Technologie PCB - Méthode de détection d'imagerie vectorielle pour les éléments PCB

La technologie d'imagerie vectorielle est une technologie de recherche de position graphique qui peut améliorer la précision, la vitesse et la fiabilité de l'identification et du positionnement des éléments lors de l'assemblage de la carte PCB. La technologie d'imagerie vectorielle peut être facilement utilisée dans un environnement de production dédié. Pour les fabricants OEM PCBA et les fournisseurs de services de fabrication électronique (EMS), la clé est d'améliorer les capacités de détection des composants et de réduire les coûts de fabrication globaux.

La détection de divers composants communs sur une carte de circuit imprimé est un cours obligatoire pour les apprenants en maintenance électronique dans la maintenance matérielle de matériel tel que les cartes de circuit imprimé de divers appareils électroniques. Avec l'augmentation continue de la densité actuelle des cartes de circuit imprimé et la réduction continue de l'emballage, les méthodes de détection passées ne peuvent plus répondre aux exigences de la production à grande vitesse et une nouvelle méthode de détection vectorielle est apparue. L'utilisation de techniques d'imagerie vectorielle pour identifier et placer les éléments lors de l'assemblage de PCB peut améliorer la précision, la vitesse et la fiabilité de la détection.

La performance de chaque appareil sur la ligne d'assemblage de PCB varie en fonction de la demande. Les exigences de production des fabricants, combinées à une densité plus élevée de cartes de circuits imprimés, à des techniques de mise en page plus sophistiquées et à des composants plus petits, entre autres, posent de grandes difficultés pour le revêtement de la pâte à souder, le placement des composants, le soudage par refusion et l'inspection de Ces processus.

L'augmentation de la production et la réduction de l'emballage augmentent la difficulté de détection, ce qui rend les méthodes actuelles de détection et d'analyse incapables de répondre aux besoins de l'évolution de l'industrie. Au cours des dernières années, de nombreux types de méthodes ont été développés pour examiner les composants de circuits imprimés, tels que l'inspection par rayons X, le balayage laser, l'inspection optique automatisée (AOI) et l'inspection hybride rayons X / AOI. Parmi ces méthodes, seule l'AOI possède des capacités de détection en ligne, tandis que d'autres ne peuvent être utilisées que dans une faible mesure, comme le balayage laser pour la détection de pâte à souder et les rayons X bidimensionnels ou tridimensionnels pour la détection d'interconnexions de billes de soudure dans des dispositifs à matrice de zones.

Le principe de base de la détection optique automatique est l'utilisation d'outils logiciels permettant à l'opérateur de trouver et de déterminer la position d'un composant, qui peut détecter des dispositifs de connexion, des boîtiers CSP (Chip level Packaging) et des boîtiers BGA (Ball Grid Array), etc. l'AOI classique s'appuie sur l'Analyse des valeurs de la grille de pixels pour déterminer la position du composant sur la carte. Cette méthode est également appelée méthode de corrélation des niveaux de gris. Il compare le modèle en niveaux de gris ou l'image de référence d'un composant avec le composant réel sur la plaque. Pour le modèle à rechercher, le système de traitement d'image recherche les composantes exactement correspondantes en comptant le nombre de pixels. Si elle est trouvée, la position du composant est également connue. Comme le système détectera en permanence de nouveaux composants, les graphiques de référence peuvent souvent changer pour s'adapter à ces nouvelles formes de composants.

Il y aura un problème avec la méthode d'analyse pixel Grid lorsque le composant PCB tourne d'un angle ou d'une taille incohérente par rapport au modèle de référence. De même, la couleur, l'éclairage et l'arrière - plan du produit sont importants. Si cela varie beaucoup, il peut être difficile ou impossible de trouver un modèle correspondant.

Technologie d'imagerie vectorielle

Les techniques d'imagerie vectorielle utilisent des images synthétiques comme modèle de référence pédagogique pour s'assurer qu'aucune erreur ne se produit. L'imagerie vectorielle ne nécessite pas d'analyse de pixels. Il repose sur un vecteur d'intersection qui définit la forme du composant. Les vecteurs sont déterminés par la direction et l'inclinaison. En imagerie vectorielle, un carré équivaut à quatre segments de ligne et un ballon de football à deux arcs de cercle.

La technologie d'imagerie vectorielle utilise le système d'exploitation Windows et un appareil photo numérique haute résolution. Le système utilise un logiciel de contrôle statistique des processus (SPC) et une bibliothèque graphique complète de composants basée sur les composants assemblés sur la carte, qui doivent être examinés, mesurés et analysés. Il peut convertir des données Gerber, CAD ou ASCII / centrid en code machine.

Plusieurs sources lumineuses sont nécessaires pour obtenir un contraste et une netteté d'image optimaux. Au cours de l'inspection, le programme sélectionne la source lumineuse, la combinaison de couleurs et l'intensité lumineuse pour un résultat visuel optimal. Pour garantir l'exactitude de l'identification, la hauteur de l'élément doit être inférieure à 8 mm (de la surface de la carte PCB au Sommet de l'élément).

Comme la technique d'imagerie vectorielle utilise des informations géométriques, elle n'a aucune influence sur la rotation ou non de l'ensemble et la taille de la figure obtenue est conforme au modèle de référence indépendamment des variations de couleur, d'éclairage et de fond du produit. L'examen d'imagerie vectorielle est réalisé en trois parties:

Le système d'imagerie vectorielle trouve les principales caractéristiques sur le diagramme d'image composante et les sépare, puis mesure ces caractéristiques remarquables, y compris la forme, la taille, l'angle, la cambrure et la luminosité, etc.;

Examiner les relations spatiales entre l'image composite et les principales caractéristiques du composant à tester;

Enfin, quelles que soient l'angle de rotation, les dimensions ou l'aspect général de l'élément par rapport à son fond, ses valeurs X, y et y sur la carte peuvent être déterminées par calcul.

Contrairement à d'autres méthodes de détection, les techniques d'imagerie vectorielle peuvent être adaptées à chaque composant de la carte, à condition de créer un modèle de référence, quelle que soit sa forme, sa taille et son orientation. Lorsque le modèle de composant est transféré d'un dispositif d'inspection visuelle à un autre avec un système optique différent, la taille de l'image obtenue change, mais le système peut à ce moment - là gérer automatiquement cette variation.

En outre, les techniques d'imagerie vectorielle peuvent également s'adapter à des changements dans l'apparence d'un composant de PCB, à des caractéristiques supplémentaires sur le composant ou à une partie du composant qui est cachée et masquée en raison du chevauchement. Les systèmes de grille de pixels traditionnels ne peuvent généralement pas analyser la position des composants masqués.