Il Ruolo Chiave e l'Applicazione Intelligente della Tecnologia SPI 3D nella Produzione SMT: La Soluzione Definitiva per Migliorare

Nell'industria della produzione elettronica, mentre i prodotti si muovono verso l'alta densità e la miniaturizzazione,la qualità della stampa con pasta di saldatura in SMT (Surface Mount Technology) determina direttamente l'affidabilità del prodotto finaleLa tecnologia 3D SPI (Tri-dimensional Solder Paste Inspection), con la sua capacità di rilevamento ad alta precisione, è diventata un metodo di controllo della qualità indispensabile nel processo SMT.Questo articolo approfondirà i principi tecnici, funzioni di base, applicazioni intelligenti di SPI 3D, nonché la sua interazione con i processi precedenti e successivi,aiutando a comprendere in modo completo come migliorare l'efficienza della produzione e ridurre i costi di rielaborazione attraverso 3D SPIEsso si attende inoltre la futura tendenza di sviluppo dell'integrazione dell'IA e dell'Industria 4.0.

Nel processo di produzione SMT, il 74% dei difetti è causato da problemi di stampa con pasta di saldatura.attraverso la tecnologia di imaging tridimensionale, può misurare con precisione i parametri chiave come il volume, l'altezza e la forma della pasta di saldatura, migliorando significativamente il tasso di rilevamento dei difetti.

I primi 3D SPI adottarono il metodo di triangolazione laser proiettando un laser sulla superficie della pasta di saldatura e usando una telecamera CCD per catturare il punto di luce riflesso.l'altezza è stata calcolata in combinazione con la relazione geometrica triangolareQuesto metodo può misurare solo l'altezza di un singolo punto ed ha un'efficienza relativamente bassa.

Sulla base del punto di immagine A e del punto di riferimento O illuminato sull'oggetto, calcolare la distanza L dell'immagine 2D da ciascun punto dell'oggetto a questo punto di riferimento.Secondo il principio della trigonometria, convertire l'altezza H dell'oggetto utilizzando la distanza L dell'immagine 2D.

Per migliorare la velocità di rilevamento, l'industria ha introdotto la tecnologia di scansione laser multi-linea, che può misurare simultaneamente l'altezza di più punti.ha ancora le seguenti limitazioni:

• Solo il punto di irraggiamento laser può essere misurato con precisione, mentre il resto dell'area deve essere montata e stimata, il che incide sulla precisione.
• A causa del riflesso sulla superficie dell'oggetto, il PCB deve essere sabbiato (cosa impossibile nella produzione effettiva).

Attualmente, il principale SPI 3D adotta la Profilometria di misurazione di fase (PMP), vale a dire la tecnologia 3D della luce strutturata.

• La griglia di proiezione (griglia sinusoidale) illumina la superficie del PCB, formando strisce ottiche alternate di luce e oscurità.
• La telecamera cattura le strisce deformate e calcola le informazioni di altezza attraverso i cambi di fase.
• La tecnologia della griglia a doppia proiezione è adottata per eliminare l'errore nella zona di ombra e migliorare la precisione delle misure.

(Proiezione singola con ombra contro proiezione doppia possono completarsi)

Rispetto alla scansione laser, la tecnologia PMP presenta i seguenti vantaggi:

• ✔Copertura completa del campo, nessun rilevamento del punto cieco
• ✔Resistente alle interferenze del colore e della riflessione dei PCB
• ✔Adatti per micro pad ad alta densità (come i componenti 01005)

• Misurazione del volume, della superficie e dell'altezza:volume, superficie, altezza, spostamento, stagno insufficiente, stagno eccessivo, stagno continuo, punta di stagno, dito d'oro, contaminazione, processo di colla rossa e altri difetti di aspetto
• Capacità anti-interferenza:Compensa automaticamente la distorsione dei PCB e si adatta ai PCBS di diversi colori (verde, rosso, nero, ecc.).

Il SPI 3D dovrebbe avere la funzione di compensare automaticamente la piegatura della tavola senza alcuna operazione aggiuntiva

3D SPI dovrebbe garantire lo stesso livello di prestazioni su PCBS di qualsiasi colore

• Riconoscimento di punti MARK multipli:Supporta il posizionamento di punti MARK non standard come quelli circolari, a forma di croce e rettangolari.

• Mappa della distribuzione dell'altezza:Visualizzare la distribuzione in altezza della pasta di saldatura e individuare rapidamente le aree difettose (come la pressione irregolare del raschiatore, problemi di maglie di acciaio, ecc.).
• Monitoraggio della tendenza:Controllo statistico del processo in tempo reale (SPC), analisi della stabilità di stampa.
• Funzione di allarme precoce:L'allarme viene effettuato automaticamente quando si verificano continuamente difetti critici e si regola in anticipo i parametri del processo.si può ritenere che i difetti nella stampa con pasta di saldatura siano imminentiA questo punto, il 3D SPI dovrebbe iniziare a richiedere e avvertire.

• Importazione di Gerber/CADLa programmazione automatica è completata in 5 minuti, riducendo la dipendenza dagli operatori.
• Ispezione delle maglie in acciaio a passo:Supporta impostazioni di parametri indipendenti per pad speciali (come BGA).

• Quando viene rilevata una mancata stampa o un'eccessiva quantità di stagno, viene automaticamente inviato alla macchina da stampa per regolare la pressione del raschiatore o per pulire la maglia di acciaio.
• Identificare la scheda Bad Mark, notificare alla macchina della tecnologia di montaggio superficiale (SMT) di saltare le posizioni difettose della scheda e migliorare l'efficienza della produzione.

• I dati critici di SPI 3D possono essere trasmessi all'AOI prima o dopo il forno per ottenere una nuova ispezione chiave.
• La funzione di allineamento in tre punti (3D SPI + AOI pre-forno + AOI post-forno) aiuta a rintracciare la causa principale dei difetti.

Il sistema SPC integrato può integrare i dati e le immagini rilevati nelle tre fasi, facilitando la comunicazione con gli ingegneri per determinare quale fase è andata storta e cosa ha causato il problema.

Sulla base del protocollo di comunicazione IPC-CFX, si ottiene l'intercomunicazione dei dati tra dispositivi, facilitando la costruzione di fabbriche intelligenti.

• Detezione intelligente basata sull'intelligenza artificialeCombinando l'apprendimento profondo per ottimizzare la classificazione dei difetti e ridurre i tassi di falsi allarmi.
• Adattamento adattivo in tempo reale:Forma un controllo dinamico a circuito chiuso con la macchina da stampa e la saldatura a riversamento.
• Internet industriale 5G+:Abilitare il monitoraggio remoto e l'analisi dei big data e migliorare le capacità di manutenzione predittiva.

La tecnologia 3D SPI è diventata un anello centrale nella produzione intelligente SMT.ALeader di Shenzhou Vision ha migliorato significativamente la produzione e l' efficienza con i suoi algoritmi di rilevamento ad alta precisioneIn futuro, con l'integrazione profonda di IA e Industria 4.0, 3D SPI porterà ulteriormente la produzione elettronica verso l'obiettivo di "zero difetti" e aiuterà le imprese a realizzare aggiornamenti intelligenti.