Автоматическая оптическая инспекционная машина SAKI smt 2D aoi BF-10D

SAKI BF-10D — это высокоточное 2D-оборудование для автоматического оптического контроля (AOI), выпущенное японской компанией SAKI, разработанное для сверхточных печатных плат (например, подложки ИС, FPC, платы HDI высокой плотности). Его основными характеристиками являются разрешение обнаружения 10 мкм и многоспектральная система совместного освещения, которая может справиться со сложными потребностями обнаружения дефектов микрокомпонентов (например, 01005, 008004) и паяных соединений с высокой отражающей способностью.

2. Принцип работы

2.1 Оптическая система формирования изображения

Технология многоисточникового освещения Bright Field (светлое поле):

Используется 8-направленная программируемая светодиодная матрица (комбинация красного/зеленого/синего/белого/инфракрасного цветов), которая за счет характеристик отражения различных длин волн источников света усиливает контраст между паяными соединениями и подложками.

Коаксиальная конструкция оптического тракта: устраняет помехи от внешнего освещения и обеспечивает стабильность изображения.

Линейная камера высокого разрешения:

Оснащенный камерой промышленного класса с разрешением 10 мкм/пиксель (опционально 5 мкм/пиксель), одно сканирование охватывает большее поле зрения (FOV), учитывая как точность, так и эффективность.

2.2 Логика обнаружения дефектов

Трехуровневый алгоритм обнаружения:

Геометрическое соответствие: сравните отклонение положения и контура компонента со стандартным шаблоном (например, смещение и поворот).

Анализ в оттенках серого: выявление холодных паяных соединений, шариков припоя, перемычек и т. д. по распределению яркости паяных соединений.

Классификатор на основе ИИ: классификация дефектов на основе глубокого обучения (например, различие между разрушением шарика припоя BGA и обычным углублением).

3. Аппаратная конструкция

3.1 Механическая структура

Мраморное основание + линейный двигатель:

Отсутствие термической деформации основания обеспечивает долговременную стабильность (температурный дрейф <±2 мкм/℃).

Линейный привод двигателя, скорость сканирования может достигать 500 мм/с, а точность повторного позиционирования составляет ±3 мкм.

Модульная сборка источника света:

Поддерживает быструю замену светодиодных модулей для адаптации к различным припоям (например, для бессвинцового SAC305 требуется вспомогательное инфракрасное обнаружение).

3.2 Основные компоненты

Компоненты Характеристики Функция

Основная камера 10 мкм/пиксель КМОП-линейная матрица (12 тыс. пикселей) Высокоточное получение изображений

Вспомогательная камера 20 мкм/пиксель глобальный затвор массив Быстрое определение точки отметки

Контроллер источника света 16-канальная независимая регулировка ШИМ Динамическое управление интенсивностью/углом освещения

4. Функции программного обеспечения

4.1 Функция обнаружения

Обнаружение точек пайки:

Точка пайки SMT: выявление пустот BGA (степень обнаружения >99%), точка пайки стороны QFN с меньшим количеством олова.

Точка пайки через сквозное отверстие: анализ скорости проникновения олова (поддерживается опция слияния рентгеновских данных).

Обнаружение компонентов:

01005 компонентный надгробный камень, переворот вбок, обратная полярность.

Копланарность выводов разъема (имитация высоты с помощью 2D-изображения).

4.2 Интеллектуальная помощь

Связь SPI: автоматическое сопоставление данных печати паяльной пасты и прогнозирование потенциальных дефектов (например, недостаточное количество паяльной пасты, приводящее к холодной пайке).

Библиотека классификации NG: настраиваемые уровни дефектов (критические/серьезные/незначительные), адаптированные к различным стандартам клиентов.

5. Параметры производительности

Параметры категории

Размер печатной платы Минимум 50 мм × 50 мм, максимум 600 мм × 500 мм (с возможностью расширения)

Скорость обнаружения 0,15~0,3 секунды/точка обнаружения (в зависимости от сложности)

Минимальный компонент 008004 (0,25 мм×0,125 мм)

Протокол связи SECS/GEM, OPC UA, Modbus TCP

Требования к питанию: переменный ток 200 В ±10%, 50/60 Гц, потребляемая мощность ≤2 кВт

6. Отраслевое применение

6.1 Типичный сценарий

Подложка ИС: обнаружение остатков клея на медной фольге и плохое развитие микрошаговых контактных площадок (≤50 мкм).

Гибкая плата (FPC): трещины припоя в области изгиба (снято с помощью многоуглового источника света).

Автомобильная электроника: испытания на надежность, соответствующие стандартам AEC-Q100 (например, трещины припоя под действием высоких температур).

6.2 Клиентские случаи

Крупный производитель полупроводников: используется для обнаружения дефектов в интерпозере корпусов 2.5D с частотой ложных срабатываний <0,05%.

Ведущие производители мобильных телефонов: обнаружение FPC-панелей на материнских платах со складным экраном, замена оригинального решения 3D AOI для снижения затрат на 30%.

7. Конкурентные преимущества

Точность дробления на том же уровне: разрешение 10 мкм опережает на рынке основное оборудование с разрешением 20 мкм (такое как Omron VT-S730).

Гибкость источника света: многоспектральное сочетание решает проблему совместимости высокоотражающих/матовых паяных соединений.

Открытый API: поддержка вторичной разработки клиентов и настраиваемой логики обнаружения.

8. Сравнение точек улучшения BF-TristarⅡ

Характеристики BF-10D BF-TristarⅡ

Разрешение 10 мкм (опционально 5 мкм) 10 мкм

Минимальный компонент 008004 01005

Канал источника света 16 каналов программируемых 8 каналов фиксированных

Интерфейс данных OPC UA (совместим с Industry 4.0) SECS/GEM

9. Резюме

SAKI BF-10D стал эталонным оборудованием 2D AOI в области высококачественной упаковки печатных плат и полупроводников благодаря сочетанию технологий «сверхточная оптика + многоспектральное взаимодействие + замкнутый контур ИИ», что особенно подходит для сложных производственных сценариев, нацеленных на нулевой уровень дефектов ppm.