SAKI smt 2D aoi automatische optische Inspektionsmaschine BF-10D

SAKI BF-10D ist ein hochpräzises 2D-Automatisches Optisches Inspektionssystem (AOI) von SAKI aus Japan, das für ultrapräzise Leiterplatten (wie IC-Substrate, FPCs und hochdichte HDI-Platinen) entwickelt wurde. Seine Kernfunktionen sind eine Erkennungsauflösung von 10 μm und ein multispektrales, kollaboratives Beleuchtungssystem, das den komplexen Anforderungen der Defekterkennung von Mikrokomponenten (wie 01005, 008004) und hochreflektierenden Lötstellen gerecht wird.

2. Funktionsprinzip

2.1 Optisches Abbildungssystem

Bright Field (Hellfeld) Mehrlichtquellentechnologie:

Verwenden Sie ein 8-direktionales, programmierbares LED-Array (Kombination aus Rot/Grün/Blau/Weiß/Infrarot), um durch die Reflexionseigenschaften der unterschiedlichen Wellenlängen der Lichtquellen den Kontrast zwischen Lötstellen und Substraten zu verbessern.

Koaxiales optisches Pfaddesign: Eliminiert Störungen durch Umgebungslicht und gewährleistet Bildstabilität.

Hochauflösende Zeilenkamera:

Ausgestattet mit einer Industriekamera mit 10 μm/Pixel (optional 5 μm/Pixel) deckt ein einzelner Scan ein größeres Sichtfeld (FOV) ab, wobei sowohl Genauigkeit als auch Effizienz berücksichtigt werden.

2.2 Fehlererkennungslogik

Dreistufiger Erkennungsalgorithmus:

Geometrischer Abgleich: Vergleichen Sie die Abweichungen von Bauteilposition und -kontur mit der Standardvorlage (z. B. Versatz und Drehung).

Graustufenanalyse: Identifizieren Sie kalte Lötstellen, Lötkugeln, Brücken usw. anhand der Helligkeitsverteilung der Lötstellen.

KI-Klassifikator: Defektklassifizierung basierend auf Deep Learning (wie etwa die Unterscheidung zwischen BGA-Lötkugelkollaps und normaler Vertiefung).

3. Hardware-Design

3.1 Mechanischer Aufbau

Marmorsockel + Linearmotor:

Keine thermische Verformung auf der Basis, um langfristige Stabilität zu gewährleisten (Temperaturdrift <±2 μm/℃).

Linearmotorantrieb, Scangeschwindigkeit kann 500 mm/s erreichen und die wiederholte Positionierungsgenauigkeit beträgt ±3 μm.

Modulare Lichtquellenanordnung:

Unterstützt den schnellen Austausch von LED-Modulen zur Anpassung an verschiedene Lötmittel (z. B. erfordert bleifreies SAC305 eine zusätzliche Infraroterkennung).

3.2 Kernkomponenten

Komponenten Spezifikationen Funktion

Hauptkamera 10μm/Pixel CMOS-Linear-Array (12k Pixel) Hochpräzise Bildaufnahme

Zusatzkamera 20μm/Pixel Global Shutter Array Schnelles Auffinden des Markierungspunkts

Lichtquellensteuerung 16-Kanal unabhängige PWM-Einstellung Dynamische Steuerung der Beleuchtungsintensität/des Beleuchtungswinkels

4. Softwarefunktionen

4.1 Erkennungsfunktion

Lötstellenerkennung:

SMT-Lötpunkt: Identifizieren Sie BGA-Hohlräume (Erkennungsrate > 99 %), QFN-Seitenlötpunkt mit weniger Zinn.

Durchgangsloch-Lötpunkt: Analyse der Zinnpenetrationsrate (unterstützt die Option zur Röntgendatenfusion).

Komponentenerkennung:

01005-Komponenten-Grabstein, seitliche Drehung, umgekehrte Polarität.

Koplanarität der Anschlussstifte (Höhe durch 2D-Bild simulieren).

4.2 Intelligente Assistenz

SPI-Anbindung: Automatisches Abgleichen der Lötpastendruckdaten und Vorhersage potenzieller Defekte (wie etwa unzureichende Lötpaste, die zu Kaltlöten führt).

NG-Klassifizierungsbibliothek: benutzerdefinierte Defektstufen (Kritisch/Schwerwiegend/Geringfügig), angepasst an unterschiedliche Kundenstandards.

5. Leistungsparameter

Kategorieparameter

PCB-Größe: Mindestens 50 mm × 50 mm, maximal 600 mm × 500 mm (erweiterbar)

Erkennungsgeschwindigkeit 0,15–0,3 Sekunden/Erkennungspunkt (je nach Komplexität)

Mindestkomponente 008004 (0,25 mm × 0,125 mm)

Kommunikationsprotokoll SECS/GEM, OPC UA, Modbus TCP

Strombedarf AC 200 V ± 10 %, 50/60 Hz, Stromverbrauch ≤ 2 kW

6. Industrielle Anwendung

6.1 Typisches Szenario

IC-Substrat: Erkennung von Klebstoffresten auf der Kupferfolie und schlechter Entwicklung von Mikro-Pitch-Pads (≤50μm).

Flexible Schaltung (FPC): Lötrisse im Biegebereich (erfasst durch eine Mehrwinkel-Lichtquelle).

Automobilelektronik: Zuverlässigkeitstests, die den AEC-Q100-Standards entsprechen (z. B. Lötrisse bei hohen Temperaturen).

6.2 Kundenfälle

Ein großer Halbleiterhersteller: Wird zur Defekterkennung von 2,5D-Verpackungsinterposern verwendet, mit einer Falschalarmrate von <0,05 %.

Führende Mobiltelefonhersteller: FPC-Erkennung für Motherboards mit faltbarem Bildschirm, ersetzt die ursprüngliche 3D-AOI-Lösung und senkt die Kosten um 30 %.

7. Wettbewerbsvorteile

Präzisionszerkleinerung auf gleichem Niveau: Die Auflösung von 10 μm ist marktführend bei 20 μm-Geräten (wie Omron VT-S730).

Flexibilität der Lichtquelle: Die multispektrale Kombination löst das Kompatibilitätsproblem stark reflektierender/matter Lötstellen.

Offene API: Unterstützt die sekundäre Kundenentwicklung und benutzerdefinierte Erkennungslogik.

8. Vergleich der Upgrade-Punkte von BF-TristarⅡ

Eigenschaften BF-10D BF-TristarⅡ

Auflösung 10μm (optional 5μm) 10μm

Mindestkomponente 008004 01005

Lichtquellenkanal 16 Kanäle programmierbar 8 Kanäle fest

Datenschnittstelle OPC UA (Industrie 4.0 kompatibel) SECS/GEM

9. Zusammenfassung

SAKI BF-10D hat sich mit seiner Technologiekombination aus „Ultrapräzisionsoptik + multispektraler Zusammenarbeit + geschlossenem KI-Kreislauf“ zu einem Maßstab für 2D-AOI-Geräte im Bereich hochwertiger Leiterplatten- und Halbleiterverpackungen entwickelt und eignet sich besonders für fortgeschrittene Fertigungsszenarien, die eine Fehlerquote von null ppm anstreben.