新一代AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)
一些評(píng)估顯示全世界只有20%-30%的SMT生產(chǎn)線裝配了AOI系統(tǒng)。這表明，雖然器件的尺寸近年來已經(jīng)縮小到人眼可以觀察的范圍之外，AOI顯示出某些誘人的性能，但是市場(chǎng)對(duì)其價(jià)值仍持有疑慮。EPV是一項(xiàng)新興技術(shù)，它將檢驗(yàn)技術(shù)植入設(shè)備的運(yùn)行程序中，能回答裝配者所關(guān)心的外圍成本，占地面積和投資回報(bào)率等問題。
嵌入生產(chǎn)過程中的驗(yàn)證
對(duì)于AOI的應(yīng)用，業(yè)界很明白每條生產(chǎn)線需要配置多個(gè)線上檢測(cè)系統(tǒng)（如果對(duì)印刷、器件貼裝和回流之后作100%的檢測(cè)）。很多裝配者很勉強(qiáng)才能接受AOI所需的額外的資本投入、較大的生產(chǎn)線占地面積。此外，其生產(chǎn)周期、人員培訓(xùn)和設(shè)備編程的工作量也很大。但是裝配者還是希望限制焊膏印刷錯(cuò)誤和不正確的器件貼裝——這是回流前引起電路板報(bào)廢的最主要的兩個(gè)原因。
CyberOptics 開發(fā)了嵌入生產(chǎn)過程中的驗(yàn)證（EPVTM）解決方案。新型EPV傳感器技術(shù)在貼裝機(jī)內(nèi)部加入視覺驗(yàn)證能力，工作于設(shè)備正在進(jìn)行貼裝的時(shí)候。這樣，系統(tǒng)就可以達(dá)到較低的價(jià)格，增加很少或不增加額外循環(huán)時(shí)間，并且不增加生產(chǎn)線占地面積。但是這些都需要得到設(shè)備制造商的支持。
環(huán)球儀器是第一個(gè)關(guān)注EPV潛能并且在此技術(shù)上投入研究精力的設(shè)備制造商。目前，環(huán)球儀器把這項(xiàng)技術(shù)作為Genesis和AdVantis平臺(tái)的可選項(xiàng)，與環(huán)球的閃電頭一并提供給客戶。環(huán)球儀器總裁Ian deSouza認(rèn)為在未來的十幾年中，這都將是業(yè)界最令人興奮的革新之一。
因?yàn)镋PV直接置于設(shè)備內(nèi)部，所以它能夠在不增加循環(huán)時(shí)間和額外編程開銷的情況下持續(xù)提供即時(shí)的程序數(shù)據(jù)。當(dāng)它植入帶有閃電頭的Genesis或AdVantis機(jī)器后，它將在貼裝工序運(yùn)作的同時(shí)——而不是之后——工作。它能在諸如改變工藝流程等緊急情況發(fā)生后能減少回到正常生產(chǎn)所需的時(shí)間，降低不確定因素發(fā)生的可能，這也正是市場(chǎng)長(zhǎng)期以來所追求的技術(shù)。
原理
在拾取和貼裝設(shè)備內(nèi)，EPV傳感器運(yùn)用特有的方式捕捉每一個(gè)部件的信息，并通過Firewire把數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。操作員和工藝工程師還可以用EPV軟件詳細(xì)回顧每條實(shí)時(shí)信息和存檔信息。主機(jī)上的信息可以輸出到公用目錄用于存檔或供其它網(wǎng)絡(luò)終端訪問。
CyberOptics為實(shí)現(xiàn)EPV克服了很多艱難的技術(shù)挑戰(zhàn)。系統(tǒng)具有高度小型化的機(jī)械和光學(xué)系統(tǒng)，以便能移入AdVantis或Genesis的狹小空間內(nèi)。為在一個(gè)裝貼時(shí)間內(nèi)完成完整的驗(yàn)證工作，數(shù)據(jù)獲取時(shí)間和快速圖像處理非常關(guān)鍵。CyberOptics發(fā)現(xiàn)，為獲得最可靠的信息，精確的圖形非常重要。
性能
這個(gè)系統(tǒng)具有高清晰度的實(shí)時(shí)貼裝圖像和100%自動(dòng)探測(cè)缺失器件能力。除此之外，EPV方案還使產(chǎn)品工程師可以回顧貼裝圖像以檢驗(yàn)焊膏質(zhì)量，識(shí)別偏離、錯(cuò)誤和錯(cuò)置的器件，并檢查新吸嘴——這一增強(qiáng)功能提供了從根本原因入手進(jìn)行錯(cuò)誤分析的能力。在不久的將來，EPV還將在器件拾取流程中也加入相同的性能。
軟件將EPV傳感器系統(tǒng)、設(shè)備和貼裝頭的馬達(dá)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)程序綜合在一起，省去了EPV的編程和培訓(xùn)時(shí)間。EPV對(duì)設(shè)備在速度達(dá)到60,000 cph時(shí)仍無影響。
線上AOI在完全檢測(cè)能力上超過了EPV。不過EPV在快速判斷每塊板子的go -go信號(hào)、提供其他智能化功能等方面更具優(yōu)勢(shì)。而且，最重要的是，EPV的成本更低。
環(huán)球儀器和CyberOptics的合作證實(shí)有效的光學(xué)檢測(cè)可以植入某些貼裝平臺(tái)中，從而打破運(yùn)用廣泛的自動(dòng)檢測(cè)的技術(shù)瓶頸。EPV達(dá)到了絕大多數(shù)AOI購(gòu)買者所需要的性能要求，其低廉的價(jià)格使檢測(cè)技術(shù)在更廣闊的市場(chǎng)中更能令人接受，預(yù)計(jì)這將大大提高SMT生產(chǎn)線上的一次通過率。