Macchina di ispezione ottica automatica SAKI smt 2D aoi BF-10D

SAKI BF-10D è un'apparecchiatura di ispezione ottica automatica (AOI) 2D ad alta precisione, lanciata da SAKI in Giappone, progettata per PCB ad altissima precisione (come substrati di circuiti integrati, FPC e schede HDI ad alta densità). Le sue caratteristiche principali sono una risoluzione di rilevamento di 10 μm e un sistema di illuminazione collaborativa multispettrale, in grado di soddisfare le complesse esigenze di rilevamento dei difetti di microcomponenti (come 01005, 008004) e giunti di saldatura altamente riflettenti.

2. Principio di funzionamento

2.1 Sistema di imaging ottico

Tecnologia multi-sorgente luminosa Bright Field (campo chiaro):

Adotta una matrice di LED programmabili a 8 direzioni (combinazione rosso/verde/blu/bianco/infrarosso) che, attraverso le caratteristiche di riflessione delle diverse lunghezze d'onda delle sorgenti luminose, migliora il contrasto tra giunzioni di saldatura e substrati.

Progettazione del percorso ottico coassiale: elimina le interferenze della luce ambientale e garantisce la stabilità dell'immagine.

Telecamera a scansione lineare ad alta risoluzione:

Dotata di una telecamera di livello industriale da 10 μm/pixel (5 μm/pixel opzionale), una singola scansione copre un campo visivo (FOV) più ampio, tenendo conto sia della precisione che dell'efficienza.

2.2 Logica di rilevamento dei difetti

Algoritmo di rilevamento a tre livelli:

Corrispondenza geometrica: confronta la deviazione della posizione e del contorno del componente con il modello standard (ad esempio offset e rotazione).

Analisi in scala di grigi: identifica giunzioni di saldatura fredde, sfere di saldatura, ponti, ecc. attraverso la distribuzione della luminosità delle giunzioni di saldatura.

Classificatore AI: classificazione dei difetti basata sull'apprendimento approfondito (ad esempio la distinzione tra il collasso della sfera di saldatura BGA e la normale depressione).

3. Progettazione hardware

3.1 Struttura meccanica

Base in marmo + motore lineare:

Base a deformazione termica zero per garantire stabilità a lungo termine (deriva termica <±2μm/℃).

Grazie al motore lineare, la velocità di scansione può raggiungere i 500 mm/s e la precisione del posizionamento ripetuto è di ±3 μm.

Gruppo sorgente luminosa modulare:

Supporta la rapida sostituzione dei moduli LED per adattarsi a diverse saldature (ad esempio, SAC305 senza piombo richiede il rilevamento ausiliario a infrarossi).

3.2 Componenti principali

Componenti Specifiche Funzione

Fotocamera principale CMOS lineare da 10μm/pixel (12k pixel) Acquisizione di immagini ad alta precisione

Fotocamera ausiliaria Otturatore globale da 20μm/pixel Individua rapidamente il punto di marcatura

Controllore sorgente luminosa Regolazione PWM indipendente a 16 canali Controllo dinamico dell'intensità/angolo di illuminazione

4. Funzioni software

4.1 Funzione di rilevamento

Rilevamento del punto di saldatura:

Punto di saldatura SMT: identifica i vuoti BGA (tasso di rilevamento>99%), punto di saldatura laterale QFN con meno stagno.

Punto di saldatura passante: analisi del tasso di penetrazione dello stagno (supporta l'opzione di fusione dei dati a raggi X).

Rilevamento dei componenti:

01005 componente tombstone, ribaltamento laterale, polarità invertita.

Complanarità dei pin del connettore (simulazione dell'altezza tramite immagine 2D).

4.2 Assistenza intelligente

Collegamento SPI: abbina automaticamente i dati di stampa della pasta saldante e prevede potenziali difetti (ad esempio una quantità insufficiente di pasta saldante che porta a una saldatura fredda).

Libreria di classificazione NG: livelli di difetto personalizzati (Critici/Gravi/Minori), adattati ai diversi standard dei clienti.

5. Parametri di prestazione

Parametri di categoria

Dimensioni PCB Minimo 50 mm × 50 mm, massimo 600 mm × 500 mm (espandibile)

Velocità di rilevamento 0,15~0,3 secondi/punto di rilevamento (a seconda della complessità)

Componente minimo 008004 (0,25 mm × 0,125 mm)

Protocollo di comunicazione SECS/GEM, OPC UA, Modbus TCP

Requisiti di alimentazione CA 200 V±10%, 50/60 Hz, consumo energetico ≤2 kW

6. Applicazione industriale

6.1 Scenario tipico

Substrato IC: rilevamento di residui di colla su lamina di rame e scarso sviluppo di micro-pitch pad (≤50μm).

Circuito flessibile (FPC): crepe nella saldatura nell'area di piegatura (catturate da una sorgente luminosa multi-angolo).

Elettronica per autoveicoli: test di affidabilità conformi agli standard AEC-Q100 (ad esempio crepe nelle saldature ad alta temperatura).

6.2 Casi dei clienti

Un importante produttore di semiconduttori: utilizzato per il rilevamento di difetti nell'interposer di imballaggio 2.5D, con un tasso di falsi allarmi <0,05%.

I principali produttori di telefoni cellulari: rilevamento FPC della scheda madre con schermo pieghevole, in sostituzione della soluzione AOI 3D originale per una riduzione dei costi del 30%.

7. Vantaggi competitivi

Stesso livello di precisione nella frantumazione: la risoluzione di 10μm è superiore a quella delle apparecchiature da 20μm più diffuse sul mercato (come Omron VT-S730).

Flessibilità della sorgente luminosa: la combinazione multispettrale risolve il problema di compatibilità delle giunzioni di saldatura altamente riflettenti/opache.

API aperta: supporta lo sviluppo secondario del cliente e la logica di rilevamento personalizzata.

8. Confronto dei punti di aggiornamento di BF-TristarⅡ

Caratteristiche BF-10D BF-TristarⅡ

Risoluzione 10μm (opzionale 5μm) 10μm

Componente minimo 008004 01005

Canale sorgente luminosa 16 canali programmabili 8 canali fissi

Interfaccia dati OPC UA (compatibile con Industria 4.0) SECS/GEM

9. Riepilogo

SAKI BF-10D è diventato un punto di riferimento per le apparecchiature AOI 2D nel campo del packaging di PCB e semiconduttori di fascia alta grazie alla sua combinazione tecnologica di "ottica ad altissima precisione + collaborazione multispettrale + intelligenza artificiale a ciclo chiuso", particolarmente adatta per scenari di produzione avanzati che perseguono zero difetti ppm.