الدور الرئيسي والتطبيق الذكي لتكنولوجيا SPI ثلاثية الأبعاد في تصنيع SMT: الحل النهائي لتحسين عائد SMT
خلاصة
في صناعة التصنيع الإلكترونية، مع تحرك المنتجات نحو الكثافة العالية والتصغير،نوعية الطباعة مع طبقة اللحام في SMT (التكنولوجيا الجوفية) تحدد مباشرة موثوقية المنتج النهائيأصبحت تكنولوجيا SPI ثلاثية الأبعاد (تحقق معجون اللحام ثلاثي الأبعاد) ، مع قدرتها على الكشف بدقة عالية ، طريقة لا غنى عنها لمراقبة الجودة في عملية SMT.هذه المقالة سوف تتعمق في المبادئ التقنية، الوظائف الأساسية، التطبيقات الذكية لـ 3D SPI، وكذلك تفاعلها مع العمليات السابقة واللاحقة،مساعدتك على الحصول على فهم شامل لكيفية تعزيز كفاءة الإنتاج وتقليل تكاليف إعادة العمل من خلال 3D SPIكما يتطلع إلى الاتجاه التنموي المستقبلي لدمج الذكاء الاصطناعي والصناعة 4.0.
1تكنولوجيا SPI ثلاثية الأبعاد: حارس الجودة في تصنيع SMT
في عملية إنتاج SMT، 74٪ من العيوب تنشأ من مشاكل طباعة معجون اللحام. SPI 2D التقليدية يمكن أن تكتشف العيوب المستوية فقط، في حين أن SPI 3D،من خلال تكنولوجيا التصوير ثلاثية الأبعاد، يمكن أن تقيس بدقة المعلمات الرئيسية مثل حجم وارتفاع وشكل معجون اللحام ، مما يحسن بشكل كبير من معدل الكشف عن العيوب.
1.1 طريقة المثلث بالليزر
اعتمدت 3D SPI المبكرة طريقة ثلاثية الزاوية بالليزر من خلال عرض ليزر على سطح معجون اللحام واستخدام كاميرا CCD لالتقاط بقعة الضوء المنعكسةتم احتساب الارتفاع بالاقتران مع العلاقة الهندسية الثلاثيةهذه الطريقة يمكن أن تقيس فقط ارتفاع نقطة واحدة ولها كفاءة منخفضة نسبيا.
استناداً إلى نقطة التصوير A ونقطة الإشارة O المضاءة على الكائن، تحسب مسافة الصورة ثنائية الأبعاد L من كل نقطة على الكائن إلى هذه النقطة المرجعية.طبقاً لمبدأ علم المثلثات، تحويل ارتفاع H من الكائن باستخدام مسافة الصورة 2D L.
1.2 تقنية المسح بالليزر متعددة الخطوط
لتعزيز سرعة الكشف ، قدمت الصناعة تقنية مسح ليزر متعددة الخطوط ، والتي يمكن أن تقيس في وقت واحد ارتفاع نقاط متعددة.لا يزال لديه القيود التالية:
- يمكن قياس نقطة إشعاع الليزر فقط بدقة ، بينما يتعين تركيب بقية المنطقة وتقديرها ، مما يؤثر على الدقة.
- بسبب الانعكاس على سطح الكائن ، يحتاج PCB إلى الرمل (وهو أمر غير ممكن في الإنتاج الفعلي).
1.3 تقنية الضوء الثلاثي الأبعاد (PMP) من Shenzhou Vision
في الوقت الحاضر ، يتبنى SPI 3D الرئيسي PMP ، وهي تقنية 3D الضوء المهيكلة. المبدأ هو كما يلي:
- تشكل شبكة الإسقاط (شبكة الصينوسية) سطح PCB ، مما يشكل خطوط بصرية متناوبة من الضوء والظلام.
- الكاميرا تلتقط الشرائط المشوهة وتحسب معلومات الارتفاع من خلال تغيرات المراحل.
- يتم اعتماد تكنولوجيا شبكة الإسقاط المزدوج للقضاء على خطأ منطقة الظل وتحسين دقة القياس.
(التصوير الفردي مع الظل مقابل التصوير المزدوج يمكن أن يكمل بعضهما البعض)
بالمقارنة مع الفحص بالليزر، تكنولوجيا PMP لديها المزايا التالية:
- ✔تغطية كاملة للمجال، لا وجود للكشف عن النقطة العمياء
- ✔مقاومة لتداخلات لون و انعكاس PCB
- ✔مناسبة للكثافة العالية، المكعبات الصغيرة (مثل 01005 مكونات)
2الوظائف الأساسية وتطبيقات ALeader 3D SPI
2.1 القدرة على الكشف بدقة عالية
- الحجم والمساحة والارتفاع:الحجم، المساحة، الارتفاع، التبديل، القصدير غير الكافي، القصدير المفرط، القصدير المتواصل، رأس القصدير، الأصبع الذهبية، التلوث، عملية الغراء الأحمر وغيرها من عيوب المظهر
- القدرة على مكافحة التداخل:يعوض تلقائيًا لـ PCB warpage و ADAPTS إلى PCBS من ألوان مختلفة (الخضراء والحمراء والأسود ، إلخ).
يجب أن يكون لـ 3D SPI وظيفة التعويض تلقائيًا عن ثني اللوحة دون أي عملية إضافية
3D SPI يجب أن تضمن نفس مستوى الأداء على PCBS من أي لون
- التعرف على نقاط MARK متعددة:يدعم وضع نقاط MARK غير القياسية مثل الدائرة والشكل المتقاطع والمستطيل.
2.2 تحليل البيانات الذكي وتحسين العمليات
- خريطة توزيع الارتفاع:تصور التوزيع على ارتفاع معجون اللحام وتحديد المواقع الخاطئة بسرعة (مثل ضغط مقشط غير متساو، مشاكل الشبكة الصلبة، الخ).
- مراقبة الاتجاهات:التحكم الإحصائي في العملية في الوقت الحقيقي، تحليل استقرار الطباعة.
- وظيفة الإنذار المبكر:تنبيه تلقائي عند حدوث عيوب حرجة باستمرار، وتعديل معايير العملية مسبقا. عندما تظهر نقاط التحكم باستمرار على نفس الجانب من نطاق القيمة المحددة،يمكن اعتبار أن العيوب في طباعة معجون اللحام على وشك الحدوثفي هذه المرحلة، يجب أن تبدأ 3D SPI في الإشارة والتحذير.
2.3 البرمجة الآلية وتغيير الخط السريع
- استيراد Gerber/CAD:يتم إتمام البرمجة التلقائية في غضون 5 دقائق ، مما يقلل من الاعتماد على المشغلين.
- فحص الشبكة الفولاذية:يدعم إعدادات المعلمات المستقلة للأحذية الخاصة (مثل BGA).
3ربط البيانات بين ALeasder 3D SPI والتصنيع الذكي
3.1 ردود فعل الحلقة المغلقة مع آلة الطباعة
- عندما يتم الكشف عن عدم الطباعة أو زيادة القصدير، فإنه يعيد تلقائيًا إلى آلة الطباعة لضبط ضغط المكشحة أو تنظيف شبكة الصلب.
- تحديد لوحة علامة سيئة، وإخطار آلة تكنولوجيا تركيب السطح (SMT) لتجاوز مواقع اللوحات المعيبة، وتحسين كفاءة الإنتاج.
3.2 الكشف بالتعاون مع AOI
- يمكن إرسال البيانات الحرجة من SPI 3D إلى AOI قبل أو بعد الفرن لتحقيق إعادة فحص رئيسية.
- وظيفة المواءمة الثلاثة النقاط (3D SPI + AOI قبل الفرن + AOI بعد الفرن) تساعد على تتبع السبب الجذري للعيوب.
يمكن لنظام SPC المدمج دمج البيانات والصور التي تم اكتشافها في المراحل الثلاث، مما يسهل التواصل مع المهندسين لتحديد المرحلة التي حدث فيها خطأ وما الذي تسبب في المشكلة.
3.3 الامتثال لمعايير IPC-CFX
استنادًا إلى بروتوكول الاتصال IPC-CFX ، يتم تحقيق اتصال البيانات بين الأجهزة ، مما يسهل بناء المصانع الذكية.
4اتجاهات التنمية المستقبلية
- الكشف الذكي القائم على الذكاء:الجمع بين التعلم العميق لتحسين تصنيف العيوب وتقليل معدلات الإنذار الكاذب.
- تعديل التكيف في الوقت الحقيقي:يشكل تحكمًا ديناميكيًا مغلقًا مع آلة الطباعة وقطار إعادة الدفع.
- الإنترنت الصناعي 5G+:تمكين المراقبة عن بعد وتحليل البيانات الضخمة، وتعزيز قدرات الصيانة التنبؤية.
الاستنتاج
أصبحت تكنولوجيا 3D SPI حلقة أساسية في التصنيع الذكي SMT.أليدر من شينجو فيجن قد تحسنت بشكل ملحوظ إنتاج و كفاءة مع خوارزميات الكشف عالية الدقةفي المستقبل مع الاندماج العميق للذكاء الاصطناعي والصناعة 4.0، 3D SPI سوف تدفع التصنيع الإلكتروني نحو هدف "صفر العيوب" وتساعد الشركات على تحقيق التحديثات الذكية.
