دستگاه بازرسی نوری اتوماتیک SAKI smt 2D aoi BF-10D

SAKI BF-10D یک تجهیزات بازرسی نوری خودکار دوبعدی (AOI) با دقت بالا است که توسط SAKI ژاپن عرضه شده و برای PCB فوق دقیق (مانند زیرلایه IC، FPC، برد HDI با چگالی بالا) طراحی شده است. ویژگی‌های اصلی آن وضوح تشخیص 10 میکرومتر و سیستم روشنایی مشارکتی چند طیفی است که می‌تواند نیازهای پیچیده تشخیص نقص قطعات میکرو (مانند 01005، 008004) و اتصالات لحیم بسیار بازتابنده را برآورده کند.

2. اصل کار

۲.۱ سیستم تصویربرداری نوری

فناوری منبع نور چندگانه میدان روشن (میدان روشن):

با استفاده از آرایه LED قابل برنامه‌ریزی 8 جهته (ترکیب قرمز/سبز/آبی/سفید/مادون قرمز)، از طریق ویژگی‌های بازتاب طول موج‌های مختلف منابع نور، کنتراست بین اتصالات لحیم و زیرلایه‌ها را افزایش می‌دهد.

طراحی مسیر نوری کواکسیال: حذف تداخل نور محیط و تضمین پایداری تصویر.

دوربین اسکن خطی با وضوح بالا:

مجهز به دوربین صنعتی با وضوح 10 میکرومتر بر پیکسل (5 میکرومتر بر پیکسل اختیاری)، یک اسکن واحد، میدان دید (FOV) بزرگتری را پوشش می‌دهد و هم دقت و هم کارایی را در نظر می‌گیرد.

۲.۲ منطق تشخیص نقص

الگوریتم تشخیص سه سطحی:

تطبیق هندسی: انحراف موقعیت و کانتور قطعه را با الگوی استاندارد (مانند افست و چرخش) مقایسه کنید.

تجزیه و تحلیل خاکستری: اتصالات لحیم سرد، توپ‌های لحیم، پل‌ها و غیره را از طریق توزیع روشنایی اتصالات لحیم شناسایی کنید.

طبقه‌بندی‌کننده هوش مصنوعی: طبقه‌بندی نقص بر اساس یادگیری عمیق (مانند تمایز بین فرورفتگی توپ لحیم BGA و فرورفتگی طبیعی).

۳. طراحی سخت‌افزار

۳.۱ ساختار مکانیکی

پایه مرمر + موتور خطی:

پایه بدون تغییر شکل حرارتی برای اطمینان از پایداری طولانی مدت (رانش دما <±2μm/℃).

درایو موتور خطی، سرعت اسکن می‌تواند به ۵۰۰ میلی‌متر بر ثانیه برسد و دقت موقعیت‌یابی مکرر ±۳μm است.

مونتاژ منبع نور ماژولار:

پشتیبانی از تعویض سریع ماژول‌های LED برای سازگاری با لحیم‌های مختلف (مانند SAC305 بدون سرب که نیاز به تشخیص کمکی مادون قرمز دارد).

۳.۲ اجزای اصلی

مشخصات قطعات عملکرد

دوربین اصلی، آرایه خطی CMOS با اندازه 10 میکرومتر بر پیکسل (12 هزار پیکسل) اخذ تصویر با دقت بالا

دوربین کمکی با آرایه شاتر سراسری ۲۰ میکرومتر/پیکسل، نقطه علامت‌گذاری را به سرعت پیدا کنید

کنترل‌کننده منبع نور، تنظیم PWM مستقل ۱۶ کاناله، کنترل پویای شدت/زاویه نور

۴. عملکردهای نرم‌افزار

۴.۱ تابع تشخیص

تشخیص نقطه لحیم کاری:

نقطه لحیم SMT: حفره‌های BGA را شناسایی کنید (میزان تشخیص> 99٪)، نقطه لحیم سمت QFN با قلع کمتر.

نقطه لحیم کاری از طریق سوراخ: تجزیه و تحلیل میزان نفوذ قلع (پشتیبانی از گزینه ادغام داده های اشعه ایکس).

تشخیص قطعه:

سنگ قبر کامپوننت 01005، وارونه کردن از پهلو، قطبیت معکوس.

هم‌سطح بودن پین‌های کانکتور (شبیه‌سازی ارتفاع از طریق تصویر دوبعدی).

۴.۲ کمک هوشمند

اتصال SPI: به طور خودکار داده‌های چاپ خمیر لحیم را مطابقت داده و نقص‌های احتمالی (مانند خمیر لحیم ناکافی که منجر به لحیم کاری سرد می‌شود) را پیش‌بینی می‌کند.

کتابخانه طبقه‌بندی NG: سطوح نقص سفارشی (بحرانی/عمده/جزئی)، متناسب با استانداردهای مختلف مشتری.

۵. پارامترهای عملکرد

پارامترهای دسته بندی

اندازه برد مدار چاپی (PCB): حداقل 50 میلی‌متر × 50 میلی‌متر، حداکثر 600 میلی‌متر × 500 میلی‌متر (قابل افزایش)

سرعت تشخیص ۰.۱۵ تا ۰.۳ ثانیه بر هر نقطه تشخیص (بسته به پیچیدگی)

حداقل جزء ۰۰۸۰۰۴ (۰.۲۵ میلی‌متر × ۰.۱۲۵ میلی‌متر)

پروتکل ارتباطی SECS/GEM، OPC UA، Modbus TCP

برق مورد نیاز AC 200V±10%, 50/60Hz، مصرف برق ≤2kW

۶. کاربرد صنعتی

۶.۱ سناریوی معمول

زیرلایه IC: تشخیص چسب باقیمانده فویل مس و توسعه ضعیف پدهای میکروپیچ (≤50μm).

مدار انعطاف‌پذیر (FPC): ترک خوردگی لحیم در ناحیه خمش (گرفته شده توسط منبع نور چند زاویه‌ای).

الکترونیک خودرو: آزمایش قابلیت اطمینان مطابق با استانداردهای AEC-Q100 (مانند ترک‌های لحیم‌کاری در دمای بالا).

۶.۲ موارد مربوط به مشتریان

یک تولیدکننده‌ی بزرگ نیمه‌هادی: برای تشخیص نقص اینترپوزر بسته‌بندی ۲.۵ بعدی، با نرخ هشدار کاذب کمتر از ۰.۰۵٪ استفاده می‌شود.

تولیدکنندگان پیشرو تلفن همراه: تشخیص FPC مادربرد با صفحه نمایش تاشو، جایگزین راهکار اصلی AOI سه‌بعدی برای کاهش 30 درصدی هزینه‌ها.

۷. مزایای رقابتی

دقت خردایش در همان سطح: وضوح 10 میکرومتر، تجهیزات 20 میکرومتری (مانند Omron VT-S730) را در صدر جریان اصلی بازار قرار می‌دهد.

انعطاف‌پذیری منبع نور: ترکیب چند طیفی، مشکل سازگاری اتصالات لحیم‌کاری با بازتاب بالا/مات را حل می‌کند.

رابط برنامه‌نویسی کاربردی باز: از توسعه ثانویه مشتری و منطق تشخیص سفارشی پشتیبانی می‌کند.

۸. مقایسه نقاط ارتقاء BF-TristarⅡ

ویژگی‌های BF-10D BF-TristarⅡ

وضوح 10 میکرومتر (اختیاری 5 میکرومتر) 10 میکرومتر

حداقل جزء 008004 01005

کانال منبع نور ۱۶ کانال قابل برنامه‌ریزی ۸ کانال ثابت

رابط داده OPC UA (سازگار با Industry 4.0) SECS/GEM

۹. خلاصه

SAKI BF-10D با ترکیب فناوری "اپتیک فوق دقیق + همکاری چند طیفی + حلقه بسته هوش مصنوعی" به یک معیار تجهیزات AOI دوبعدی در زمینه PCB سطح بالا و بسته‌بندی نیمه‌هادی تبدیل شده است، به ویژه برای سناریوهای تولید پیشرفته که به دنبال نقص صفر ppm هستند، مناسب است.