¿Qué defectos se pueden inspeccionar mediante AOI en el proceso de montaje SMT?

Principio de funcionamiento de las pruebas con detectores AOI

Aplicación de AOI en el procesamiento de SMT en una variedad de formas, pero su principio básico es el mismo (como se muestra en la imagen 1), el analito con instrumentos ópticos para gráficos, por lo general por los sensores (cámaras) para obtener la figura de prueba como la iluminación y la digitalización, y de alguna manera para comparar, análisis, pruebas y juicio, el equivalente de la inspección visual artificial, prueba automática e inteligente.

El algoritmo de AOI

Los algoritmos de análisis y juicio de AOI pueden dividirse en dos tipos: prueba de reglas de diseño (análisis vectorial) y prueba de reconocimiento gráfico.

Por ejemplo, todos los trazos deben estar al final de los puntos de soldadura, y la anchura y el espaciado de todos los trazos no deben ser inferiores a un valor especificado y coincidir con las reglas para detectar gráficos de circuitos PCB. La imagen 2 es una imagen de prueba del puente de pasta de soldadura basada en este método. Después de extraer la imagen digital de la pasta de soldadura en la PCB, juzgue si la pasta de soldadura es una conexión de puente basada en la forma de la pasta de soldadura en el área de intervalo de las almohadillas de soldadura. Si la forma de la pasta de soldadura medida según una determinada sensibilidad supera la línea de advertencia preestablecida, se considera una conexión puente. El método DRC tiene las características de garantía basada en algoritmos de la corrección de los gráficos comprobados, fácil fabricación del sistema AOI correspondiente, fácil realización del procesamiento de alta velocidad de la lógica del algoritmo, pequeña cantidad de edición del programa y pequeño espacio de datos. Sin embargo, este método tiene poca capacidad para determinar el límite, por lo que a menudo es necesario diseñar un método específico para confirmar la posición del límite.

La comparación de imágenes consiste en comparar la imagen digital almacenada en el sistema AOI con la imagen de detección real, a fin de obtener el resultado de la detección. Por ejemplo, cuando se detecta un circuito PCB, el archivo de prueba (imagen digital estándar) y el archivo de prueba (imagen digital real) se establecen primero de acuerdo con un PCB normal o un modelo de diseño asistido por ordenador para su comparación. La imagen 3, muestra la inspección de calidad de la PCB ensamblada utilizando este principio. La precisión de detección de este método depende de la imagen estándar, la resolución y el programa de detección utilizado, que puede obtener una mayor precisión de detección, pero tiene las características de gran cantidad de adquisición de datos y alta exigencia de procesamiento de datos en tiempo real. El método de reconocimiento gráfico tiene evidentes ventajas prácticas al sustituir el principio de diseño en el análisis vectorial por los datos de diseño.

Aplicación de AOI en el proceso SMT

En SMT, la AOI se utiliza principalmente en la inspección de impresión de pasta, la inspección de componentes y la inspección de componentes después de la soldadura. El énfasis también es diferente en la detección de diferentes enlaces.

1) Hay muchos tipos de defectos de soldadura, que se pueden dividir en insuficiente pasta de soldadura en las almohadillas de soldadura y excesiva pasta de soldadura; la parte media de la almohadilla de soldadura grande falta pasta de soldadura, pasta de soldadura demasiado en la parte del borde de la almohadilla de soldadura pequeña; desplazamiento de impresión, conexión de puente y contaminación, etc. Las causas de estos defectos incluyen la mala propiedad reológica de la pasta de soldadura, el mecanizado inadecuado del grosor del esténcil y del orificio anular, el ajuste poco razonable de los parámetros de la máquina de impresión, la baja precisión, la selección inadecuada del material y la dureza del rascador, y la mala calidad, etc. La AOI puede supervisar eficazmente la calidad de impresión de la pasta de soldadura y analizar la cantidad y el tipo de defectos, con el fin de mejorar el proceso de impresión. Esta función se solapa parcialmente con SPI, pero la inspección AOI de la profundidad de la pasta de soldadura no es tan buena como SPI y la precisión es baja, por lo que UETPCB utiliza SPI para llevar a cabo la inspección de la calidad de impresión de la pasta de soldadura.

2) La colocación de componentes tiene un alto requisito de precisión del equipo, y los defectos comunes incluyen falta, error, desviación y polaridad opuesta, etc. La prueba AOI puede detectar los defectos anteriores y, al mismo tiempo, comprobar la pasta de soldadura en las almohadillas conectadas a los componentes de espaciado estrecho y BGA.

3) Después de la soldadura por reflujo, la AOI puede detectar componentes faltantes, desplazamiento y desviación, así como todos los defectos de polaridad, además de la corrección de las juntas de soldadura y defectos como pasta de soldadura insuficiente, cortocircuitos de soldadura y pies deformados.

Aunque la AOI es más eficaz que la detección manual, los resultados se obtienen mediante la adquisición y el análisis y procesamiento de imágenes, y la tecnología de software pertinente de análisis y procesamiento de imágenes aún no ha alcanzado el nivel del cerebro humano. Por lo tanto, en algunos casos especiales de uso real, es inevitable que la AOI se equivoque o falle en el juicio. Los problemas existentes en el uso de la AOI son los siguientes:

1. a) Mucha pasta, poca pasta, desviación, sesgo de los requisitos del proceso la definición estándar es diferente, fácil de llevar a juicio erróneo.
2. b) El valor del condensador es diferente, pero el tamaño y el color son los mismos.
3. c) La corrección del juicio de polaridad es muy diferente debido a los distintos métodos de procesamiento de la serigrafía.
4. d) La mayor parte de la comprensión de la AOI de la mala soldadura es ambigua, lo que da lugar a un juicio difícil.
5. e) Hay problemas en la detección del anillo de apantallamiento y el punto de apantallamiento
6. f) La calidad de la soldadura de BGA, FC y otros componentes flip-chip es difícil de detectar.
7. g) La mayoría de los programas de AOI son complejos, tediosos y tardan mucho tiempo en ajustarse, lo que no es adecuado para unidades de investigación científica, pequeñas fábricas OEM, unidades de producción de productos de múltiples especificaciones y lotes pequeños.
8. h) La velocidad de detección de la mayoría de los productos AOI es lenta, y unos pocos productos AOI que utilizan el método de escaneado son más rápidos, pero la tasa de juicios erróneos y de juicios omitidos es mayor.