ما هي مزايا AOI ثلاثية الأبعاد مقارنة بـ AOI ثنائية الأبعاد في فحص الارتفاع؟

مقدمة

في صناعة تصنيع PCBA الحديثة،AOI (الفحص البصري الآلي)أصبحت قطعة أساسية لا غنى عنها من المعداتخطوط إنتاج SMT. منذ الأيام الأولى ل2D الهيئة العربية للتصنيع إلى التقدم السريع اليوم3D AOI، منطق التفتيش يمر بتحول جذري. في الماضي، اعتمد العديد من مصنعي PCBA بشكل أساسي على 2D AOI لفحص وصلات اللحام. ومع ذلك، مع استمرار تقلص درجة المكونات وزيادة تعقيد هياكل وصلات اللحام، واجه تحليل الصور التقليدي ثنائي الأبعاد-صعوبات في تلبية متطلبات المنتجات-عالية الموثوقية. لا سيما في مجالات مثل التحكم في حجم اللحام، وتحليل المستوى المشترك، وفحص وصلات اللحام ثلاثية الأبعاد-، فإن مزايا AOI ثلاثية الأبعاد لا تمثل مجرد "ترقية"، ولكنها تمثل قفزة نوعية في قدرات الفحص.

يمكن لـ AOI ثنائي الأبعاد تحليل "-صورتين فقط"

يتضمن المبدأ الأساسي لـ AOI التقليدية ثنائية الأبعاد التقاط صور لسطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام الكاميرات الصناعية ثم تحليل ومقارنة قيم اللون والمساحة والخطوط والتدرج الرمادي. في تصنيع PCBA المبكر، كانت هذه الطريقة قادرة بالفعل على تحديد مجموعة واسعة من العيوب النموذجية، مثل المحاذاة غير الصحيحة، والمكونات المفقودة، وجسور اللحام، وشواهد القبور، وأخطاء القطبية. ومع ذلك، تكمن المشكلة في أن AOI ثنائي الأبعاد يمكنه فقط التقاط معلومات مستوية ثنائية الأبعاد. بمعنى آخر، يمكنه تحديد "ما إذا كان هناك شيء ما موجود"، لكنه يجد صعوبة في التقييم الدقيق "ما إذا كان مرتفعًا" أو "ما إذا كان سميكًا" أو "ما إذا كان قد انهار". بالنسبة إلى تصنيع PCBA الحديث عالي الكثافة-، فإن الاعتماد فقط على الصور المستوية لم يعد كافيًا لمعالجة مخاطر جودة اللحام بشكل كامل.

الاختراق الحقيقي ل3D AOIيكمن في "بيانات الارتفاع"

الفرق الأكبر بين3D AOIولا تعد AOI ثنائية الأبعاد مجرد إضافة لعدد قليل من الكاميرات، ولكنها تقدم إمكانات حقيقية لقياس الارتفاع. حاليًا، تستخدم أنظمة AOI ثلاثية الأبعاد السائدة عادةً الضوء المنظم، أو عرض الليزر، أو تقنية تموج في النسيج لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لمفاصل اللحام. لا يمكن للمعدات تصور مظهر وصلات اللحام فحسب، بل يمكنها أيضًا التقاط بيانات حول سمك معجون اللحام وارتفاع المكون وحجم وصلة اللحام. وهذا يعني أنه أثناء عملية تصنيع PCBA، يمكن الآن تصور العديد من المشكلات التي كان من المستحيل قياسها كميًا في السابق بشكل مباشر رقميًا. على سبيل المثال، يمكن تحديد انهيار عجينة اللحام، ومفاصل اللحام الباردة، ورفع المكونات، وارتفاع وصلة اللحام غير الكافي بدقة من خلال AOI ثلاثي الأبعاد.

طباعة لصق اللحامالعيوب هي سيناريو التطبيق الأكثر وضوحًا لـ 3D AOI

في عملية SMT، تحدد جودة طباعة معجون اللحام بشكل مباشر استقرار اللحام اللاحق. العديد من عيوب تصنيع PCBA لا تنشأ في الواقع منوضع المكون، ولكن منمرحلة طباعة معجون اللحام. في حين أن AOI التقليدية ثنائية الأبعاد يمكنها تصور محيطات اللوحة، إلا أنها لا تستطيع الكشف بدقة عن الاختلافات في سمك معجون اللحام. على سبيل المثال، بالنسبة لمعجون اللحام من نفس المنطقة، إذا كان الارتفاع غير كافٍ، فقد لا تظهر الصور ثنائية الأبعاد أي فرق تقريبًا، ولكن هذا يمكن أن يؤدي بسهولة إلى نقص اللحام ومفاصل اللحام الباردة بعد ذلك.لحام إنحسر. في المقابل، يمكن لـ 3D AOI قياس حجم عجينة اللحام وبيانات الارتفاع مباشرة، مما يتيح الكشف المبكر عن شذوذات الطباعة. وهذا هو السبب في تزايد عدد-خطوط إنتاج PCBA عالية الجودةيتم نشر المتكاملة3D سبيو 3D AOI أنظمة التفتيش.

تقدم AOI ثلاثية الأبعاد إمكانات اكتشاف فائقة بشكل كبير لـ "المكونات العائمة"

أثناء تصنيع PCBA، قد تكون بعض المكونات أعلى قليلاً من السطح حتى عند وضعها بشكل صحيح. على سبيل المثال، تكون شبكات QFN، والموصلات، وبعض الدوائر المتكاملة -الكبيرة الحجم-إذا لم تتصل قيعانها بشكل كامل بلوحة PCB-معرضة لمفاصل اللحام البارد بعد اللحام بإعادة التدفق. نظرًا لأن AOI ثنائي الأبعاد يفتقر إلى معلومات الارتفاع، فإنه غالبًا ما يعتمد على الحكم غير المباشر استنادًا إلى تغييرات الظل، مما يؤدي إلى معدل إيجابي كاذب -عالي. في المقابل،3D AOIيمكن قياس ارتفاع المكونات مباشرة بالنسبة للوحة. حتى لو كان هناك ارتفاع غير طبيعي يبلغ بضع عشرات من الميكرومترات فقط، فيمكن تحديده بسرعة من خلال بيانات الارتفاع. ويعد هذا مهمًا بشكل خاص لمشروعات تصنيع PCBA ذات الموثوقية العالية- في إلكترونيات السيارات والخوادم وتطبيقات التحكم الصناعية.

يعد الاختلاف في القدرة على فحص البنية-ثلاثية الأبعاد لوصلات اللحام أمرًا كبيرًا للغاية.

في تصنيع PCBA الحديث، لم يعد عدد كبير من وصلات اللحام يتبع الهيكل التقليدي "للوسادة الكبيرة". أصبحت مكونات طبقة الصوت الدقيقة-، والمكونات السلبية المصغرة، والوسادات المعقدة ذات الأشكال غير المنتظمة شائعة بشكل متزايد. في مثل هذه الحالات، حتى لو كان مظهر وصلة اللحام طبيعيًا، فقد تظل هناك شذوذات في الارتفاع. على سبيل المثال، من الصعب تحديد مشكلات مثل انهيار وصلة اللحام، أو عدم كفاية البلل، أو حجم اللحام المنخفض المحلي بدقة باستخدام صور ثنائية الأبعاد -فقط. 3D AOI، ومع ذلك، يمكن إنشاء محيط ثلاثي الأبعاد- لمفصل لحام وتحليل جودة اللحام من خلال تحليل منحنى الارتفاع. يظهر هذا الاختلاف بشكل خاص في المشروعات التي تشتمل على مكونات 01005 وBGAs ذات درجة الصوت الدقيقة.

3D AOI يقلل بشكل فعال من المعدل الإيجابي الكاذب

في الأيام الأولى، غالبًا ما واجهت العديد من شركات تصنيع PCBA التي تستخدم 2D AOI مشكلة شائعة: معدل إيجابي كاذب مرتفع للغاية. وذلك لأن الفحص ثنائي الأبعاد يعتمد بشكل كبير على الإضاءة والانعكاسات وتغيرات الألوان. نظرًا لأن وصلات اللحام تعكس الضوء بزوايا مختلفة، يمكن للنظام أن يخطئ بسهولة في التعرف على وصلات اللحام العادية باعتبارها عيوبًا. وهذا لا يؤدي فقط إلى زيادة عبء إعادة الفحص-ولكنه يؤثر أيضًا على كفاءة خط الإنتاج بأكمله. ومع ذلك، مع AOI ثلاثي الأبعاد، فإن تضمين بيانات الارتفاع الفعلي يعني أن منطق الفحص لم يعد يعتمد فقط على التدرج الرمادي للصورة. يمكن للنظام تحديد ما إذا كانت وصلة اللحام معيبة حقًا استنادًا إلى بنيتها ثلاثية الأبعاد-، وبالتالي فإن المعدل الإيجابي الخاطئ عادةً ما يكون أقل بكثير من معدل AOI ثنائي الأبعاد.

أصبحت AOI ثلاثية الأبعاد هي المعيار الجديد لتصنيع-PCBA عالي الجودة

في الماضي، كان يتم استخدام AOI ثلاثي الأبعاد بشكل أساسي في-تصنيع الأجهزة الإلكترونية المتطورة نظرًا لارتفاع تكلفة المعدات. ومع ذلك، مع النمو السريع في الطلب على إلكترونيات السيارات، وخوادم الذكاء الاصطناعي، والاتصالات عالية السرعة-، والأجهزة الطبية، بدأ عدد متزايد من العملاء في تضمين إمكانات الفحص ثلاثي الأبعاد في معايير تأهيل الموردين الخاصة بهم. لم تعد العديد من مشاريع تصنيع PCBA ذات الموثوقية العالية تكتفى بمجرد "رؤية" العيوب، بل أصبحت تتطلب الآن القدرة على "قياسها كميًا". على وجه الخصوص، في ظل الانتشار المستمر للكثافة- العالية، ودرجة الصوت -الدقيقة، والتعبئة المعقدة، تطورت منطقة الاهتمام ثلاثية الأبعاد تدريجيًا من ميزة "-لطيفة-" إلى ميزة تنافسية أساسية.

في صناعة تصنيع PCBA، تعالج 2D AOI مشكلة "تصور عيوب السطح"، بينما تتيح 3D AOI حقًا رقمنة هياكل وصلات اللحام. مع استمرار المنتجات الإلكترونية في التطور نحو الدقة والكثافة الأعلى، ستزداد أهمية قدرات فحص الارتفاع.

 

حقائق سريعة عن نيودن

• تأسست عام 2010 ويعمل بها 200+ موظف و27,000+ متر مربع. مصنع حقوق الملكية المستقلة، لضمان إدارة المعايير وتحقيق معظم التأثيرات الاقتصادية وكذلك توفير التكلفة.
• تمتلك مركز التصنيع الخاص بها، والمجمع الماهر، والاختبار، ومهندسي مراقبة الجودة، لضمان القدرات القوية لتصنيع آلات NeoDen، والجودة والتسليم.
• 40+ شركاء عالميون متواجدون في آسيا وأوروبا وأمريكا وأوقيانوسيا وأفريقيا، لخدمة مستخدمي 10000+ بنجاح في جميع أنحاء العالم، لضمان خدمة محلية أفضل وأسرع واستجابة سريعة.
• 3 فرق بحث وتطوير مختلفة مع 25+ مهندسي بحث وتطوير محترفين، لضمان التطويرات الأفضل والأكثر تقدمًا والابتكارات الجديدة.
• مهندسو الدعم والخدمة باللغة الإنجليزية المهرة والمهنيون، لضمان الاستجابة السريعة في غضون 8 ساعات، ويتم توفير الحل في غضون 24 ساعة.
• الفريد من بين جميع الشركات المصنعة الصينية التي سجلت ووافقت على CE من قبل TUV NORD.
• توفر شركة NeoDen{0}}دعمًا فنيًا وخدمة مدى الحياة لجميع أجهزة NeoDen، علاوة على ذلك، تحديثات البرامج المنتظمة بناءً على تجارب الاستخدام والطلب اليومي الفعلي من المستخدمين النهائيين.