelmointi- ja tiedonhallintaominaisuudet

Tehokkaat ohjelmistot voivat lyhentää merkittävästi uusien tuotteiden käyttöönoton (NPI) aikaa. Harkitse, tukeeko laite:

• Nopea Gerber/CAD-tietojen tuonti
• Offline-ohjelmointi ja manuaalinen ohjelmointi
• SPC-tietojen analysointi ja monimuotoisen raportin vienti (Excel/JPG/BMP)

NeoDen S1 SMT SPI -järjestelmän ydinedut

3D SPI -ratkaisuna, joka on suunniteltu erityisesti tehokkaille SMT-tuotantolinjoille, NeoDen S1 yhdistää useita erinomaisia ​​ominaisuuksia sekä laitteisto- että ohjelmistotasolla:

1. 3D-rasterikameran visuaalinen tarkastusjärjestelmä:Käyttää erittäin tarkkaa 3D-rasterikameraa yhdistettynä 2D/3D-todelliseen värikuvanäyttöön, jotta se toistaa juotospastan todellisen kolmiulotteisen morfologian selkeästi ja intuitiivisesti.

2. Tilavuuden, pinta-alan, korkeuden ja siirtymän tarkka tunnistus:Erittäin herkkä optinen mittauskone, jonka toistettavuustarkkuus on alle 1 μm, havaitsee tehokkaasti jopa harvinaisimmatkin mikroskooppiset tulostusvirheet.

3. Gerber-, CAD- ja offline-ohjelmointituki:Tukee Gerber- ja CAD-tiedostojen automaattista jäsentämistä. Yhdessä offline-ohjelmointiominaisuuden kanssa ohjelmointivalmistelut voidaan suorittaa ilman tuotantolinjan laitteiden sitomista, mikä maksimoi tuotantolinjan käyttöasteen.

4. SPC-tietojen analyysi ja monimuotoinen raportointi:Järjestelmässä on sisäänrakennettu Offline SPC -toiminto, jonka avulla insinöörit voivat käyttää "Anytime Reports" -raportteja milloin tahansa ja viedä raportteja Excel-, JPG- tai BMP-muotoon yhdellä napsautuksella, mikä täyttää korkealuokkaisten asiakastehtaiden laadun jäljitettävyysvaatimukset.

5. Käyttäjäystävällinen työnkulku ja mukautettavat asetukset:Kuten käyttöohjeessa on kuvattu, NeoDen S1 tarjoaa selkeän vaiheittaisen oppaan:

Define Mark Points ---> Load Inspection Path ---> Set Stencil/Pad Thresholds ---> Select Detection Type --->Käynnistä automaattinen tarkastus

Mitkä SMT-tuotantoskenaariot sopivat SPI:lle?

1. Massatuotantopiirilevyautomaatio

Kun tuotantomäärät kasvavat ja tuotemallit muuttuvat usein, juotospastan manuaaliseen silmämääräiseen tarkastukseen luottaminen ei ole pelkästään tehotonta, vaan myös altista väsymisestä johtuville puuttuville virheille. Esittelyssä 3D SPI mahdollistaa 100 % täysin automatisoidun ja nopean tarkastuksen.

2. Hienojakoinen ja korkeatiheyksinen piirilevykokoonpano

Monimutkaisille levyille, jotka sisältävät hienojakoisia komponentteja, kuten 01005 SMD:t, BGA:t, CSP:t ja QFN:t, juotospastan tulostuksen johdonmukaisuus määrittää suoraan juotosmäärän. 3D SPI on olennainen laitteisto tällaisten tarkkuusprosessien onnistumisen varmistamiseksi.

3. Nykyaikaiset tehtaat, jotka tähtäävät nollavirheisiin ja tietojen jäljitettävyyteen

Autoelektroniikan, lääkinnällisten laitteiden, teollisuuden ohjausjärjestelmien ja viestintälaitteiden valmistuksessa asiakkaat vaativat usein täydellistä SPC-prosessitietojen jäljitettävyyttä. SPI-järjestelmien viemä laatutieto on keskeinen tekijä tehdasarvioissa ja asiakasauditoinneissa.

SMT SPI -laitteiden usein kysytyt kysymykset (FAQ)

Q1: Mitä SPI tarkoittaa?

V: SPI tulee sanoista Solder Paste Inspection, joka viittaa laitteisiin, jotka on erityisesti suunniteltu tarkastamaan juotospastan laatu SMT-tulostusprosessin jälkeen.

Q2: Mitä SPI-laitteet ensisijaisesti tarkastavat?

V: Se tarkastaa ensisijaisesti kolmiulotteiset geometriset parametrit, kuten juotospastan tilavuuden, pinta-alan, korkeuden ja tasomaisen sijainnin siirtymän piirilevytulostuksen jälkeen.

Q3: Onko 3D-tarkastus pakollinen SPI:lle?

V: Ei välttämättä, mutta 3D on trendi. 2D SPI voi tarkastaa vain tasoalueen ja sijainnin; se ei voi tallentaa kriittisiä korkeus- ja tilavuustietoja.

SMT-tuotantolinjoilla, jotka käsittelevät suuritiheyksisiä mikrokomponentteja, 3D SPI:n käyttö on erittäin suositeltavaa.

Q4: Voidaanko SPI:tä ja AOI:ta käyttää keskenään?

V: Ei. SPI tarkastaa juotospastan tulostuksen jälkeen ja toimii ennaltaehkäisevänä toimenpiteenä; AOI tarkastaa komponentit ja juotosliitokset asennuksen tai juottamisen jälkeen ja toimii prosessin jälkeisenä laadunvalvontatoimenpiteenä. Molemmat toimivat rinnakkain SMT-laatujärjestelmässä.

Q5: Mihin SPI tulisi sijoittaa SMT-tuotantolinjalle?

V: Se on asetettava juotospastatulostimen jälkeen ja ennen sijoituskonetta.

Q6: Mitä avainparametreja tulee ottaa huomioon valittaessa SPI-laitteita?

V: Suosittelemme keskittymistä seuraaviin seikkoihin: tarkastustekniikka (2D/3D), näkökenttä (FOV), korkeusmittauksen tarkkuus, toistettavuus, käsittelynopeus, piirilevyn koko ja paksuus yhteensopivuus, ohjelmointimenetelmät (Gerber/CAD/offline) ja kyky luoda SPC-tietoraportteja.

Johtopäätös

SPI:n ydinarvo ei suinkaan rajoitu vain "viallisten levyjen tunnistamiseen"; mikä tärkeintä, sen avulla prosessiinsinöörit voivat saada tarkat, mitattavissa olevat 3D-tulostustiedot ennen sijoittamista. Käyttämällä SPC-jäljitettävyyspalautetta ohjaamaan tulostimen parametrien optimointia mahdolliset laatuongelmat voidaan poistaa ennen niiden syntymistä.

Tutustu NeoDenin älykkäisiin SMT-ratkaisuihin

 Napsauta nähdäksesi NeoDen S1 3D SPI -juotetahnan tarkastusjärjestelmän yksityiskohtaiset tiedot.

 Tarvitsetko kustannustehokkaan SPI-ratkaisun SMT-tuotantolinjallesi?Ota yhteyttä NeoDenin asiantuntijatiimiin jo tänään.