PCB Tecnico - Metodo di rilevamento di immagini vettoriali per componenti PCB

La tecnologia di imaging vettoriale è una tecnologia di ricerca grafica della posizione, che può migliorare l'accuratezza, la velocità e l'affidabilità del riconoscimento e del posizionamento dei componenti durante il processo di assemblaggio della scheda PCB. La tecnologia di imaging vettoriale può essere facilmente utilizzata in un ambiente di produzione dedicato. Per i produttori OEM PCBA e i fornitori di servizi di produzione elettronica (EMS), la chiave è migliorare le capacità di ispezione dei componenti e ridurre i costi complessivi di produzione.

Nella manutenzione hardware di vari circuiti di apparecchiature elettroniche e altro hardware, il rilevamento di vari componenti comuni sulla scheda è un corso obbligatorio per gli studenti di manutenzione elettronica. Poiché la densità dei circuiti stampati di corrente continua ad aumentare e l'imballaggio continua a ridursi, i metodi di ispezione passati non possono più soddisfare i requisiti della produzione ad alta velocità ed è emerso un nuovo metodo di ispezione vettoriale. Nel processo di assemblaggio PCB, la tecnologia di imaging vettoriale viene utilizzata per identificare e posizionare i componenti, che possono migliorare l'accuratezza, la velocità e l'affidabilità del rilevamento.

Le prestazioni di ogni apparecchiatura sulla linea di produzione di assemblaggio PCB variano a seconda della domanda. I requisiti di produzione del produttore più la maggiore densità del circuito stampato, la tecnologia di layout più complessa e i componenti più piccoli, ecc., tutti danno pasta di saldatura Rivestimento, posizionamento dei componenti, saldatura a riflusso e ispezione di questi processi hanno portato grandi difficoltà.

L'aumento della produzione e la diminuzione degli imballaggi hanno aumentato la difficoltà di rilevazione, rendendo gli attuali metodi di rilevazione e analisi incapaci di tenere il passo con le esigenze dello sviluppo del settore. Negli ultimi anni, le persone hanno sviluppato molti tipi diversi di metodi per ispezionare l'assemblaggio del circuito stampato, come ispezione a raggi X, scansione laser, ispezione ottica automatica (AOI) e ispezione ibrida a raggi X / AOI. Tra questi metodi, solo AOI ha capacità di ispezione on-line, mentre altri metodi possono essere utilizzati solo in una gamma ridotta, come la scansione laser per l'ispezione della pasta di saldatura e raggi X bidimensionali o tridimensionali per rilevare l'interconnessione delle sfere di saldatura nei dispositivi di array area.

Il principio di base dell'ispezione ottica automatica è quello di utilizzare strumenti software per consentire all'operatore di trovare e determinare la posizione dei componenti, che possono rilevare dispositivi a piombo, pacchetti di scala chip (CSP) e dispositivi confezionati a griglia sferica (BGA), ecc. AOI tradizionale si basa sull'analisi del valore della griglia pixel per confermare la posizione dei componenti sul circuito stampato. Questo metodo è anche chiamato metodo di correlazione in scala di grigi. Esso confronta il modello in scala di grigi o l'immagine di riferimento del componente con i componenti effettivi sulla scheda. Per il modello da cercare, il sistema di elaborazione delle immagini cerca un componente di corrispondenza esatta contando il numero di pixel. Se viene trovato, è nota anche la posizione del componente. Poiché il sistema rileva costantemente alcuni nuovi componenti, la grafica di riferimento può spesso cambiare per adattarsi a queste nuove forme di componenti.

Quando il componente PCB viene ruotato da un angolo rispetto al modello di riferimento o la dimensione non è coerente, il metodo di analisi della griglia pixel sarà problematico. Allo stesso modo, il colore, l'illuminazione e lo sfondo del prodotto sono anche importanti. Se cambia molto, può essere difficile o impossibile trovare un modello corrispondente.

Tecnologia di imaging vettoriale

La tecnologia di imaging vettoriale utilizza immagini composite come modello di riferimento didattico per garantire che non si verifichino errori. L'imaging vettoriale non richiede analisi pixel. Si basa sul vettore di intersezione che definisce la forma del componente. Il vettore è determinato dalla direzione e dall'inclinazione. Nella tecnologia di imaging vettoriale, un quadrato equivale a quattro segmenti di linea, e un calcio equivale a due archi.

La tecnologia di imaging vettoriale utilizza un sistema operativo Windows e una fotocamera digitale ad alta risoluzione. Il sistema utilizza un software di controllo statistico dei processi (SPC) e una libreria grafica completa di componenti basata sui componenti assemblati sul circuito stampato e deve essere ispezionato, misurato e analizzato. Può convertire i dati Gerber, CAD o ASCII/Centrid in codice macchina.

Per ottenere il miglior contrasto e la migliore chiarezza dell'immagine, sono necessarie diverse sorgenti luminose. La sorgente luminosa, la combinazione di colori e l'intensità luminosa sono selezionati dal programma durante l'ispezione per ottenere il miglior effetto visivo. Per garantire la correttezza del riconoscimento, l'altezza del componente deve essere inferiore a 8mm (dalla superficie della scheda PCB alla parte superiore del componente).

Poiché la tecnologia di imaging vettoriale utilizza informazioni geometriche, non ha alcun effetto sulla rotazione del componente e la dimensione della figura ottenuta è coerente con il modello di riferimento e non ha nulla a che fare con le modifiche del colore del prodotto, dell'illuminazione e dello sfondo. L'ispezione di immagini vettoriali è effettuata in tre parti:

Il sistema di imaging vettoriale trova le caratteristiche principali sulla mappa dell'immagine componente e le separa, quindi misura queste caratteristiche salienti, tra cui forma, dimensione, angolo, radiante e luminosità, ecc.;

verificare la relazione spaziale tra l'immagine composita e le caratteristiche principali del componente in esame;

Infine, indipendentemente dall'angolo di rotazione del componente, dalle dimensioni o dall'aspetto complessivo rispetto al suo sfondo, i suoi valori x, y e Î sul circuito stampato possono essere determinati mediante calcolo.

Diverso da altri metodi di ispezione, la tecnologia di imaging vettoriale può adattarsi a ogni componente del circuito stampato fintanto che viene creato un modello di riferimento, indipendentemente dalla sua forma, dimensione e orientamento. Quando il modello componente viene trasferito da un dispositivo di ispezione visiva a un altro dispositivo con un sistema ottico diverso, la dimensione dell'immagine ottenuta cambierà, ma il sistema può gestire automaticamente la modifica in questo momento.

Inoltre, la tecnologia di imaging vettoriale può anche adattarsi ai cambiamenti nell'aspetto dei componenti PCB, alle caratteristiche aggiuntive sui componenti o a parte di un componente che è nascosto e oscurato a causa della sovrapposizione. I sistemi tradizionali di griglia pixel generalmente non possono analizzare la posizione del componente oscurato.