Η εφαρμογή και η ανάπτυξη της τεχνολογίας AOI στην SMT: Η βασική κινητήρια δύναμη για τη βελτίωση της ποιότητας της ηλεκτρονικής παραγωγής

Η εφαρμογή και η ανάπτυξη της τεχνολογίας AOI στην SMT: Η βασική κινητήρια δύναμη για τη βελτίωση της ποιότητας της ηλεκτρονικής παραγωγής

Εισαγωγή
Με την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών προϊόντων προς τη μικροποίηση και την υψηλή πυκνότητα,Οι παραδοσιακές μεθόδους χειροκίνητης οπτικής επιθεώρησης και ηλεκτρικής μέτρησης δυσκολεύονται να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας της παραγωγής SMT (Surface Mount Technology)Η τεχνολογία AOI (Automatic Optical Inspection), μέσω οπτικής απεικόνισης και ευφυών αλγορίθμων, έχει καταστεί βασικό εργαλείο για τη διασφάλιση της ποιότητας συγκόλλησης και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της παραγωγής.Το άρθρο αυτό θα αναλύσει συστηματικά τον βασικό ρόλο της AOI στην SMT από πτυχές όπως οι τεχνικές αρχές., σενάρια εφαρμογής, προκλήσεις της βιομηχανίας και μελλοντικές τάσεις.

Ι. Αρχές και βασικά στοιχεία της τεχνολογίας AOI
Η AOI είναι μια μη καταστροφική τεχνολογία δοκιμών βασισμένη σε οπτική απεικόνιση και ανάλυση υπολογιστών.

Οπτικό σύστημα: Χρησιμοποιούνται κάμερες CCD υψηλής ανάλυσης ή σαρωτές για την απόκτηση εικόνων PCB (εκτυπωμένων κυκλωμάτων).Εξάλειψη των επιδράσεων παραλλαξίας για να εξασφαλιστεί καθαρότητα εικόνας 18%.

Αλγόριθμος ανάλυσης: διαιρείται σε μέθοδο επαλήθευσης κανόνων σχεδιασμού (DRC) και μέθοδος γραφικής αναγνώρισης.ενώ η μέθοδος αναγνώρισης γραφικών επιτυγχάνει υψηλής ακρίβειας αντιστοιχία συγκρίνοντας τις τυπικές εικόνες με τις πραγματικές εικόνες 68.

Ευφυές λογισμικό: Η σύγχρονη AOI ενσωματώνει στατιστική μοντελοποίηση (όπως η τεχνολογία SAM) και βαθιά μάθηση AI για να ενισχύσει την προσαρμοστικότητα στις αλλαγές χρώματος και σχήματος των συστατικών,μείωση του ποσοστού εσφαλμένων εκτιμήσεων κατά 10 έως 20 φορές σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους.

ΙΙ. Κύριοι σύνδεσμοι εφαρμογής του AOI στην παραγωγή SMT
Επιθεώρηση εκτύπωσης με πάστα συγκόλλησης
Σημαντικότητα: το 60%-70% των ελαττωμάτων συγκόλλησης οφείλονται στο στάδιο της εκτύπωσης (όπως έλλειψη κασσίτερου, αντιστοιχία, γέφυρα). 37.

Τεχνική λύση: υιοθετείται ένα σύστημα ανίχνευσης 2D ή 3D. Το ανακλαστικό φως από την άκρη της πάστες συγκόλλησης συλλαμβάνεται στρεβλά από μια κυκλική πηγή φωτός,Και το ύψος και το σχήμα υπολογίζονται για να εντοπίσουν γρήγορα την ανωμαλία 710.

2. Επιθεώρηση μετά την τοποθέτηση του εξαρτήματος
Στόχοι ανίχνευσης: αποτυχημένη επικάλληση, εσφαλμένη πολικότητα, μετατόπιση κ.λπ. Εάν τα ελαττώματα δεν εντοπιστούν σε αυτό το στάδιο, ενδέχεται να μην είναι επιδιορθώσιμα μετά την επανειλημμένη συγκόλληση 34.

Τεχνικά πλεονεκτήματα: το PCB δεν έχει υποστεί παραμόρφωση υψηλής θερμοκρασίας μετά την τοποθέτηση στην επιφάνεια, οι συνθήκες επεξεργασίας εικόνας είναι βέλτιστες και το ποσοστό εσφαλμένης εκτίμησης είναι χαμηλό κατά 410.

3Τελική επιθεώρηση μετά την επανειλημμένη συγκόλληση
Κεντρική λειτουργία: Ανίχνευση ελαττωμάτων όπως γεφυρών, ψευδών συγκόλλησης και σφαιρών συγκόλλησης μετά τη συγκόλληση, αντανακλώντας τη συνολική ποιότητα της διαδικασίας. 38.

Προκλήσεις: Είναι απαραίτητο να αντιμετωπιστεί η πολυπλοκότητα του τρισδιάστατου σχήματος της συγκόλλησης συγκόλλησης.

Τρίτον, τα τεχνικά πλεονεκτήματα και η βιομηχανική αξία της AOI.
Βελτίωση της αποτελεσματικότητας: Η ταχύτητα ανίχνευσης μπορεί να φθάσει εκατοντάδες εξαρτήματα ανά δευτερόλεπτο, υπερβαίνοντας κατά πολύ την χειροκίνητη οπτική επιθεώρηση και ικανοποιώντας τις απαιτήσεις των γραμμών παραγωγής υψηλής ταχύτητας.

Εξασφάλιση ποιότητας: Το ποσοστό κάλυψης των σφαλμάτων υπερβαίνει το 80%, μειώνοντας σημαντικά το κόστος μεταγενέστερης επανεπεξεργασίας που προκαλείται από την απουσία ανίχνευσης κατά 67%.

Βελτιστοποίηση με βάση τα δεδομένα: Σε συνδυασμό με την SPC (στατιστικός έλεγχος διαδικασιών), παρέχει ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τις παραμέτρους της διαδικασίας, συμβάλλοντας στην αύξηση της απόδοσης κατά 410.

Μειωμένα κόστη εργασίας: Τα συστήματα αναθεώρησης τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να μειώσουν την εργασία αναθεώρησης κατά περισσότερο από 80%, όπως το "Σύστημα Τιανσού τεχνητής νοημοσύνης" της Gecreate Dongzhi 25.

Ιβ. Προκλήσεις και κατευθύνσεις καινοτομίας που αντιμετωπίζει η τεχνολογία AOI
Υφιστάμενοι περιορισμοί
Λάθος εκτίμηση και αδυναμία ανίχνευσης: Οι ψευδείς συναγερμοί που προκαλούνται από παράγοντες όπως η σκόνη και η αντανάκλαση του υλικού απαιτούν επανεξέταση με το χέρι. 37

Πολυπλοκότητα προγραμματισμού: Η παραδοσιακή AOI απαιτεί προσαρμογή αλγορίθμων για διαφορετικά στοιχεία, η οποία διαρκεί αρκετές ημέρες. 68

2Τεχνολογική ανακάλυψη
Ενσωμάτωση τεχνητής νοημοσύνης: Για παράδειγμα, το "aiDAPTIV+ AOI" της Phantasy χρησιμοποιεί την εκμάθηση εικόνας τεχνητής νοημοσύνης για να αυξήσει το ποσοστό επιτυχίας κατά 8% έως 10% και να μειώσει σημαντικά το ποσοστό εσφαλμένης κρίσης κατά 9%.

Στερεοόραση και 3D απεικόνιση: Με την ενσωμάτωση της τεχνολογίας SAM με σειρές πολλαπλών καμερών, επιτυγχάνεται τρισδιάστατη ανάλυση τοπολογίας επιφάνειας του PCBS, βελτιώνοντας την ακρίβεια της μέτρησης ύψους κατά 38%.

Ενσωμάτωση πλατφόρμας cloud: Υποστηρίζει την κεντρική επανεξέταση και την απομακρυσμένη συντήρηση σε πολλαπλές γραμμές παραγωγής, μειώνοντας την εξάρτηση από τις φυσικές ετικέτες κατά 25%.

V. Μελλοντικές τάσεις ανάπτυξης
Η ευφυΐα και η αυτοπροσαρμογή: Τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης μαθαίνουν συνεχώς από τα δεδομένα της γραμμής παραγωγής, βελτιστοποιούν δυναμικά τις παραμέτρους ανίχνευσης και προσαρμόζονται σε τρόπους παραγωγής μικρών παρτίδων και πολλαπλών ποικιλιών 29.

Μινιατουρισμός εξοπλισμού και βελτιστοποίηση του κόστους: Εισαγωγή μοντέλων υψηλής απόδοσης κόστους για μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις για την προώθηση της διάδοσης του AOI.

Πλήρης ολοκλήρωση της διαδικασίας: βαθιά ολοκλήρωση με το MES (Manufacturing Execution System) για την επίτευξη ελέγχου κλειστού κυκλώματος από την επιθεώρηση έως τη ρύθμιση της διαδικασίας 59.

Συμπεράσματα
Η τεχνολογία AOI έχει καταστεί απαραίτητο εργαλείο ελέγχου ποιότητας στην παραγωγή SMT.Η ενσωμάτωσή του με τεχνολογίες όπως η τεχνητή νοημοσύνη και η 3D απεικόνιση οδηγεί την ηλεκτρονική κατασκευή προς υψηλότερη ακρίβεια και χαμηλότερα κόστηΣτο μέλλον, με την εμβάθυνση της Βιομηχανίας 4.0, η AOI θα μετατοπιστεί περαιτέρω από την "ανίχνευση ελαττωμάτων" στην "πρόληψη διαδικασιών", καθιστώντας έναν βασικό κόμβο στο οικοσύστημα ευφυούς παραγωγής.