SMT 제조에서 3D SPI 기술의 주요 역할 및 지능형 응용 : SMT 수율 향상을위한 궁극적 인 솔루션
추상적인
전자 제조 산업에서 제품이 고밀도 및 소형화로 이동함에 따라 SMT (Surface Mount Technology)의 솔더 페이스트 인쇄 품질은 최종 제품의 신뢰성을 직접 결정합니다. 3D SPI (3 차원 솔더 페이스트 검사) 기술은 고정밀 감지 기능을 갖춘 SMT 프로세스에서 필수 품질 관리 방법이되었습니다. 이 기사는 기술 원리, 핵심 기능, 3D SPI의 지능형 응용 프로그램 및 이전 및 후속 프로세스와의 상호 작용을 깊이 파고 들면서 3D SPI를 통해 생산 효율성을 높이고 재 작업 비용을 줄이는 방법에 대한 포괄적 인 이해를 얻을 수 있습니다. 또한 AI 및 산업 4.0의 통합의 미래 개발 추세를 기대합니다.
1.3d SPI 기술 : SMT 제조의 품질 가디언
SMT 생산 과정에서 결함의 74%가 솔더 페이스트 인쇄 문제에서 비롯됩니다. 전통적인 2D SPI는 평면 결함 만 감지 할 수있는 반면, 3 차원 이미징 기술을 통해 3D SPI는 땜납 페이스트의 부피, 높이 및 모양과 같은 주요 매개 변수를 정확하게 측정하여 결함 감지 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
1.1 레이저 삼각 측량 방법
초기 3D SPI는 레이저 삼각 측량 방법을 채택했습니다. 솔더 페이스트 표면에 레이저를 투사하고 CCD 카메라를 사용하여 반사 된 광 지점을 포착함으로써, 높이를 삼각형 기하학적 관계와 함께 계산 하였다. 이 방법은 단일 점의 높이 만 측정 할 수 있으며 효율이 상대적으로 낮습니다.
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이미징 포인트 A 및 객체에 대한 기준점 O를 기반으로, 객체의 각 지점 에서이 기준점까지 2D 이미지 거리 L을 계산하십시오. 삼각법의 원리에 따르면, 2D 이미지 거리 L을 사용하여 물체의 높이 h를 변환하십시오.
1.2 다중 라인 레이저 스캐닝 기술
탐지 속도를 향상시키기 위해 업계는 다중 라인 레이저 스캐닝 기술을 도입하여 여러 지점의 높이를 동시에 측정 할 수 있습니다. 그러나 여전히 다음과 같은 한계가 있습니다.
레이저 조사 지점 만 정확하게 측정 할 수있는 반면, 나머지 영역을 장착하고 추정해야하므로 정확도에 영향을 미칩니다.
물체의 표면에 반사하기 때문에 PCB는 샌드 블라스트 (실제 생산에서는 불가능한)를 제거해야합니다.
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1.3 Shenzhou Vision의 Aleader Structured Light 3D 기술 (PMP)
현재 주류 3D SPI는 위상 측정 프로파일 트리컬 (PMP), 즉 구조화 된 조명 3D 기술을 채택합니다. 원칙은 다음과 같습니다.
투사 격자 (정현파 격자)는 PCB의 표면을 비추어 밝고 어두운 광학 줄무늬를 형성합니다.
카메라는 변형 된 줄무늬를 캡처하고 위상 변경을 통해 높이 정보를 계산합니다.
이중 프로젝션 격자 기술은 그림자 영역의 오차를 제거하고 측정 정확도를 향상시키기 위해 채택되었습니다.
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(그림자 대 이중 투영을 가진 단일 투영은 서로 보완 할 수 있습니다)
레이저 스캔과 비교하여 PMP 기술은 다음과 같은 장점이 있습니다.
✔ 전체 필드 적용 범위, 사각 지대 감지 없음
pcb 색상 및 반사 간섭에 저항합니다
✔ 고밀도, 마이크로 패드 (예 : 01005 구성 요소)에 적합합니다.
2. Aleader 3D SPI의 핵심 기능 및 응용
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2.1 고정밀 감지 기능
볼륨, 면적 및 높이 측정 : 부피, 면적, 높이, 오프셋, 불충분 한 주석, 과도한 주석, 연속 주석, 주석 팁, 금 손가락, 오염, 빨간색 접착제 공정 및 기타 외관 결함
항 회의 능력 : PCB 휘출 및 다양한 색상 (녹색, 빨간색, 검은 색 등)의 PCB에 적응을 자동으로 보상합니다.
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3D SPI는 추가 작업없이 보드 굽힘을 자동으로 보상하는 기능이 있어야합니다.
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3D SPI는 모든 색상의 PCB에서 동일한 성능 수준을 보장해야합니다.
다중 마크 포인트 인식 : 원형, 크로스 형 및 직사각형과 같은 비표준 마크 포인트 포지셔닝을 지원합니다.
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2.2 지능형 데이터 분석 및 프로세스 최적화
높이 분포 맵 : 솔더 페이스트의 높이 분포를 시각화하고 결함이있는 영역 (예 : 고르지 않은 스크레이퍼 압력, 강철 메쉬 문제 등)을 신속하게 찾으십시오.
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CPK 트렌드 모니터링 : 실시간 통계 프로세스 제어 (SPC), 인쇄 안정성 분석.
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조기 경고 기능 : 임계 결함이 지속적으로 발생하면 자동으로 경보를 발휘하고 프로세스 매개 변수를 미리 조정하십시오. 제어점이 설정 값 범위의 동일한쪽에 지속적으로 나타나면 솔더 페이스트 인쇄의 결함이 발생하는 것으로 간주 될 수 있습니다. 이 시점에서 3D SPI는 프롬프트와 경고를 시작해야합니다.
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2.3 자동 프로그래밍 및 빠른 라인 변경
Gerber/CAD 가져 오기 : 자동 프로그래밍은 5 분 이내에 완료되어 운영자에 대한 의존도를 줄입니다.
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스텝 스틸 메쉬 검사 : 특수 패드 (예 : BGA)의 독립적 인 매개 변수 설정을 지원합니다.
3. Aleasder 3D SPI와 지능형 제조 간의 데이터 연결
3.1 인쇄기를 사용한 폐쇄 루프 피드백
인쇄가 누락되거나 과도한 주석이 감지되면 스크레이퍼의 압력을 조정하거나 강철 메쉬를 청소하기 위해 인쇄기에 자동으로 공급됩니다.
불량 마크 보드를 식별하고 SMT (Surface Mount Technology) 기계에 결함이있는 보드 위치를 건너 뛰고 생산 효율성을 향상시킵니다.
3.2 AOI와의 공동 탐지
3D SPI의 중요한 데이터는 핵심 재검사를 달성하기 위해 퍼니스 전후에 AOI로 전송 될 수 있습니다.
3 점 정렬 함수 (3D SPI + 프리 플로네이션 AOI + 후퇴 후 AOI)는 결함의 근본 원인을 추적하는 데 도움이됩니다.
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내장 된 SPC 시스템은 3 단계에서 감지 된 데이터 및 이미지를 통합하여 엔지니어와의 통신을 용이하게하여 어떤 단계가 잘못되었고 문제를 일으킨 원인을 결정합니다.
3.3 IPC-CFX 표준을 준수합니다
IPC-CFX 통신 프로토콜을 기반으로, 장치 간의 데이터 간 통신이 달성되어 스마트 공장의 건설을 용이하게합니다.
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4. 미래 개발 동향
AI 구동 지능형 탐지 : 딥 러닝을 결합하여 결함 분류를 최적화하고 잘못된 경보 율을 줄입니다.
실시간 적응 형 조정 : 인쇄기 및 리플 로우 납땜으로 동적 폐쇄 루프 컨트롤을 형성합니다.
5G+ 산업 인터넷 : 원격 모니터링 및 빅 데이터 분석 가능성 및 예측 유지 관리 기능 향상.
결론
3D SPI 기술은 SMT 지능형 제조의 핵심 링크가되었습니다. Shenzhou Vision의 Aleader는 고정밀 탐지 알고리즘, 지능형 데이터 분석 및 장비 상호 연결 기능으로 생산 수율 및 효율성을 크게 향상 시켰습니다. 앞으로 AI 및 Industry 4.0의 심층 통합으로 3D SPI는 전자 제조를 "제로 결함"목표로 향하게하고 기업이 지능적인 업그레이드를 달성 할 수 있도록 도와줍니다.
