SAKI smt 2D aoi 자동 광학 검사기 BF-10D

SAKI BF-10D는 일본 SAKI에서 출시한 고정밀 2D 자동 광학 검사 장비(AOI)로, IC 기판, FPC, 고밀도 HDI 기판 등 초정밀 PCB용으로 설계되었습니다. 10μm의 검출 분해능과 다중 스펙트럼 협업 조명 시스템을 핵심 특징으로 하며, 01005, 008004와 같은 미세 부품 및 고반사율 솔더 접합부의 복잡한 결함 검출 요구를 충족할 수 있습니다.

2. 작동 원리

2.1 광학 이미징 시스템

명시야(Bright Field) 다중광원 기술:

8방향 프로그래밍 가능 LED 어레이(적색/녹색/청색/백색/적외선 조합)를 채택하여 다양한 파장의 광원의 반사 특성을 통해 솔더 조인트와 기판 간의 대비를 향상시킵니다.

동축 광로 설계: 주변광 간섭을 제거하고 이미지 안정성을 보장합니다.

고해상도 라인 스캔 카메라:

10μm/픽셀 산업용 카메라(옵션 5μm/픽셀)를 장착하여 단일 스캔으로 더 넓은 시야(FOV)를 포착하여 정확도와 효율성을 모두 고려합니다.

2.2 결함 감지 논리

3단계 감지 알고리즘:

기하학적 일치: 구성 요소 위치와 윤곽의 편차를 표준 템플릿(예: 오프셋 및 회전)과 비교합니다.

회색조 분석: 솔더 조인트의 밝기 분포를 통해 콜드 솔더 조인트, 솔더 볼, 브릿지 등을 식별합니다.

AI 분류기: 딥러닝을 기반으로 한 결함 분류(BGA 솔더볼 붕괴와 정상적인 움푹 패임의 구분 등)

3. 하드웨어 설계

3.1 기계 구조

대리석 받침대 + 선형 모터:

장기 안정성을 보장하기 위해 열 변형이 없는 베이스(온도 드리프트 <±2μm/℃).

선형 모터 구동, 스캐닝 속도는 최대 500mm/s, 반복 위치 정확도는 ±3μm입니다.

모듈식 광원 조립:

다양한 솔더에 맞춰 LED 모듈을 빠르게 교체할 수 있도록 지원합니다(예: 무연 SAC305에는 적외선 보조 감지가 필요함).

3.2 핵심 구성 요소

구성 요소 사양 기능

메인 카메라 10μm/pixel CMOS 선형 어레이(12k pixel) 고정밀 이미지 획득

보조 카메라 20μm/픽셀 글로벌 셔터 어레이 빠르게 마크 포인트 찾기

광원 컨트롤러 16채널 독립 PWM 조정 조명 강도/각도의 동적 제어

4. 소프트웨어 기능

4.1 감지 기능

납땜 지점 감지:

SMT 솔더 지점: BGA 보이드(검출률 > 99%), 주석이 적은 QFN 측 솔더 지점을 식별합니다.

관통 구멍 솔더 지점: 주석 침투 속도 분석(X선 데이터 융합 옵션 지원).

구성 요소 감지:

01005 구성품 묘비, 측면 뒤집기, 역극성.

커넥터 핀 동일 평면성(2D 이미지를 통해 높이 시뮬레이션).

4.2 지능형 지원

SPI 연결: 솔더 페이스트 인쇄 데이터를 자동으로 일치시키고 잠재적 결함(예: 솔더 페이스트가 부족하여 냉납이 발생함)을 예측합니다.

NG 분류 라이브러리: 다양한 고객 표준에 맞춰 사용자 정의 결함 수준(중요/중대/사소)을 적용합니다.

5. 성능 매개변수

카테고리 매개변수

PCB 크기 최소 50mm×50mm, 최대 600mm×500mm(확장 가능)

감지 속도 0.15~0.3초/감지 지점(복잡도에 따라 다름)

최소 구성 요소 008004(0.25mm×0.125mm)

통신 프로토콜 SECS/GEM, OPC UA, Modbus TCP

전원 요구 사항 AC 200V±10%, 50/60Hz, 전력 소비 ≤2kW

6. 산업 응용

6.1 일반적인 시나리오

IC 기판: 구리 호일 잔류 접착제 검출 및 마이크로피치 패드(≤50μm)의 불량한 발달.

유연 회로(FPC): 굽힘 부분의 납땜 균열(다각도 광원으로 포착).

자동차 전자 장치: AEC-Q100 표준(고온 솔더 균열 등)을 충족하는 신뢰성 테스트.

6.2 고객 사례

주요 반도체 제조업체: 2.5D 패키징 인터포저의 결함 감지에 사용, 오경보율 <0.05%.

주요 휴대폰 제조업체: 폴딩 스크린 마더보드 FPC 감지, 기존 3D AOI 솔루션 대체해 비용 30% 절감.

7. 경쟁 우위

정밀 분쇄 동일 수준: 10μm 분해능은 시장 주류인 20μm 장비(예: Omron VT-S730)를 선도합니다.

광원의 유연성: 다중 스펙트럼 조합으로 높은 반사율/무광택 솔더 접합부의 호환성 문제를 해결합니다.

오픈 API: 고객의 2차 개발 및 맞춤형 탐지 로직을 지원합니다.

8. BF-TristarⅡ의 업그레이드 포인트 비교

BF-10D BF-TristarⅡ 특징

해상도 10μm (옵션 5μm) 10μm

최소 구성요소 008004 01005

광원 채널 16채널 프로그래밍 가능 8채널 고정

데이터 인터페이스 OPC UA(Industry 4.0 호환) SECS/GEM

9. 요약

SAKI BF-10D는 "초정밀 광학 + 다중 스펙트럼 협업 + AI 폐쇄 루프" 기술 조합으로 하이엔드 PCB 및 반도체 패키징 분야의 벤치마크 2D AOI 장비가 되었으며, 특히 결함 ppm 0을 추구하는 첨단 제조 시나리오에 적합합니다.