Системы контроля качества нанесения паяльной пасты (SPI)

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 отпечатка паяльной пасты для каждого корпуса, а в последствии и каждого паяного соединения.

Большинство дефектов SMT-производства (до 70 %) связаны с процессом нанесения паяльной пасты. Если их не устранить, они могут стать причиной серьезных проблем на последующих этапах. Контроль и оптимизация процесса нанесения паяльной пасты имеет огромное значение для достижения максимальной производительности и устранения первопричин возникновения дефектов.

Нанесение паяльной пасты — это трехмерный процесс. Для точного измерения объема каждого отпечатка необходима технология 3D-контроля. Это единственный способ отследить проблемы нанесения пасты и получить достоверную информацию для статистического анализа и управления процессом производства. По мере минимизации отпечатков паяльной пасты такие корпуса, как 01005, 0201, становятся неправильной формы, их сложнее проверить и точно измерить. Т. о. точное измерение их объема становится особенно важным, чем когда-либо.

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 чему достигается достаточно мелкий шаг повторяющихся полос и четкость границ. 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-изображений.

В частности, системы, применяющие лазер, не могут обеспечить сопоставимую с системами KOH YOUNG повторяемость и точность измерений. Они 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, 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 шаг такого муара велик для получения точных измерений в отличие от систем KOH YOUNG, в которых муаровый узор генерируется аналоговым проектором.

Начиная с 2013 года, компания KOH YOUNG занимает первое место в мировых продажах автоматических оптических инспекционных систем (AOI и SPI). Установлено более 21 000 систем у 3400 заказчиков во всем мире.

Сегодня каждая вторая SPI — от KOH YOUNG.

Компания KOH YOUNG на протяжении последних 20 лет занималась разработкой и усовершенствованием полноценных 3D-алгоритмов определения всех видов дефектов в отличии от конкурентных систем, в которых большинство дефектов определяются 2D-алгоритмами. Принципиальное отличие заключается в том, что 3D-алгоритмы основываются на рельефе и перепаде высот поверхности, в то время как 2D полагаются на разницу оттенков пикселей изображения. Это является довольно субъективным критерием, учитывая низкую повторяемость цвета маски печатных плат и паяльной пасты, непостоянство освещенности производственного помещения, а также индивидуальное восприятие оттенков каждым из операторов инспекции. Для систем KOH YOUNG SPI доступно определение таких дефектов, как недостаток, избыток, отсутствие, перемычка, смещение, копланарность, деформация формы отпечатка пасты.