Аўтаматычная аптычная кантрольная машына SAKI smt 2D aoi BF-10D

SAKI BF-10D — гэта высокадакладнае аўтаматычнае аптычнае кантрольнае абсталяванне (AOI) для 2D-інспекцыі, распрацаванае японскай кампаніяй SAKI і прызначанае для ультрадакладных друкаваных плат (напрыклад, падложак для інтэгральных схем, FPC, плат высокай шчыльнасці HDI). Яго асноўнымі асаблівасцямі з'яўляюцца дазвол выяўлення 10 мкм і шматспектральная калабаратыўная сістэма асвятлення, якая дазваляе спраўляцца са складанымі патрэбамі ў выяўленні дэфектаў мікракампанентаў (напрыклад, 01005, 008004) і высокаадбівальных паяных злучэнняў.

2. Прынцып працы

2.1 Аптычная сістэма візуалізацыі

Тэхналогія некалькіх крыніц святла Bright Field (яркае поле):

Выкарыстоўваецца 8-накіраваны праграмуемы святлодыёдны масіў (камбінацыя чырвонага/зялёнага/сіняга/белага/інфрачырвонага), які дзякуючы характарыстыкам адлюстравання розных даўжынь хваль крыніц святла паляпшае кантраст паміж паянымі злучэннямі і падкладкамі.

Канструкцыя кааксіяльнага аптычнага шляху: ліквідуе перашкоды ад навакольнага святла і забяспечвае стабільнасць выявы.

Лінейная сканавальная камера высокага разрознення:

Абсталяваная камерай прамысловага класа з разрозненнем 10 мкм/піксель (дадаткова 5 мкм/піксель), адно сканаванне ахоплівае большае поле зроку (FOV), улічваючы як дакладнасць, так і эфектыўнасць.

2.2 Логіка выяўлення дэфектаў

Трохузроўневы алгарытм выяўлення:

Геаметрычнае супастаўленне: параўнанне адхіленняў становішча кампанента і контуру са стандартным шаблонам (напрыклад, зрушэнне і паварот).

Аналіз у адценнях шэрага: вызначэнне халодных паяных злучэнняў, шарыкаў прыпою, мастоў і г.д. па размеркаванні яркасці паяных злучэнняў.

Класіфікатар штучнага інтэлекту: класіфікацыя дэфектаў на аснове глыбокага навучання (напрыклад, адрозненне паміж разбурэннем шарыка прыпоя BGA і нармальным разрэджаннем).

3. Дызайн абсталявання

3.1 Механічная канструкцыя

Мармуровая аснова + лінейны рухавік:

Нулявая цеплавая дэфармацыя падставы для забеспячэння доўгатэрміновай стабільнасці (тэмпературны дрэйф <±2 мкм/℃).

Лінейны прывад рухавіка, хуткасць сканавання можа дасягаць 500 мм/с, а дакладнасць паўторнага пазіцыянавання складае ±3 мкм.

Зборка модульнай крыніцы святла:

Падтрымлівае хуткую замену святлодыёдных модуляў для адаптацыі да розных прыпояў (напрыклад, для бессвінцовага SAC305 патрабуецца дапаможнае інфрачырвонае выяўленне).

3.2 Асноўныя кампаненты

Кампаненты Характарыстыкі Функцыя

Асноўная камера 10 мкм/піксель CMOS лінейны масіў (12 тыс. пікселяў) Высокадакладнае атрыманне выявы

Дапаможная камера Глабальны масіў засаўкі 20 мкм/піксель Хуткае вызначэнне кропкі адзнакі

Кантролер крыніцы святла 16-канальная незалежная рэгуляванне ШІМ Дынамічнае кіраванне інтэнсіўнасцю/вуглом асвятлення

4. Функцыі праграмнага забеспячэння

4.1 Функцыя выяўлення

Выяўленне кропак паяння:

Кропка паяння SMT: выяўленне пустэч BGA (узровень выяўлення >99%), кропка паяння з боку QFN з меншай колькасцю волава.

Кропка паяння праз адтуліну: аналіз хуткасці пранікнення волава (падтрымка опцыі аб'яднання рэнтгенаўскіх дадзеных).

Выяўленне кампанентаў:

01005 кампанентны надмагільны шчыт, бакавы пераварот, зваротная палярнасць.

Сумяшчальнасць кантактаў раздыма (мадэляванне вышыні з дапамогай 2D-выявы).

4.2 Інтэлектуальная дапамога

SPI-сувязь: аўтаматычнае супастаўленне дадзеных друку паяльнай пасты і прагназаванне патэнцыйных дэфектаў (напрыклад, недастатковая колькасць паяльнай пасты прыводзіць да халоднай пайкі).

Бібліятэка класіфікацыі NG: карыстальніцкія ўзроўні дэфектаў (крытычныя/асноўныя/нязначныя), адаптаваныя да розных стандартаў кліентаў.

5. Параметры прадукцыйнасці

Параметры катэгорыі

Памер друкаванай платы: мінімум 50 мм × 50 мм, максімум 600 мм × 500 мм (з магчымасцю пашырэння)

Хуткасць выяўлення 0,15~0,3 секунды/кропка выяўлення (у залежнасці ад складанасці)

Мінімальны кампанент 008004 (0,25 мм × 0,125 мм)

Пратакол сувязі SECS/GEM, OPC UA, Modbus TCP

Патрабаванні да харчавання: пераменны ток 200 В ± 10 %, 50/60 Гц, спажываная магутнасць ≤ 2 кВт

6. Прымяненне ў прамысловасці

6.1 Тыповы сцэнар

Падкладка ІС: выяўленне рэшткаў клею з меднай фальгі і дрэннае развіццё кантактных пляцовак з мікракрокам (≤50 мкм).

Гнуткая схема (ГС): расколіны ў прыпоі ў зоне выгібу (фіксавана шматвугольнай крыніцай святла).

Аўтамабільная электроніка: выпрабаванні на надзейнасць, якія адпавядаюць стандартам AEC-Q100 (напрыклад, расколіны ад прыпою, выкліканыя высокай тэмпературай).

6.2 Выпадкі з кліентамі

Буйны вытворца паўправаднікоў: выкарыстоўваецца для выяўлення дэфектаў у 2,5D-прамежкавай упакоўцы з частатой ілжывых спрацоўванняў <0,05%.

Вядучыя вытворцы мабільных тэлефонаў: выяўленне FPC на матчыных платах са складаным экранам, замяняючы арыгінальнае рашэнне 3D AOI, каб знізіць выдаткі на 30%.

7. Канкурэнтныя перавагі

Дакладнае драбненне таго ж узроўню: дазвол 10 мкм лідзіруе на рынку сярод асноўных прылад з дазволам 20 мкм (напрыклад, Omron VT-S730).

Гнуткасць крыніцы святла: шматспектральнае спалучэнне вырашае праблему сумяшчальнасці высокаадбівальных/матавых паяных злучэнняў.

Адкрыты API: падтрымка другаснай распрацоўкі кліентамі і наладжвальнай логікі выяўлення.

8. Параўнанне ачкоў паляпшэння BF-Tristar II

Асаблівасці BF-10D BF-Tristar II

Разрозненне 10 мкм (дадаткова 5 мкм) 10 мкм

Мінімальны кампанент 008004 01005

Канал крыніцы святла 16 праграмуемых каналаў 8 фіксаваных каналаў

Інтэрфейс перадачы дадзеных OPC UA (сумяшчальны з Industry 4.0) SECS/GEM

9. Рэзюмэ

SAKI BF-10D стаў эталонным 2D AOI абсталяваннем у галіне высакаякасных друкаваных плат і паўправадніковых упакоўкаў дзякуючы спалучэнню тэхналогій «звышдакладная оптыка + шматспектральнае супрацоўніцтва + замкнёны цыкл штучнага інтэлекту», асабліва падыходзіць для перадавых вытворчых сцэнарыяў, якія імкнуцца да нулявой колькасці дэфектаў у мільёнах.