Thiết bị kiểm tra và kiểm tra 3D sau khi in

Chúng tôi là một công ty in ấn lớn ở Thâm Quyến Trung Quốc. Chúng tôi cung cấp tất cả các ấn phẩm sách, in sách bìa cứng, in sách bìa cứng, sổ bìa cứng, in sách sprial, in sách in yên ngựa, in sách nhỏ, hộp đóng gói, lịch, tất cả các loại PVC, tài liệu quảng cáo, ghi chú, sách thiếu nhi, dán, tất cả các loại sản phẩm in màu giấy đặc biệt, cardand trò chơi như vậy.

Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập

http://www.joyful-printing.com. Chỉ có anh

http://www.joyful-printing.net

http://www.joyful-printing.org

email: info@joyful-printing.net

Bài viết này thảo luận ngắn gọn về phương pháp phát hiện được sử dụng sau khi lắng đọng hàn và so sánh công nghệ phát hiện hai chiều với công nghệ phát hiện ba chiều. Những lợi thế của công nghệ phát hiện ba chiều và hiệu suất kỹ thuật của các thiết bị thử nghiệm khác nhau chủ yếu được giới thiệu thông qua so sánh. Từ khóa: kiểm tra ba chiều; lắng đọng hàn; thiết bị kiểm tra in Với sự phát triển sâu hơn của lắp ráp điện tử với mật độ cao hơn, kích thước nhỏ hơn, công nghệ lai PCB phức tạp hơn, việc sử dụng mắt thường để phát hiện chất lượng sau khi in đã trở thành lịch sử. Mặc dù thiết bị xử lý tiên tiến hơn, nhưng vẫn cần kiểm soát chặt chẽ chất lượng PCB, bởi vì 70% lỗi trong quy trình lắp ráp điện tử có nguồn gốc từ quy trình in dán hàn, đặc biệt là khi gửi các thành phần cao độ mịn. Ngoài ra, các khuyết tật như thiếu dấu, hàn quá mức hoặc quá ít trong quá trình lắng đọng chất hàn có thể gây ra bắc cầu, chập điện và gây sốc trong các quy trình tiếp theo (lắp thành phần), dẫn đến chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng. Tình dục không được đảm bảo. Để kết thúc này, mọi người đang chú ý nhiều hơn đến kiểm tra dán hàn sau khi in. Hiện nay, các nhà sản xuất thiết bị kiểm tra gắn trên bề mặt cung cấp một số phương pháp kiểm tra sau in khác nhau và các thiết bị kiểm tra lắng đọng hàn khác nhau, từ thiết bị kiểm tra thủ công và ngoại tuyến tương đối rẻ tiền đến thiết bị kiểm tra trực tuyến cao cấp, tốc độ cao 100.000 USD. . Chọn dây chuyền lắp ráp của riêng bạn sau khi hiểu và cân nhắc đầy đủ các ưu điểm và nhược điểm giữa so sánh thiết bị kiểm tra 2D và thiết bị kiểm tra 3D, thiết bị kiểm tra ngoại tuyến và thiết bị kiểm tra trực tuyến, kiểm tra mẫu và kiểm tra bảng tổng thể. Thiết bị kiểm tra hàn dán thích hợp.

1 phát hiện làm tăng chi phí

Các chuyên gia ngành công nghiệp điện tử đồng ý rằng các khuyết tật hàn là do in hàn kém. Do đó, cải thiện chất lượng in hoặc giảm số lượng bảng bị lỗi bước vào bước tiếp theo sẽ giúp cải thiện chất lượng cuối cùng và giảm chi phí bằng cách giảm số lượng sửa chữa và giảm tỷ lệ phế liệu.

1.1 Phát hiện sớm các khuyết tật Sau khi thống kê sâu về chi phí sửa chữa hoặc loại bỏ các bảng bị lỗi được phát hiện trong giai đoạn thử nghiệm trực tuyến, người ta thấy rằng việc kiểm soát quá trình in mang lại nhiều lợi thế đáng kể cho việc in dán hàn. . Bất kỳ loại khiếm khuyết nào cũng sẽ tiêu tốn tiền và kiểm tra sau khi in chỉ có thể giúp giảm số lượng lỗi và không loại bỏ hoàn toàn các khuyết tật. Tuy nhiên, trên thực tế, trước khi chi phí của hội đồng quản trị tăng lên, việc kiểm tra trong quá trình để có được các khuyết tật càng sớm càng tốt thực sự có thể giảm chi phí bổ sung do lỗi gây ra và cải thiện tỷ lệ kiểm tra một lần cho dây chuyền sản xuất cơ bản. Hiệu quả tuyệt vời. Làm sạch bảng để tái sử dụng ít tốn kém hơn nhiều so với làm lại hoặc kiểm tra lại. Chi phí sửa chữa các khiếm khuyết sau khi in được ước tính là 0,45 đô la và chi phí sửa chữa các lỗi tương tự sau khi thử nghiệm trực tuyến là khoảng 30 đô la. Bất kể giá đô la, mối quan hệ này vẫn không thay đổi. Do đó, không phải là khó khăn để tìm ra khiếm khuyết sớm trong quá trình, nhưng là một cơ hội tốt để tiết kiệm chi phí.

1.2 Cải thiện độ tin cậy Quá trình kiểm tra bổ sung trong quy trình in có thể cải thiện độ tin cậy của bảng mạch lắp ráp vì hai lý do. Đầu tiên, việc kiểm tra làm giảm số lượng sửa chữa, và ngoài ra, mối hàn sau khi sửa chữa dễ bị hư hỏng và có trình độ cao hơn. Mối hàn dễ bị gãy hơn. Thứ hai, lượng hàn không đủ cũng có thể tạo thành mối hàn dễ bị phá vỡ. Mặc dù nó có thể được thử nghiệm trực tuyến, nó sẽ phá vỡ sau. Các bảng có cả hai vấn đề này có thể vượt qua bài kiểm tra cuối cùng, nhưng chúng có thể dễ dàng thất bại trong quá trình hoạt động. Những vấn đề trong thành phẩm có thể khiến người dùng không hài lòng hoặc làm cho bảo hành cao.

1.3 Kiểm tra cần thiết Do khoảng cách chì chặt hơn, bóng hàn mảng lưới nhỏ hơn và yêu cầu khoảng cách in chính xác hơn, nhiều nhà sản xuất lắp ráp PCB đã thêm quy trình kiểm tra dán hàn vào quy trình lắp ráp. Trong một số nhà máy lắp ráp hợp đồng, các bước phát hiện được thêm vào theo yêu cầu của người dùng. Khi kiểm tra dán hàn phải được thực hiện theo các yêu cầu kỹ thuật, bước tiếp theo là xác định thiết bị kiểm tra nào phù hợp nhất cho ứng dụng cụ thể.

2 Chọn thiết bị kiểm tra

Thiết bị kiểm tra dán hàn có thể được mua từ một số nhà sản xuất. Mỗi nhà sản xuất cung cấp thiết bị thử nghiệm với tốc độ, hiệu suất và giá cả khác nhau, nhưng kết quả về chiều cao, khối lượng và diện tích dán hàn được báo cáo (Bảng 1). Có hai loại thiết bị kiểm tra chính sau khi in: thiết bị kiểm tra ngoại tuyến thủ công. , bao gồm kiểm tra trực quan và các công cụ đo lường để bàn; thiết bị kiểm tra nội tuyến tự động, bao gồm các hệ thống kiểm tra mẫu được tích hợp trên báo chí và thiết bị kiểm tra quét bảng in nguyên khối.

2.1 Kiểm tra trực quan Phương pháp đơn giản sử dụng kiểm tra trực quan trong một thời gian dài là đủ để xác định xem một mẫu có đủ tiêu chuẩn hay không đủ tiêu chuẩn. Cho đến ngày hôm nay, sự ra đời của các thiết bị nhỏ hơn, số lượng chì cao hơn và các thành phần cao độ tốt hơn đã làm cho phương pháp này có thể. Không áp dụng. Sử dụng kính lúp chiếu sáng hoặc kính hiển vi hiệu chuẩn để người vận hành được đào tạo kiểm tra bảng in mẫu và xác định khi nào cần thực hiện hành động khắc phục. Kiểm tra trực quan là một trong những phương pháp chi phí thấp nhất trong giám sát quy trình và chi phí sửa các bước vận hành trong quy trình in là hợp lý nhất. Tuy nhiên, phương pháp kiểm tra trực quan có ý thức chủ quan của mọi người: kết quả kiểm tra giữa người vận hành và người vận hành là khác nhau. Công cụ kiểm tra trực quan không được hiệu chỉnh và không cung cấp dữ liệu cần thiết cho kiểm soát quy trình. Từ quan điểm thực tế, với sự phổ biến ngày càng tăng của các thiết bị siêu mịn và BGA, các phương pháp kiểm tra trực quan không còn được sử dụng vì nó không còn là một cách hiệu quả để giám sát các quy trình in.

2.2 Phát hiện laser nhân tạo Để giảm thiểu khuyết tật, bước tiếp theo là sử dụng cabin để bàn nhân tạo để kiểm tra thiết bị. Các công cụ đo lường này sử dụng công nghệ laser không tiếp xúc để đo chiều cao dán hàn và ghi âm. Bằng cách đào tạo người vận hành một chút, các thiết bị này thường tạo ra kết quả nhất quán mà không có kết quả thử nghiệm khác nhau tùy thuộc vào người vận hành.

Thiết bị kiểm tra ba chiều bằng laser sử dụng chùm tia laser để thiết lập điểm tham chiếu để đo. Thiết bị này báo cáo chiều cao của một miếng dán hàn được đo tại một điểm trên tấm đệm mà tia laser được chiếu ra, điển hình là tâm của miếng đệm. Loại thử nghiệm này cũng có thể thực hiện phép đo diện tích bằng cách nhân chiều dài của miếng đệm với chiều rộng của miếng đệm. Việc đo thể tích sau đó có thể được tính bằng cách nhân số đo diện tích với phép đo chiều cao. Kiểm soát quy trình cơ bản được sử dụng bởi thiết bị kiểm tra ngoại tuyến là loại bỏ bảng mẫu khỏi dây chuyền sản xuất, thực hiện các phép đo tiêu chuẩn và ghi lại kết quả kiểm tra. Thiết bị kiểm tra dựa trên PC mới lưu trữ dữ liệu và cung cấp cho SPC (Kiểm soát quá trình thống kê) để phân tích. Tuy nhiên, thiết bị kiểm tra ngoại tuyến có thể phát hiện lỗi ngay lập tức trước khi in các bảng bị lỗi khác.

2.3 Các hệ thống kiểm tra tự động được tích hợp vào báo chí Một số nhà sản xuất báo chí đã giới thiệu các hệ thống kiểm tra dán hàn 2D và 3D tích hợp hoặc các hệ thống tìm lỗi. Tuy nhiên, hệ thống kiểm tra được tích hợp trong máy in sẽ chia sẻ phần cứng với máy in màn hình và do máy in màn hình phải được phát hiện ở trạng thái tạm dừng, tốc độ in được hạ xuống. Hầu hết các hệ thống kiểm tra tích hợp sử dụng công nghệ tầm nhìn ảnh để đánh giá khu vực dán hàn, độ che phủ và hiệu chuẩn. Ngoài việc phát hiện dấu ấn, máy ảnh cũng có thể được sử dụng để kiểm tra màn hình để xem liệu mở mẫu có bị chặn hay không và dán hàn quá nhiều.

Một số nhà sản xuất máy in đã bổ sung khả năng đo âm lượng cho máy ép bằng cách kết hợp đo chiều cao chùm tia laser với hệ thống tầm nhìn để diện tích được nhân với phép đo chiều cao miếng đệm trung bình để tính toán âm lượng. Phương pháp này có khả năng lặp lại kém, và đôi khi nó có thể phát hiện các khuyết tật của miếng đệm có thể xảy ra ở phần cuối của miếng đệm, nhưng không nhận ra sự bất thường của chất hàn gạch.

2.4 Thiết bị kiểm tra mẫu trực tuyến 3D tự động Thiết bị kiểm tra mẫu trực tuyến tự động có hai ưu điểm chính so với hệ thống kiểm tra tích hợp. Trước hết, vì thiết bị là một hệ thống độc lập, có thể thực hiện kiểm tra mà không cần sử dụng phần cứng của máy in và không dừng máy. Thứ hai, hiệu suất đo của thiết bị kiểm tra mẫu cho phép bạn có được các phép đo chính xác, có thể lặp lại.

Thiết bị kiểm tra nội tuyến được in không thể đo từng miếng trên mỗi bảng in. Để thu thập dữ liệu SPC, thiết bị này sử dụng các kỹ thuật thống kê hiệu quả để phát hiện các vấn đề chính trong hoạt động tại hiện trường trên nhiều bảng. Một nghiên cứu của một kỹ sư phát triển quy trình tại IBM đã chứng minh là quá đủ để sử dụng thiết bị kiểm tra mẫu cho các miếng đệm BGA. Tuy nhiên, vẫn có khả năng khuyết tật do tai nạn, trên thực tế, tỷ lệ khuyết tật thấp hơn nhiều so với tỷ lệ khuyết tật được phát hiện cuối cùng. Thiết bị kiểm tra mẫu thường được sử dụng sau khi in được thiết kế trực tuyến, được gắn trên băng chuyền, ngay sau máy in màn hình và liên tục phát hiện các mẫu (thường là một khe nhỏ hoặc BGA) mà người dùng yêu cầu phát hiện trong quá trình in . Thiết bị kiểm tra so sánh phép đo pad thực tế với các tham số đặt trước và thông báo cho người vận hành khi miếng dán hàn bị lệch khỏi phạm vi được chỉ định trước.

Thiết bị kiểm tra mẫu khác với thiết bị quét bảng laser và thiết bị quét bảng in nguyên khối, sử dụng bộ cảm quang được trang bị đầu dò để liên tục chụp bản in nhanh của dấu dán hàn mục tiêu. Hình ảnh này tạo ra diện mạo độ phân giải cao của khu vực kiểm tra. Khối lượng dán hàn có thể được tính bằng cách trước tiên tổng hợp tất cả dữ liệu chiều cao và nhân nó với vùng hình ảnh đã biết.

Thiết bị kiểm tra mẫu có một số lợi thế so với thiết bị quét bảng in nguyên khối. Đầu tiên, nó có thể được cài đặt sẵn và lập trình trong vài phút và toàn bộ thiết bị quét bảng in có thể mất vài giờ để đặt trước. Sau khi thiết lập, nhân viên được đào tạo có thể giám sát thiết bị kiểm tra mẫu mà không cần kỹ năng kỹ thuật. Dữ liệu thu thập được tự động hiển thị trên màn hình để người vận hành xem và lưu trữ ở định dạng chuẩn để phân tích thêm. Thứ hai, số lượng mẫu cần kiểm tra có thể được điều chỉnh theo sự phù hợp giữa tốc độ phát hiện và tốc độ đường truyền, do đó không mất quá nhiều thời gian trong việc phát hiện. Cuối cùng, công nghệ đèn được cấu hình cho phép đo chính xác các vị trí bị lỗi.

Nhược điểm là do thiết bị phát hiện mẫu không thể phát hiện từng vị trí trên mỗi bảng in, nên khả năng phát hiện lỗi bị lỗi là rất cao. Các khuyết tật ngẫu nhiên được xác định không xuất hiện trong đồ họa thông thường; khi sử dụng kỹ thuật phát hiện mẫu, vẫn có khả năng phát hiện bị bỏ sót.

2.5 Thiết bị kiểm tra bảng in nguyên khối trực tuyến tự động Thiết bị kiểm tra bảng in nguyên khối tốc độ cao là thiết bị tiên tiến nhất trong lĩnh vực này, có thể đánh giá từng điểm kiểm tra trên mỗi bảng in. Thiết bị này rất tốn kém, nhưng nó rất nhanh và có thể phát hiện toàn bộ bảng in chạy trên dây chuyền sản xuất.

Thiết bị kiểm tra bảng in nguyên khối sử dụng chùm tia laser để quét một bảng in duy nhất trên dây chuyền sản xuất, thu thập tất cả dữ liệu đo cho mỗi miếng và so sánh giá trị đo thực tế với giá trị giới hạn chấp nhận được. Thiết bị này có thể kiểm tra một loạt các loại dấu ấn khác nhau, bao gồm cả các khuyết tật do tai nạn như vết bẩn gây ra bởi sự tắc nghẽn của lỗ mở. Quá trình quét toàn bộ cũng cho thấy dấu ấn của mô hình lắng đọng hàn, bao gồm sự sụp đổ, vết lõm và vết hàn.

Ưu điểm chính của thiết bị kiểm tra bảng in nguyên khối là: khả năng thực sự chỉ ra vị trí của từng khuyết tật in và khả năng thu thập dữ liệu chiều cao, diện tích và khối lượng thực tế cho mỗi bảng trên bảng. Đối với các khuyết tật có khả năng tốn kém hoặc chi phí đơn vị cao, toàn bộ bài kiểm tra bảng in là phù hợp hơn. Bảng mạch in được sử dụng trong các ứng dụng ô tô, quân sự hoặc hàng không vũ trụ phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật có độ tin cậy cao và thường yêu cầu kiểm tra 100%.

2.6 Thiết bị kiểm tra quang tự động (AOI) Thiết bị kiểm tra quang tự động hiện là thiết bị duy nhất có thể phát hiện chất lượng lắng đọng hàn song song với dây chuyền lắp ráp. Nó có thể phát hiện hơn 100.000 thành phần mỗi giờ, điều đó có nghĩa là thiết bị AOI trực tuyến có thể phát hiện 100% các điểm lắng đọng trên bảng. Thiết bị này sử dụng phần mềm phân tích hình ảnh, các thành phần đo lường, công nghệ tầm nhìn cạnh để xác nhận giá trị và độ phân cực của nó và để đảm bảo độ chính xác của vị trí. Lập trình tập tin CAD và Gerber tiêu chuẩn được áp dụng. Một công cụ phần mềm kiểm soát quá trình thống kê (SPC) cũng đã được áp dụng và cơ sở dữ liệu được thiết lập và kết nối với trạm làm lại. Nó có nhiều chức năng tương tự như thiết bị kiểm tra PCB nguyên khối trực tuyến. Tính năng đáng chú ý nhất của nó là tính linh hoạt, không chỉ có thể phát hiện chất lượng in mà còn cả chất lượng của các quy trình khác, chẳng hạn như độ chính xác của máy định vị.