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全新技能在三维锡膏检测体系(SPI)的使用

    现在,三维锡膏检测体系(Solder Paste Inspection)在SMT财产中的使用曾经越来越遍及了。分外是在智能手机,平板,汽车电子,LED等高密度大产量的精细电装范畴中,SPI曾经是一种对印刷工艺制成举行及时检测的须要东西。

 

众所周知,SPI从光源性子上分为激光和布局光栅两种,从检测方法上分为扫描和步进式两种。这些传统技能都有各自的优缺陷。上面就复杂的做个综述;

 

【激光技能使用单个或双激光束对焊膏扫描成像,使用三角丈量法举行高度检测】

1) 投射光为激光,一样平常的激光束精度为5~10um

2) 关于极小型元件会有检测精度达不到的状况发生。

3) 检测方法为扫描(Scan)。对机器驱动的精度要求很高,对情况中的震惊较为敏感。

4) 对被测物体举行一次采样,所测数据的正确性不高。

5) 激光束为白色,关于某些颜色的线路板检测有范围。

6) 桌面型的设置装备摆设不行以做到主动检测。

 

【布局光栅(俗称白光)是现在一切的布局光栅检测 都是基于相位调制表面丈量技能(Phase Measurement Profilometry 简称PMP),是一种基于正弦布局光栅投影,分离相移获取多幅变形光场图像,再依据多步相移法盘算出相位散布,最初使用三角丈量等多少办法失掉高精度的体积丈量后果。】

1) 投射光为白色布局光栅,检测精度可达0.37um

2) 构成布局光栅的方法又分为两种,一是接纳在玻璃片上经过摩尔(Moire)效应发生,另一种是接纳可编程光栅(PLSM)发生。

2.1Moire光栅玻璃经过压电陶瓷马达(PZT)举行驱动,机器传动的方法会随着设置装备摆设利用的工夫而发生消耗。

2.2PLSM完全接纳软件体例布局光栅并软件驱动,无机器传动局部。利用寿命长。

3) 检测方法分为扫描(Scan)和步进(Step)两种

3.1)扫描方法速率快,对机器驱动的精度要求高,对情况中的震惊较为敏感。

3.2)步进方法(又称Stop & Catch),波动,精度高,对震惊不敏感

4)对被测物体举行3次以上的采样,所测数据的正确性高。

5)对颜色不敏感。

6)桌面型设置装备摆设可以和在线型设置装备摆设一样经过导入JOB,举行主动全板检测。

 

现在,激光技能由于精度和扫描检测的特征曾经不克不及满意对锡膏印刷举行高速高精度检测的要求了,以是渐渐的在推出高端SPI的舞台。取而代之的是布局光栅型技能,当今绝大少数的高端SPI均以接纳这种技能了。

但如今市场上的SPI对惯例的锡膏印刷检测才能都没有太大的题目,但对一些特别工艺制成,却有些不敷的地方;对一些渺小的缺陷才能检测也有些不太为人知的缺点。上面就几个详细的方面举行探究。

 

1. 惯例的SPI接纳的白光光源对PCB的颜色是不会发生影响的,但关于玄色(Dark PCB)和高亮度的PCB板(陶瓷PCB),由于这两种PCB对布局光栅的反射水平与平凡的PCB纷歧样,以是成像时会表现较暗的图像。数据精度受影响,检测误报会大幅度增长。

       

思ag网址光电接纳专利受权的D-Lighting技能是创建在高端产业相机提供的分外功效,在采样的8张照片中,以4张为一组,辨别用高曝光形式和低曝光形式,在设置软件中可选择玄色,平凡,高亮度的选项,而且可以独立对曝光形式举行调解,从而可以包管关于差别亮度的PCB板都能获得亮堂明晰的照片,完善举行图像处置事情。

 

2. 现在SPI遇到的误判次要有以下几个方面:

 

1) 助焊剂或白线的高度形成桥接误判。

由于SPI的检测是创建在高度底子之上的,关于桥接通常都因此相邻的焊膏之间的高度连通量剖析来判别的。但由于差别产品的实践线路散布以及PCB板制造的工艺。白线的实际高度固然很低,但也会被检测到;助焊剂的溢出也会发生高度,但却不是实践的桥接。这关于SPI判别会形成不小的影响。

 

2) 由于现在一切的SPI在对低于30~45um的实践桥接都是用无法检测出来。

由于SPI在检测时,都市设置一个阀值,一样平常为30~45um。软件会主动的将阀值以下的高度不参加盘算范畴。假如某桥接高度小于这个阀值,就不会被检测出来。

 

3) 焊膏周边杂质的高度形成绝对零立体上升招致的少锡误判以及把助焊剂就地锡膏面积偏大误判。

SPI在对每个焊点举行绝对零立体盘算的时分会主动扩展检测范畴,将频度图中的低位点作为绝对零立体来处置。但实践消费中,有大概在焊点四周会有杂质的搅扰,形成软件无法确定毕竟选取哪一个低位峰值作为绝对零立体,从而对检测精度形成影响。

(如下图,没有搅扰时)

   

 

(如下图,有搅扰时)

    

 

思ag网址光电的另一项专利技能便是使用二维RGB光源,对PCB板上的颜色举行过滤,只选取响应的有效的局部,过滤失杂质搅扰。普通上讲,是联合了AOI检测的二维特征和SPI检测的三维特征于一体。

  

★ 对应助焊剂或白线的高度形成桥接误判及低于30~45um阀值以下的极低桥接。

思ag网址设置装备摆设先经过3D高度盘算侦测在相邻的两个焊盘间能否有高度联通量 。再经过2D RGB过滤算法盘算高度联通量的颜色能否和焊膏颜色分歧。当两个条件同时满意时,才判别为桥接。

★ 对应焊点周边杂质的高度对绝对零立体的影响。

起首经过2D光源对颜色举行过滤,将搅扰的颜色过滤失。只保存一个和基板颜色相反的绝对零立体。 再经过3D的办法测得该绝对零立体和焊膏高度之间的绝对高度值。

 

3. 可编程布局光栅(PLSM

接纳的是德国尖端技能的中心部件。

1)经过软件调制光栅周期。可以提供差别的布局光栅周期。

2)经过软件控制布局光栅的相位变革,无任何的机器传动部件。无消耗。

3)可以在不增长任何部件的状况下,调解无效检测高度。(400um1200um软件可调)

4)可编程布局光栅由于其正弦光栅是经过软件编程完成的,以是其在相移时也是经过软件来完成,经过此种技能可以使相移偏差趋势于“0”,进步了量测精度。

PLSM可编程布局光栅和Moiré纹玻璃光栅的实践图像比力)

 

思ag网址光电接纳了多项惯例SPI没有的新技能,无论在设置装备摆设检测才能,抗搅扰才能等方面都发明了一个新的开展空间。思ag网址光电在软件使用方面也有很大水平的创新,自主研发的Gerber转换软件,无论是274CAD的导入,对拼板的主动处置功效可以真正支持到五分钟编程。历程控制软件(SPC)片面壮大的剖析东西为SPI的实践利用提供了工艺支持。

 

思ag网址光电的SPI产品在已往的光阴里,失掉了宽大客户的信托和支持。我也代表公司同仁在这里对各人表现深深的谢意。同时,ag网址会愈加高兴的将产品做的很壮大。持续引领新的开展。


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