电子行业的制造商和供应商依靠康耐视的机器视觉解决方案解决最棘手的生产和包装挑战,同时满足严苛的安全和质量要求。康耐视传感器、视觉系统和图像读码器能够满足电子材料、半导体、组件、集成电路(IC)包装和电子成品设备方面最棘手的应用需求。在卓越的视觉技术和坚固耐用的硬件的支持下,康耐视工具可以在生产周期内消除缺陷、验证装配以及跟踪和采集信息,帮助用户最大限度地提高质量、成品率和可追溯性。
电子行业在制造中所遇到的问题,
康耐视为大家准备了详细的解决方案,
第一期带来的是『OEM原始设备制造』的相关应用。
OEM原始设备制造
康耐视视觉系统和读码器能够帮助半导体设备与印刷电路板(PCB)制造商的资本设备供应商解决最广泛的引导、检测、对位、测量和识别应用。机器视觉是PCB对位、SMT拾取、放置和安装验证及焊膏验证应用至关重要的工具。
1. PCB对位
问题:
印刷电路板(PCB)制造涉及详细的规范和微小组件的精确检测。位于PCB两端的基准标记可确保旋转和平移偏移的正确性,但这些标记可能难以发现。标记的直径通常为1mm,与电路板上的其他组件齐平。容易混淆的背景和生产车间照明条件的不充足导致这些标记难以辨认。
解决方案:
如果没有视觉引导的机器人提供速度和精度保证,将不可能实现现代化PCB装配。康耐视先进的视觉系统和专利的算法可以针对PCB对位应用提供集成式解决方案,包括机械臂引导和照明,用于定位基准标记,避免放置误差。PatMax ® 图案匹配技术能够在照明条件不充足的情况下精确定位容易混淆背景上的元件,甚至包括在存在旋转和比例变化的情况下。同时,AlignPlus ® 视觉引导的运动控制还能够提高机器人拾放应用的精度。通过检测和跟踪PCB装配缺陷;验证放置的精确度;以及检测缺失、颠倒或错误组件,康耐视视觉解决方案可以提高PCB的制造质量。
2. 表面贴装技术机器人引导
问题:
表面贴装技术(SMT)封装的翼性引线、焊接区和散热片组件通常通过焊膏印刷连接到PCB上,过量的焊膏会导致放置不均匀。即便是微米级高度差异,也会导致机械应力,并限制导热和电气绝缘。这道精细的工艺需要高度精确的视觉引导机器人技术。
解决方案:
机器视觉对于SMT拾取、放置和安装验证至关重要。In-Sight ® VC200多智能相机视觉系统使用多达四台相机,将它们定位在不同的角度,以确保PCB上表面贴装技术封装的精确放置。使用In-Sight激光轮廓仪和DS1000 3D激光位移传感器进行测量,然后创建区域轮廓,以确保组件角度的精确性和设备安装的均匀性。在拾放应用中,视觉系统能够向机械臂提供位置数据,从而缩短周期时间,并确保结果的精确性。
3. 焊膏检测
问题:
焊膏通常是采用镂空版印刷术(有时也采用丝网印刷术)涂覆到PCB金属板上的。由于50-70%的表面贴装技术(SMT)缺陷都是在焊膏印刷过程中产生的,因此在将焊膏涂覆到PCB板上之后,对焊膏进行检测是至关重要的一步。如果能够在插入组件之前及时发现丝网印刷缺陷,将可以节省大量成本。平均而言,相比AOI自动化光学检测阶段发现的缺陷,焊膏检测阶段发现的缺陷所需的返工成本将减少10倍。而电路内部测试期间发现的缺陷所需的返工成本将增加多达50倍。
解决方案:
焊膏量是由镂空版厚度或丝网孔大小决定的。所涂覆的平均焊膏量为0.001”,需要使用3D机器视觉进行焊膏量分析,以确保符合公差范围。康耐视VC5视觉控制器可以直接连接到康耐视工业GigE视觉相机和DS1000 3D激光位移传感器,以确保焊膏量不会超出公差范围。此配置组合了多达四台面阵扫描、线扫描或3D位移传感器,能够提供精确的3D测量。
4. AOI自动化光学检测
问题:
AOI自动化光学检测包括装配完成后对印刷线路板(PCB)进行检测。在PCB装配中,SMT的广泛使用缩短了组件尺寸,增加了引线计数和组件密度,从而大大提高了电子设备的性能和功能,但同时也使人工装配变得几乎不可能,在符合成本效益的生产速度下进行检测也变得充满挑战性。
解决方案:
随着组件尺寸继续缩小,制造商只能通过机器视觉技术提供的自动化检测程序来识别高速生产线上错误或颠倒放置的组件。由于PCB的尺寸较小,因此需要使用高分辨率自动化检测系统在装配后进行检测。跟SMT设备示例一样,机器视觉使电子产品制造商能够在执行额外的增值工序之前,对PCB这样的组件进行检测,从而减少返工,并提高生产成品率。In-Sight视觉系统现在提供更高的分辨率、更快的速度和更佳的颜色属性。康耐视CIC 2900万像素相机与康耐视VisionPro ® 软件集成,让用户可以访问各种性能卓越的视觉工具,如PatMax、IDMax ® 和OCRMax™等,对于希望以符合成本效益的生产速度在现代化集成电路中同时达到密度和功能要求的OEM制造商而言,是一款理想的检测系统。
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