نقش کلیدی و کاربرد هوشمند تکنولوژی 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود

نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

چکیده

در صنعت تولید الکترونیک، با حرکت محصولات به سمت تراکم بالا و مینیاتوری‌سازی، کیفیت چاپ خمیر لحیم در SMT (فناوری نصب سطحی) مستقیماً قابلیت اطمینان محصول نهایی را تعیین می‌کند. فناوری 3D SPI (بازرسی خمیر لحیم سه‌بعدی)، با قابلیت تشخیص با دقت بالا، به یک روش کنترل کیفیت ضروری در فرآیند SMT تبدیل شده است. این مقاله به بررسی عمیق اصول فنی، عملکردهای اصلی، کاربردهای هوشمندانه 3D SPI و همچنین تعامل آن با فرآیندهای قبل و بعد می‌پردازد و به شما کمک می‌کند تا درک جامعی از چگونگی افزایش راندمان تولید و کاهش هزینه‌های تعمیرات مجدد از طریق 3D SPI به دست آورید. همچنین به روند توسعه آینده ادغام هوش مصنوعی و صنعت 4.0 می‌پردازد.

1. فناوری 3D SPI: نگهبان کیفیت در تولید SMT
در فرآیند تولید SMT، 74٪ از نقص‌ها از مشکلات چاپ خمیر لحیم ناشی می‌شوند. 2D SPI سنتی فقط می‌تواند عیوب مسطح را تشخیص دهد، در حالی که 3D SPI، از طریق فناوری تصویربرداری سه‌بعدی، می‌تواند پارامترهای کلیدی مانند حجم، ارتفاع و شکل خمیر لحیم را با دقت اندازه‌گیری کند و میزان تشخیص نقص را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

1.1 روش مثلث‌بندی لیزری
3D SPI اولیه از روش مثلث‌بندی لیزری استفاده می‌کرد. با تابش لیزر بر روی سطح خمیر لحیم و استفاده از یک دوربین CCD برای گرفتن نقطه نور منعکس شده، ارتفاع با ترکیب با رابطه هندسی مثلثی محاسبه می‌شد. این روش فقط می‌تواند ارتفاع یک نقطه را اندازه‌گیری کند و راندمان نسبتاً پایینی دارد.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
بر اساس نقطه تصویر A و نقطه مرجع O که روی شیء روشن شده‌اند، فاصله تصویر 2D L را از هر نقطه روی شیء تا این نقطه مرجع محاسبه کنید. با توجه به اصل مثلثات، ارتفاع H شیء را با استفاده از فاصله تصویر 2D L تبدیل کنید.

1.2 فناوری اسکن لیزری چند خطی
برای افزایش سرعت تشخیص، صنعت فناوری اسکن لیزری چند خطی را معرفی کرده است که می‌تواند همزمان ارتفاع چندین نقطه را اندازه‌گیری کند. با این حال، هنوز محدودیت‌های زیر را دارد:
فقط نقطه تابش لیزر را می‌توان با دقت اندازه‌گیری کرد، در حالی که بقیه ناحیه باید متناسب و تخمین زده شود که بر دقت تأثیر می‌گذارد.
به دلیل انعکاس روی سطح شیء، PCB باید سندبلاست شود (که در تولید واقعی امکان‌پذیر نیست).
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

1.3 فناوری 3D نور ساختاری ALeader (PMP) از Shenzhou Vision
در حال حاضر، 3D SPI اصلی از Phase Measurement Profilometry (PMP)، یعنی فناوری 3D نور ساختاری استفاده می‌کند. اصل به شرح زیر است:
شبکه تصویر (شبکه سینوسی) سطح PCB را روشن می‌کند و نوارهای نوری متناوب روشن و تاریک را تشکیل می‌دهد.
دوربین نوارهای تغییر شکل یافته را می‌گیرد و اطلاعات ارتفاع را از طریق تغییرات فاز محاسبه می‌کند.
فناوری شبکه تصویربرداری دوگانه برای از بین بردن خطا در ناحیه سایه و بهبود دقت اندازه‌گیری اتخاذ شده است.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
(تک تصویر با سایه در مقابل تصویر دوگانه می‌تواند یکدیگر را تکمیل کنند)

در مقایسه با اسکن لیزری، فناوری PMP مزایای زیر را دارد:
✔ پوشش کامل میدان، بدون تشخیص نقطه کور
✔ مقاوم در برابر تداخل رنگ و انعکاس PCB
✔ مناسب برای پدهای با تراکم بالا و میکرو (مانند اجزای 01005)

2. عملکردهای اصلی و کاربردهای ALeader 3D SPI
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

2.1 قابلیت تشخیص با دقت بالا
اندازه‌گیری حجم، مساحت و ارتفاع: حجم، مساحت، ارتفاع، آفست، قلع ناکافی، قلع بیش از حد، قلع پیوسته، نوک قلع، انگشت طلایی، آلودگی، فرآیند چسب قرمز و سایر عیوب ظاهری

قابلیت ضد تداخل: به طور خودکار تاب برداشتن PCB را جبران می‌کند و با PCB های رنگ‌های مختلف (سبز، قرمز، مشکی و غیره) سازگار می‌شود.

نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
3D SPI باید عملکرد جبران خودکار خم شدن برد را بدون هیچ عملیات اضافی داشته باشد

نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
3D SPI باید سطح عملکرد یکسانی را در PCB های هر رنگ تضمین کند

تشخیص چند نقطه MARK: از موقعیت‌یابی نقطه MARK غیر استاندارد مانند دایره‌ای، متقاطع و مستطیلی پشتیبانی می‌کند.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

2.2 تجزیه و تحلیل داده‌های هوشمند و بهینه‌سازی فرآیند
نقشه توزیع ارتفاع: توزیع ارتفاع خمیر لحیم را تجسم کنید و به سرعت مناطق معیوب (مانند فشار ناهموار کاردک، مشکلات توری فولادی و غیره) را پیدا کنید.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

نظارت بر روند Cpk: کنترل فرآیند آماری (SPC) در زمان واقعی، تجزیه و تحلیل پایداری چاپ.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

عملکرد هشدار اولیه: هنگامی که عیوب بحرانی به طور مداوم رخ می‌دهند، به طور خودکار هشدار می‌دهد و پارامترهای فرآیند را از قبل تنظیم می‌کند. هنگامی که نقاط کنترل به طور مداوم در یک طرف از محدوده مقدار تنظیم شده ظاهر می‌شوند، می‌توان در نظر گرفت که عیوب در چاپ خمیر لحیم در حال وقوع است. در این مرحله، 3D SPI باید شروع به درخواست و هشدار کند.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
2.3 برنامه‌نویسی خودکار و تعویض سریع خط
وارد کردن Gerber/CAD: برنامه‌نویسی خودکار در عرض 5 دقیقه تکمیل می‌شود و وابستگی به اپراتورها را کاهش می‌دهد.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
بازرسی توری فولادی پله‌ای: از تنظیمات پارامترهای مستقل برای پدهای ویژه (مانند BGA) پشتیبانی می‌کند.

3. پیوند داده‌ها بین ALeasder 3D SPI و تولید هوشمند

3.1 بازخورد حلقه بسته با دستگاه چاپ
هنگامی که چاپ از دست رفته یا قلع بیش از حد تشخیص داده می‌شود، به طور خودکار به دستگاه چاپ بازخورد می‌دهد تا فشار کاردک را تنظیم یا توری فولادی را تمیز کند.
برد Bad Mark را شناسایی کنید، به دستگاه فناوری نصب سطحی (SMT) اطلاع دهید تا از موقعیت‌های برد معیوب عبور کند و راندمان تولید را بهبود بخشد.

3.2 تشخیص مشترک با AOI
داده‌های حیاتی 3D SPI را می‌توان قبل یا بعد از کوره به AOI منتقل کرد تا بازرسی مجدد کلیدی انجام شود.
عملکرد تراز سه نقطه‌ای (3D SPI + AOI قبل از کوره + AOI بعد از کوره) به ردیابی علت اصلی عیوب کمک می‌کند.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT
سیستم SPC داخلی می‌تواند داده‌ها و تصاویر تشخیص داده شده در سه مرحله را ادغام کند و ارتباط با مهندسان را برای تعیین اینکه کدام مرحله اشتباه شده و چه چیزی باعث این مشکل شده است، تسهیل می‌کند.

3.3 مطابق با استانداردهای IPC-CFX
بر اساس پروتکل ارتباطی IPC-CFX، ارتباط متقابل داده‌ها بین دستگاه‌ها حاصل می‌شود و ساخت کارخانه‌های هوشمند را تسهیل می‌کند.
نقش کلیدی و کاربرد هوشمندانه فناوری 3D SPI در تولید SMT: راه حل نهایی برای بهبود بازده SMT

4. روند توسعه آینده
تشخیص هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی: ترکیب یادگیری عمیق برای بهینه‌سازی طبقه‌بندی نقص و کاهش نرخ هشدارهای کاذب.
تنظیم تطبیقی در زمان واقعی: یک کنترل حلقه بسته پویا با دستگاه چاپ و لحیم‌کاری مجدد تشکیل می‌دهد.
اینترنت 5G + صنعتی: فعال کردن نظارت از راه دور و تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ و افزایش قابلیت‌های نگهداری پیش‌بینی‌کننده.

نتیجه

فناوری 3D SPI به یک پیوند اصلی در تولید هوشمند SMT تبدیل شده است. ALeader از Shenzhou Vision با الگوریتم‌های تشخیص با دقت بالا، تجزیه و تحلیل داده‌های هوشمند و قابلیت‌های اتصال متقابل تجهیزات، بازده و راندمان تولید را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. در آینده، با ادغام عمیق هوش مصنوعی و صنعت 4.0، 3D SPI تولید الکترونیک را بیشتر به سمت هدف "بدون نقص" سوق می‌دهد و به شرکت‌ها در دستیابی به ارتقاء هوشمند کمک می‌کند.