Automatický optický kontrolní stroj SAKI smt 2D aoi BF-10D

SAKI BF-10D je vysoce přesné 2D automatické optické inspekční zařízení (AOI) od japonské společnosti SAKI, určené pro ultra přesné desky plošných spojů (jako jsou substráty integrovaných obvodů, FPC, desky s vysokou hustotou HDI). Jeho klíčovými vlastnostmi jsou detekční rozlišení 10 μm a multispektrální kolaborativní osvětlovací systém, který si poradí s komplexními potřebami detekce defektů mikrosoučástek (jako jsou 01005, 008004) a vysoce reflexních pájených spojů.

2. Princip činnosti

2.1 Optický zobrazovací systém

Technologie více zdrojů světla Bright Field (bright field):

Použijte 8směrové programovatelné LED pole (kombinace červené/zelené/modré/bílé/infračervené), které díky odrazovým charakteristikám různých vlnových délek světelných zdrojů zvyšuje kontrast mezi pájenými spoji a substráty.

Návrh koaxiální optické dráhy: eliminuje rušení okolním světlem a zajišťuje stabilitu obrazu.

Kamera s vysokým rozlišením a řádkovým skenováním:

Je vybaven průmyslovou kamerou s rozlišením 10 μm/pixel (volitelně 5 μm/pixel), takže jeden sken pokrývá větší zorné pole (FOV) s ohledem na přesnost i efektivitu.

2.2 Logika detekce vad

Tříúrovňový detekční algoritmus:

Geometrické porovnání: Porovnejte odchylku polohy a kontury součásti se standardní šablonou (například odsazení a natočení).

Analýza stupňů šedi: Identifikujte studené pájené spoje, pájecí kuličky, můstky atd. pomocí rozložení jasu pájených spojů.

Klasifikátor s využitím umělé inteligence: Klasifikace vad založená na hlubokém učení (například rozlišení mezi zhroucením pájecí kuličky BGA a normálním stlačením).

3. Návrh hardwaru

3.1 Mechanická konstrukce

Mramorová základna + lineární motor:

Základna s nulovou tepelnou deformací pro zajištění dlouhodobé stability (teplotní drift <±2μm/℃).

Pohon lineárního motoru, rychlost skenování může dosáhnout 500 mm/s a opakovaná přesnost polohování je ±3 μm.

Modulární sestava světelného zdroje:

Podporuje rychlou výměnu LED modulů pro přizpůsobení různým pájkám (například bezolovnatý SAC305 vyžaduje pomocnou infračervenou detekci).

3.2 Základní komponenty

Specifikace komponent Funkce

Hlavní kamera 10μm/pixel CMOS lineární pole (12k pixelů) Vysoce přesné snímání obrazu

Pomocná kamera s globálním polem závěrky 20 μm/pixel Rychlé nalezení bodu označení

Řídicí jednotka světelného zdroje 16kanálové nezávislé PWM nastavení Dynamické řízení intenzity/úhlu osvětlení

4. Softwarové funkce

4.1 Detekční funkce

Detekce pájecího bodu:

Pájecí bod SMT: Identifikace dutin BGA (míra detekce > 99 %), pájecí bod na straně QFN s menším množstvím cínu.

Pájecí bod skrz otvor: Analýza rychlosti průniku cínu (podpora možnosti fúze rentgenových dat).

Detekce komponent:

01005 komponentní náhrobek, boční otočení, obrácená polarita.

Koplanarita pinů konektoru (simulace výšky pomocí 2D obrazu).

4.2 Inteligentní asistence

Propojení SPI: Automaticky porovnává data tisku pájecí pasty a predikuje potenciální vady (například nedostatečné množství pájecí pasty vedoucí k pájení za studena).

Klasifikační knihovna NG: vlastní úrovně vad (kritické/závažné/vedlejší), přizpůsobené různým standardům zákazníků.

5. Výkonnostní parametry

Parametry kategorie

Velikost desky plošných spojů Minimálně 50 mm × 50 mm, maximálně 600 mm × 500 mm (rozšiřitelná)

Rychlost detekce 0,15~0,3 sekundy/bod detekce (v závislosti na složitosti)

Minimální komponenta 008004 (0,25 mm × 0,125 mm)

Komunikační protokol SECS/GEM, OPC UA, Modbus TCP

Napájení AC 200V±10%, 50/60Hz, spotřeba energie ≤2kW

6. Průmyslová aplikace

6.1 Typický scénář

Substrát integrovaného obvodu: Detekce zbytkového lepidla z měděné fólie a špatný vývoj mikroroztečí kontaktních plošek (≤50μm).

Flexibilní obvod (FPC): Praskání pájky v oblasti ohybu (zachyceno víceúhlovým světelným zdrojem).

Automobilová elektronika: Testování spolehlivosti splňující normy AEC-Q100 (například trhliny v pájení způsobené vysokou teplotou).

6.2 Případy zákazníků

Významný výrobce polovodičů: používá se pro detekci defektů v 2,5D pouzdře s mírou falešných poplachů <0,05 %.

Přední výrobci mobilních telefonů: Detekce FPC na základní desce se skládací obrazovkou, nahrazující původní 3D AOI řešení, snižuje náklady o 30 %.

7. Konkurenční výhody

Přesné drcení na stejné úrovni: rozlišení 10 μm vede na trhu s mainstreamovými zařízeními s rozlišením 20 μm (například Omron VT-S730).

Flexibilita světelného zdroje: Multispektrální kombinace řeší problém kompatibility vysoce reflexních/matných pájených spojů.

Otevřené API: Podpora sekundárního vývoje zákazníků a přizpůsobené logiky detekce.

8. Porovnání bodů vylepšení BF-Tristar II

Vlastnosti BF-10D BF-Tristar II

Rozlišení 10 μm (volitelně 5 μm) 10 μm

Minimální složka 008004 01005

Kanál světelného zdroje 16 programovatelných kanálů 8 pevných kanálů

Datové rozhraní OPC UA (kompatibilní s Průmyslem 4.0) SECS/GEM

9. Shrnutí

SAKI BF-10D se díky své kombinaci technologií „ultra přesné optiky + multispektrální spolupráce + uzavřené smyčky s umělou inteligencí“ stal referenčním 2D AOI zařízením v oblasti špičkového balení desek plošných spojů a polovodičů. Je obzvláště vhodný pro pokročilé výrobní scénáře, které usilují o nulové ppm defektů.