Автоматическая оптическая инспекция (АОИ) качества пайки

Автоматическая оптическая инспекция AOI KOH YOUNG

Успешная оптимизация производственного процесса для достижения высоких результатов напрямую зависит от точных инструментов контроля качества на всех этапах и анализа полученных данных. Для высокоточных измерений всех компонентов на ПП, включая миниатюрные корпуса microBGA, 0201, 01005, требуются полноценные трехмерные измерения каждого корпуса и его паяного соединения.

По мере развития и совершенствования систем автоматических инспекций было безуспешно предпринято множество попыток по преодолению ограничений традиционного оборудования для АОИ. Автоматические оптические инспекции от компании KOH YOUNG, используя запатентованную технологию 3D-моделирования в реальных размерах, измеряют истинную профилометрическую форму компонентов и паяных соединений на собранных печатных платах, используя возможности искусственного интеллекта для построения полностью соответствующей действительности модели и решения непосильных для систем АОИ 2D, 2,5D и псевдо-3D.

С развитием технологий в области РЭА печатные платы становятся все более сложными. В таких условиях наличие автоматической оптической инспекции в составе линии по производству электроники очень важно. В отрасли существует множество вариантов систем 2D, 2,5D и псевдо-3D, которые только усугубляют ситуацию ложными срабатываниями и пропусками дефектов. Автоматическая оптическая инспекция KOH YOUNG — это единственная система, которая обеспечивает трехмерный контроль в реальных размерах, в т. ч. и в таких сложных случаях, как бликующие и зеркальные корпуса или компоненты, закрытые тенью от соседних.

Запатентованная технология бестеневого многочастотного механического аналогового муара

Основой измерений оптических инспекций KOH YOUNG является полноцветная 3D-модель каждого компонента в реальных размерах. Для ее построения системы KOH YOUNG используют уникальную запатентованную технологию бестеневого многочастотного механического аналогового муара. Муаровый узор генерируется аналоговым проектором за счет физического явления интерференции света, проходящего через линзу с насечкой (решетку). Благодаря этому достигаются достаточно мелкий шаг повторяющихся полос и четкость границ узора. Эти факторы в совокупности с многочастотным смещением решетки проектора служат залогом точных измерений и высокой детализации полученного 3D-изображения.

Использованная технология бестеневого многочастотного механического аналогового муара обладает существенными преимуществами над альтернативными подходами к построению 3D-изображения.

В частности, системы, применяющие лазер, не могут обеспечить сопоставимые с системами KOH YOUNG повторяемость и точность измерений. Они более чувствительны к бликующим и зеркальным поверхностям, а также к вибрациям производственного помещения. Кроме того, для использования лазера необходимо жесткое соблюдение требований безопасности.

Системы, использующие только цифровые DLP-проекторы вместо примененных в KOH YOUNG аналоговых проекторов, существенно уступают в точности и повторяемости измерений. Это происходит вследствие физических ограничений при создании муарового узора посредством цифровой матрицы проектора. Границы муара, полученного DLP-методом, не обладают достаточной четкостью, а его шаг велик для получения точных измерений. В системах KOH YOUNG муаровый узор генерируется аналоговым проектором, а DLP используется лишь как дополнительный для измерения высоких объектов.

Начиная с 2013 года, компания KOH YOUNG занимает первое место в мировых продажах автоматических оптических инспекционных систем (AOI и SPI). Установлено более 21 000 систему 3400 заказчиков во всем мире. Зарегистрировано более 700 патентов, защищающих уникальные разработки компании. На текущий момент каждая третья АОИ, установленная в мире, является системой от KOH YOUNG.

Благодаря загрузке Gerber-данных в АОИ KOH YOUNG присутствует возможность измерения всех параметров компонента и его паяного соединения в соответствии со стандартом IPC610. В основе измерений систем KOH YOUNG лежат полноцветные индивидуальные 3D-изображения в реальных размерах всех компонентов на печатной плате. Благодаря этому автоматические оптические инспекции KOH YOUNG контролируют на соответствие стандарту IPC-A-610 такие важные критерии проверки как высота, угол или объем галтели пайки. В библиотеке компонентов есть возможность выбора пороговых значений в соответствии с классом I, II, III стандарта IPC610.

В основе измерений систем KOH YOUNG лежит полноценная 3D-модель в реальных размерах с точностью измерений до 1 мкм. Это принципиальное отличие от так называемых систем псевдо-3D или 2,5D, измерения и определение корпуса в которых основывается на 2D-изображении, когда каждый следующий результат будет зависеть от оттенка цвета маски печатной платы или корпуса компонента, а также от освещения в производственном помещении. В АОИ KOH YOUNG таких зависимостей нет, т. к. в основе измерений лежит рельеф и перепад высот поверхности, а не ее цвет. Благодаря этому программирование систем KOH YOUNG гораздо проще и быстрее, а количество ложных срабатываний минимально.

Соответствие стандарту IPC-A-610

Детализированные полноценные 3D-измерения с точностью до 1 мкм

Полноценные 3D-алгоритмы для определения всех видов дефектов

Компания KOH YOUNG на протяжении последних 20 лет разрабатывала и совершенствовала полноценные 3D-алгоритмы определения всех видов дефектов в отличие от конкурентных систем, в которых большинство дефектов определяются 2D-алгоритмами. Принципиальная разница заключается в том, что 3D-алгоритмы основываются на рельефе и перепаде высот поверхности, в то время как 2D-алгоритмы полагаются на разницу оттенков пикселей изображения. Это является довольно субъективным критерием, учитывая низкую повторяемость оттенка цвета маски печатных плат и корпусов компонентов, непостоянство освещенности производственного помещения, а также индивидуальное восприятие цветов каждого из операторов инспекции.

АОИ KOH YOUNG позволяет обнаружить такие дефекты: отсутствие, смещение, поворот, полярность, компланарность, деформация компонента, проверка маркировки, «надгробный камень», некачественная, недостаточная или холодная пайка, приподнятый, загнутый или отсутствующий вывод, перемычка, посторонние предметы. Также есть возможность контроля выводного THT-монтажа, инспекции сложных корпусов, микросборок, длинных разъемов и контроля соблюдения критичного расстояния между компонентами.

Все рабочие программы, библиотеки корпусов и критерии их проверок для всех автоматических оптических систем KOH YOUNG вашего производства (SPI, pre-AOI, post-AOI) хранятся на едином сервере KSMART.

Получить доступ ко всему функционалу сервера возможно с любого устройства, подключенного к сети вашего предприятия через любой web-браузер.

В KSMART доступен широкий спектр как стандартных, так и опциональных возможностей:

• просмотр содержимого библиотек;
• статистический анализ результатов проверки;
• мониторинг показателей производительности линии в реальном времени;
• связь АОИ и SPI — анализ и прослеживаемость причин возникновения дефектов благодаря собранной информации о дефекте со всех трёх этапов инспектирования: SPI, pre-AOI, post-AOI;
• удалённое управление всеми системами инспекции и рабочими местами;
• оптимизация офлайн-программирования.

Системы KOH YOUNG имеют открытую базу хранения результатов проверки на базе MS SQL, что позволяет с легкостью интегрировать их в любые MES-системы для обеспечения полноценной прослеживаемости. Доступны как готовые варианты интеграции в общеизвестные MES-системы, так и индивидуальные решения.

Появилась возможность существенно сократить время написания программы благодаря использованию автоматического программирования на базе искусственного интеллекта. Ведущая в отрасли технология 3D-профилометрии в сочетании с запатентованной технологией искусственного интеллекта KOH YOUNG обеспечивает настоящее автоматическое программирование. Инновационное программное решение KOH YOUNG Auto-Programming (KAP) упрощает процесс, сокращая затраты и время подготовки рабочей программы.

Искусственный интеллект и стремление к бездефектному производству

Основываясь на точных данных 3D-измерений KOH YOUNG и собственной запатентованной технологии глубокого обучения KOH YOUNG Process Optimizer (KPO) позволяет оптимизировать процессы установки компонентов в режиме реального времени.

Такое решение автономно идентифицирует головы, монтажные инструменты, питатели, пеналы или компоненты, которые потенциально вызывают дефекты, и сообщает наиболее важные параметры монтажа для устранения фундаментальных проблем в режиме реального времени. KPO Mounter, основанный на анализе искусственного интеллекта, предоставляет пользователям полезную информацию, помогает повысить качество продукции и максимально увеличить производительность.