PCB-Technologie - Vektorbildgebendes Detektionsverfahren für Leiterplattenkomponenten

Vektorbildgebung ist eine grafische Standortsuchtechnologie, die Genauigkeit verbessern kann, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Bauteilerkennung und Positionierung während des Leiterplattenmontageprozesses.Vektorbildgebung kann einfach in einer dedizierten Produktionsumgebung verwendet werden. Für PCBA OEMmanufacturers and electronic manufacturing service (EMS) suppliers, Der Schlüssel liegt in der Verbesserung der Inspektionsfähigkeiten von Bauteilen und der Senkung der Gesamtfertigungskosten.

Bei der Hardwarewartung verschiedener elektronischer Geräteplatinen und anderer Hardware ist die Erkennung verschiedener gemeinsamer Komponenten auf der Platine ein obligatorischer Kurs für Lernende der elektronischen Wartung. Da die Dichte der aktuellen Leiterplatten weiter zunimmt und die Verpackung weiter schrumpft, können die bisherigen Inspektionsmethoden die Anforderungen der Hochgeschwindigkeitsproduktion nicht mehr erfüllen, und eine neue Vektorinspektionsmethode ist entstanden. Im PCB-Montageprozess wird Vektorbildgebungstechnologie verwendet, um Komponenten zu identifizieren und zu platzieren, was die Genauigkeit, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Erkennung verbessern kann.

Die Leistung der einzelnen Geräte auf dem Herstellung von Leiterplattenmontagen Linie variiert je nach Nachfrage. Die Produktionsanforderungen des Herstellers plus die höhere Dichte der Leiterplatte, Komplexere Layouttechnik und kleinere Bauteile, etc., alle geben Lötpaste Beschichtung, Bauteilplatzierung, Reflow-Löten, und Inspektion dieser Prozesse haben große Schwierigkeiten gebracht.

Der Anstieg der Leistung und der Rückgang der Verpackung haben die Erkennungsschwierigkeit erhöht, wodurch die aktuellen Erkennungs- und Analysemethoden nicht in der Lage sind, mit den Anforderungen der Entwicklung der Industrie Schritt zu halten. In den letzten Jahren haben Menschen viele verschiedene Arten von Methoden entwickelt, um Leiterplattenmontage zu überprüfen, wie Röntgeninspektion, Laserscanning, automatische optische Inspektion (AOI) und Röntgen-/AOI-Hybridinspektion. Unter diesen Methoden verfügt nur AOI über Online-Inspektionsfähigkeiten, während andere Methoden nur in einem kleinen Bereich verwendet werden können, wie Laserscanning für die Lotpasteninspektion und zweidimensionale oder dreidimensionale Röntgenstrahlen zur Erkennung der Verbindung von Lötkugeln in Flächenarray-Geräten.

Das Grundprinzip der automatischen optischen Inspektion besteht darin, Softwarewerkzeuge zu verwenden, um dem Bediener zu ermöglichen, den Standort der Komponenten zu finden und zu bestimmen, die bleifreie Geräte, Chip Scale Package (CSP) und Ball Grid Array (BGA) verpackte Geräte usw. erkennen können. Traditionelle AOI stützt sich auf die Analyse des Pixelrasterwerts, um die Position der Komponenten auf der Leiterplatte zu bestätigen. Diese Methode wird auch Graustufenkorrelationsmethode genannt. Es vergleicht das Graustufenmodell oder Referenzbild des Bauteils mit den tatsächlichen Komponenten auf der Platine. Für das zu suchende Modell sucht das Bildverarbeitungssystem nach einer exakt passenden Komponente, indem die Anzahl der Pixel gezählt wird. Wird er gefunden, ist auch die Position des Bauteils bekannt. Da das System ständig neue Komponenten erkennt, können sich die Referenzgrafiken oft ändern, um sich an diese neuen Bauteilformen anzupassen.

Wenn die Leiterplattenkomponente um einen Winkel relativ zum Referenzmodell gedreht wird oder die Größe nicht konsistent ist, wird die Pixelgitteranalysemethode problematisch sein. Ebenso sind Farbe, Beleuchtung und Hintergrund des Produkts wichtig. Wenn es sich stark ändert, kann es schwierig oder unmöglich sein, ein passendes Modell zu finden.

Vektorbildgebung

Die Vektorbildtechnologie verwendet zusammengesetzte Bilder als Lehrreferenzmodell, um sicherzustellen, dass keine Fehler auftreten. Die Vektorbildgebung erfordert keine Pixelanalyse. Es basiert auf dem Schnittvektor, der die Form der Komponente definiert. Der Vektor wird durch die Richtung und Neigung bestimmt. In der Vektorbildtechnologie entspricht ein Quadrat vier Liniensegmenten und ein Fußball zwei Bögen.

Die Vektorbildtechnologie verwendet ein Windows-Betriebssystem und eine hochauflösende Digitalkamera. Das System nutzt eine SPC-Software (Statistical Process Control) und eine umfassende Komponentengrafik-Bibliothek basierend auf den auf der Leiterplatte montierten Komponenten und muss geprüft, gemessen und analysiert werden. Es kann Gerber-, CAD- oder ASCII/Centrid-Daten in Maschinencode umwandeln.

Um den besten Kontrast und die beste Bildklarheit zu erzielen, werden mehrere Lichtquellen benötigt. Die Lichtquelle, Farbkombination und Lichtintensität werden vom Programm während der Inspektion ausgewählt, um den besten visuellen Effekt zu erzielen. Um die Richtigkeit der Erkennung sicherzustellen, muss die Höhe der Komponente kleiner als 8mm sein (von der Oberfläche der Leiterplatte bis zur Oberseite der Komponente).

Da die Vektorbildgebungstechnologie geometrische Informationen verwendet, hat sie keinen Einfluss darauf, ob sich die Komponente dreht, und die Größe der erhaltenen Figur stimmt mit dem Referenzmodell überein, und sie hat nichts mit Änderungen in Produktfarbe, Beleuchtung und Hintergrund zu tun. Die Vektorbildgebung wird in drei Teilen durchgeführt:

Das Vektorbildgebungssystem findet die Hauptmerkmale auf der Komponentenbildkarte und trennt sie und misst dann diese herausragenden Merkmale, einschließlich Form, Größe, Winkel, Radian und Helligkeit usw.;

Überprüfen Sie die räumliche Beziehung zwischen dem zusammengesetzten Bild und den Hauptmerkmalen des zu prüfenden Bauteils;

Schließlich können unabhängig von Drehwinkel, Größe oder Gesamterscheinung des Bauteils relativ zum Hintergrund seine x-, y- und θ Werte auf der Leiterplatte durch Berechnung bestimmt werden.

Anders als andere Inspektionsmethoden kann sich die Vektorbildtechnologie unabhängig von Form, Größe und Ausrichtung an jedes Bauteil auf der Leiterplatte anpassen, solange ein Referenzmodell erstellt wird. Wenn das Komponentenmodell von einem visuellen Inspektionsgerät auf ein anderes Gerät mit einem anderen optischen System übertragen wird, ändert sich die Größe des erhaltenen Bildes, aber das System kann die Änderung zu diesem Zeitpunkt automatisch verarbeiten.

Darüber hinaus, Die Vektorbildgebungstechnologie kann sich auch an Veränderungen im Erscheinungsbild von Leiterplattenkomponenten, Zusatzfunktionen an Komponenten, oder Teil einer Komponente, die durch Überlappung ausgeblendet und verdeckt wird. Herkömmliche Pixelrastersysteme können die Position der verdeckten Komponente im Allgemeinen nicht analysieren.