بعد ما يقرب من 112 عامًا من الجهود ، تم تطبيق نظام الفحص البصري التلقائي (AOI) بنجاح أخيرًا على خط إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة (PCB).ارتفع عدد موردي AOI بشكل حادوقد حققت تقنيات AOI المختلفة أيضاً تقدماً كبيراً. في الوقت الحالي، من أنظمة الكاميرات البسيطة إلى أنظمة فحص الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد المعقدة،وقد تمكن العديد من الموردين تقريبًا من توفير معدات AOI التي يمكن تطبيقها على جميع خطوط الإنتاج الآلية..
على مدى العقد الماضي ، تم تحسين أداء طابعات معجون اللحام وأجهزة وضع SMT ، مما عزز سرعة ودقة وموثوقية تجميع المنتجات.وبالتالي تم تحسين معدل العائد للمصنعين الكباروقد دفع العدد المتزايد من المكونات المعبأة SMT المقدمة من قبل مصنعي المكونات أيضاً إلى تطوير الأتمتة في خطوط تجميع لوحات الدوائر المطبوعة.يمكن أن يزيل التثبيت التلقائي لمكونات SMT تقريباً بالكامل الأخطاء التي قد تحدث أثناء التجميع اليدوي على خط الإنتاج.
في صناعة تصنيع أقراص PCB ، كانت مصغر وتعديل طبيعة المكونات دائمًا هي اتجاه التنمية.وقد دفع هذا المصنعين إلى تركيب معدات AOI على خطوط الإنتاج الخاصة بهملأنه لم يعد من الممكن إجراء الكشف الموثوق به ومتسق عن المكونات الموزعة بشكل كثيف والحفاظ على سجلات الكشف الدقيقة من خلال الاعتماد على العمل اليدوي.من ناحية أخرى، يمكن إجراء عمليات تفتيش متكررة ودقيقة ، ويمكن أيضًا رقمنة تخزين وإطلاق نتائج التفتيش.
في كثير من الحالات the inspection and adjustment of the solder paste printer and assembly process by process engineers can ensure that the solder paste contamination rate (spatter rate) on the production line is only a few parts per million (ppm)بالنسبة لخط إنتاج ذو إنتاج عال / خليط منخفض ، فإن معدل تلوث معجون اللحام النموذجي يتراوح بين 20 جزءًا في المليون و 150 جزءًا في المليون.أظهرت التجربة العملية أنه من الصعب الكشف عن تلوث كل نوع من معجون اللحام فقط عن طريق أخذ عينات واختبار عينات لوحات الدوائر المطبوعةفقط من خلال إجراء فحص 100٪ على جميع لوحات الدوائر يمكن ضمان تغطية فحص أكبر ، وبالتالي تحقيق التحكم الإحصائي في العملية (SPC).
إلى حد كبير، فقط جزء صغير جدا من أنواع معينة من تلوث معجون اللحام موجودة في الواقع،ويمكن ربط توليد هذه الملوثات مع معجون اللحام مع معدات إنتاج محددةفي كثير من الحالات، يمكنك أيضا أن تعزو حدوث تلوث معجون اللحام إلى جهاز معين. ومع ذلك، بالنسبة لبعض المتغيرات،مثل تحويل المكونات (بسبب تأثير التصحيح الذاتي أثناء عملية إعادة التدفق)، من المستحيل أن تعود إلى مرحلة إنتاج محددة. لذلك، للكشف عن كل تلوث معجون اللحام،من الضروري إجراء فحص بنسبة 100% في كل خطوة إنتاج على خط الإنتاجومع ذلك ، في الواقع ، بسبب الاعتبارات الاقتصادية ، لا يمكن لمصنعي PCB اختبار كل لوحة دوائر بعد الانتهاء من كل عملية.يجب على مهندسي العمليات ومديري مراقبة الجودة النظر بعناية في كيفية تحقيق أفضل توازن بين الاستثمار في التفتيش والفوائد التي يجلبها زيادة الإنتاج.
بشكل عام، كما هو موضح في الشكل 1، يمكنك تطبيق AOI بفعالية بعد أي من خطوات الإنتاج الأربع في خط الإنتاج.سيتم في الفقرات التالية على التوالي إدخال تطبيق AOI بعد أربع خطوات إنتاج مختلفة على خط إنتاج SMT PCB.يمكننا تقسيم AOI إلى فئتين تقريبًا: الوقاية من المشاكل واكتشاف المشاكل. في الوصف التالي ، فإن التفتيش بعد طباعة معجون اللحام ،يمكن تصنيف وضع الجهاز ووضع المكونات على أنه الوقاية من المشاكل، بينما يمكن تصنيف الخطوة الأخيرة - التفتيش بعد لحام التدفق - على أنها اكتشاف المشاكل ، لأن التفتيش في هذه الخطوة لا يمكن أن يمنع حدوث العيوب.
إذا لزم الأمر، يمكنك أيضًا إضافة أساليب التعرف على الخصائص البصرية (OCR) والتحقق من الخصائص البصرية (OCV) للكشف في الخطوات 2 و 3 و 4.
المناقشات بين المهندسين والمصنعين حول إيجابيات وسلبيات طرق الكشف المختلفة لا تنتهي أبداً.يجب أن تركز المعايير الرئيسية للاختيار على نوع المكونات والعمليات، طيف العيوب، ومتطلبات موثوقية المنتج. إذا تم استخدام العديد من BGA، وتغليف على نطاق رقاقة (CSP) ، أو مكونات رقاقة مقلبة،يجب تطبيق نظام الكشف على الخطوات الأولى والثانية لتحقيق أقصى قدر من فعاليتهاوبالإضافة إلى ذلك، فإن إجراء عمليات التفتيش بعد المرحلة الرابعة يمكن أن يحدد بشكل فعال العيوب في السلع الاستهلاكية منخفضة المستوى.بسبب متطلبات الجودة الصارمة للغاية، قد يكون من الضروري إجراء عمليات تفتيش في العديد من الأماكن في خط الإنتاج، وخاصة بعد الخطوتين الثانية والرابعة.
إذا كان يجب تقييم AOI المستخدمة في خط الإنتاج، فمن الضروري التمييز بين الأنظمة التي يمكن أن تؤدي فقط الكشف والأنظمة التي يمكن أن تؤدي القياس.
أنظمة الكشف التي يمكن أن تبحث فقط عن العيوب مثل المكونات المفقودة والوضع الخاطئ لا يمكن أن توفر أدوات للسيطرة على العملية،لذلك لا يمكن استخدامها لتحسين عملية إنتاج PCBSلا يزال على المهندسين تعديل عملية الإنتاج يدويًا. ومع ذلك، فإن أنظمة الكشف هذه سريعة وغير مكلفة.
من ناحية أخرى، يمكن أن يوفر نظام القياس بيانات دقيقة لكل مكون، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لقياس معايير عملية الإنتاج.هذه الأنظمة أكثر تكلفة من أنظمة الكشف، ولكن عندما تدمجها مع برنامج SPC، يمكن لنظام القياس توفير المعلومات اللازمة لتحسين عملية الإنتاج.
بشكل عام ، ليس من الشامل للناس تقييم جودة نظام الكشف فقط على أساس معدل دقة تقارير الأخطاء ، أي ،نسبة الأخطاء الحقيقية (الإبلاغ الدقيق عن الأخطاء) إلى الإنذارات الكاذبة (إبلاغ الأخطاء الكاذبة)إذا كان من المفترض تقييم نظام قياس، فمن الضروري أيضا أن تعتمد على نتائج تقييم دقة نظام القياس ضمن نطاق أقل للتسامح.التحكم في العملية الإحصائية
يمكن أن يساعدك تثبيت نظام AOI أثناء عملية الطباعة أو التجميع على القضاء على متغيرات العملية الأخرى المتراكمة أثناء عملية الإنتاج.افتراض أنك تقيس ما إذا كانت المكونات قد تحولت المواقف بعد إعادة تدفق اللحام، لا يمكن أن تعكس البيانات التي تجمعها دقة عملية التثبيت. يجب أن تقيس النتائج بعد التثبيت وبعد لحام التدفق.ولكن هذه المعلومات هي عديمة الفائدة تقريبا للسيطرة على تركيب الجهازبالنظر إلى اتجاه تطوير المراقبة، تثبيت نظام AOI بالقرب من العملية التي يجب أن تراقب يمكن أن تصحح بسرعة المعلمة التي على وشك دخول الخطوة التالية.الكشف عن المدى القريب يمكن أن يقلل أيضا من عدد PCBS غير المطابقة قبل عملية الكشف.
على الرغم من أن معظم مستخدمي AOI في صناعة الإلكترونيات لا يزالون يركزون فقط على فحص ما بعد اللحام ،سيتطلب الاتجاه المستقبلي لتصغير المكونات وPCBS تحكمًا أكثر فعالية في العملية المغلقةأنظمة AOI التي يمكن أن توفر حلول كشف وقياس فعالة سوف تجذب المزيد والمزيد من المستخدمين، والمهندسين أيضا يعتبرون الاستثمار في مثل هذه الأنظمة أكثر جدوى.لجميع العملاء، ستواصل شركة AOI لعب دور مهم في تحسين خطوط إنتاج المنتجات وزيادة إنتاج المنتجات النهائية.
