SMT AOI装置とは何ですか?仕組み、欠陥検出、選択ガイド - ニュース

現代についてSMT 電子機器製造の生産ライン、PCB が劣化した後はんだペースト印刷, 高速コンポーネント配置、そしてリフローはんだ付け、コンポーネントが間違って配置されているか、欠落しているか、または位置がずれているかどうか、また、はんだ接合部にコールドはんだ接合またははんだブリッジが見られるかどうかを迅速かつ正確に判断するにはどうすればよいでしょうか?人間のオペレーターによる従来の目視検査に依存すると、非効率であるだけでなく、視覚疲労により欠陥が見落とされる可能性が非常に高くなります。

SMT AOI（自動光学検査）装置産業用デジタルカメラ、マルチチャンネル照明、画像処理アルゴリズム、検査ソフトウェアを利用して、PCB 上のコンポーネントの配置、はんだ接合の品質、関連するプロセス欠陥の自動目視検査を実行します。{0}

この記事では、電子機器メーカーが効率的な品質管理システムを確立できるように、AOI の動作原理、検査範囲、設置場所、SPI との違い、選択基準について詳しく分析します。{0}

AOIのフルネーム:自動光学検査。
主な役割:マシンビジョンテクノロジーを利用して手動の目視検査を置き換え、マイクロ秒レベルの基板全体の画像キャプチャと SMT 生産ラインでの欠陥検出を可能にし、出荷品質を確保し、やり直しコストを削減します。{0}{1}

産業用グレードの AOI 機器の完全なセットは、主に次のモジュールで構成されています。{0}

高精度モーションシステム:-X/Yモーション機構、ワークテーブル、PCBコンベアトラックを備え、自動基板ロード/アンロードとトラック幅調整をサポートします。
光学イメージングシステム:高解像度の産業用デジタルカメラ、特殊なビジョンレンズ、RGB マルチチャンネル組み合わせ照明が含まれています。-
制御およびソフトウェアシステム:画像処理アルゴリズムソフトウェア、検査データベース、SPC（統計的工程管理）品質解析モジュール。

一般的な機器のリファレンス:を取るNeoDen ND800 SMT AOI マシン一例として、5- メガピクセルのフルカラー-高速産業用デジタルカメラ（オプションの 20{

AOI システムの検査プロセスは、次の 3 つの主要なステップに分類できます。

PCB はコンベアトラックを介して AOI 検査エリアに自動的に供給され、正確に位置決めされます。製造プロセスや熱への曝露によって引き起こされる基板の反りに対処するために、ND800 などのシステムは、検査中に正確な焦点を確保するための PCB 反り補正機能を備えています。

欠陥が異なれば、さまざまな角度からの照明の下で大きく異なる反射特性が示されます。 AOI システムは、RGB マルチチャンネルリングライトを使用し、鏡面反射と拡散反射の原理に基づいてはんだ表面とコンポーネントの輪郭を強調表示します。- X/Y メカニズムによりカメラが高速に移動し、各領域の高解像度 FOV (視野) 画像がキャプチャされます。{3}

このシステムは、キャプチャしたデジタル画像を標準の PCB モデル (または CAD データ) と比較し、さまざまなコアアルゴリズムを使用して分析します。

色の操作と抽出:RGBの色相と彩度を設定して、はんだ量を正確に分析し、はんだの過剰または不足を識別します。
グレースケール操作:文字認識 (OCR/OCV) と IC の極性判定に使用される白黒の 2 値化処理。--
画像のコントラスト:形状特徴を比較して、コンポーネントの位置ずれや欠落したコンポーネントを迅速に特定します。
機械学習:複雑なはんだ接合部や不規則な形状のコンポーネントの認識の堅牢性を強化します。

SMT 製造プロセスに基づいた AOI の検査範囲は、次の 4 つの中核領域をカバーします。

はんだペーストの不足または過剰
はんだペーストの崩れとオフセット
ブリッジ、汚れ、傷

コンポーネントの不足と間違ったコンポーネント
位置ずれと歪み
トゥームストーン/マンハッタン効果とサイドエレクション
コンポーネントとコンポーネントの損傷を回復する

空はんだと冷はんだ
はんだブリッジ、はんだボール
はんだ不足、はんだ過剰、IC ピン浮き

PCB 銅箔の欠落、銅汚染、黒いパッド、およびブリスター
ホールピンの欠落、歪み、または逆 DIP -および不十分なはんだ接合

設置場所	主要な検査対象	ソリューションの価値
配置後 / リフロー前-	コンポーネントの欠落、間違ったコンポーネント、位置ずれ、極性の反転、ツームストーン現象	溶けていないはんだペースト。コンポーネントは手動で簡単に修正できます。
リフロー後-	冷はんだ接合部、ショート、はんだ不足/過剰、完成品の表面欠陥	最も一般的な設置場所。完成品の最終品質を監視し、不良品が顧客に届くのを防ぎます。

これは、SMT 装置を選択する際に最もよくある質問です。 2 つの主な違いは次のとおりです。

比較基準	SPI	あおい
フルネーム	はんだペースト検査装置	自動光学検査装置
検査対象	印刷後のはんだペーストのみ	コンポーネント、はんだ接合部、および PCB 表面
一般的な場所	はんだペースト印刷機の後	実装機後またはリフロー炉後
主要な指標	はんだペーストの体積、面積、高さ、厚さ、オフセット	間違ったコンポーネント、コンポーネントの欠落、位置ずれ、冷はんだ接合、ショート、はんだブリッジなど。

はい、2 つのシステムは補完的です。標準的な高品質の生産ライン構成は次のとおりです。-はんだペーストプリンター ➔ SPI ➔ 選ぶ そして プレースマシン ➔ リフロー炉 ➔ あおい。 SPI は「はんだペーストが適切に塗布されたかどうか」を判断し、AOI は「部品が正しく配置され、しっかりはんだ付けされたかどうか」を判断します。

AOI は効率的なスクリーニングを処理し、人間のオペレーターが検証と意思決定を処理します。{0}}

AOI 機器は、反復的な視覚スキャンの 99% 以上を実行し、不適合 (NG) 領域を自動的にマークします。-ただし、誤報を防ぐために、ND800 などの機器のシステムソフトウェアには、専用のオフラインレビューインターフェイスが用意されています。エンジニアは、実際の視野 (FOV) 画像と標準登録画像を迅速に比較して、誤報を確認し、プロセスの原因を分析し、修理の決定を下すことができます。

AOI 機器を購入する場合は、次の 4 つの主要な側面を評価することに重点を置くことをお勧めします。

PCB サイズと互換性:機器の最小および最大の PCB サイズと厚さを確認してください。たとえば、NeoDen ND800 は、50 × 50 mm ～ 400 × 360 mm の範囲の PCB サイズ、0.3 ～ 5 mm の範囲の基板厚さをサポートします。
カメラのピクセル数と光学レンズの解像度:最小の表面実装コンポーネント (01005 または 02001 など) と IC ピッチ (0.3 mm など) に基づいて光学解像度 (10 μm、15 μm、20 μm など) を選択します。
検査速度と移動周期：最大移動速度 (例: ND800 の場合は 800 mm/s) とシングルチップ画像処理時間 (例:<12 ms for a 0402 chip) must align with the line's UPH.
ソフトウェアとプログラミングの利便性:CAD データのインポート、コンポーネントライブラリの自動マッチング、SPC 品質データベース分析のサポートにより、NPI (新製品導入) 中の切り替え効率が決まります。

費用対効果の高い AOI ソリューションを求める電子機器メーカーにとって、NeoDen ND800 は産業用グレードのパフォーマンスを提供します。{0}{2}

包括的な対応範囲:はんだペースト印刷後、リフロー前、リフロー後、ウェーブはんだ付け後など、複数の検査ポイントに柔軟に導入できます。-
高精度の光学構成:-5- メガピクセルまたは 20- メガピクセルのフルカラー高速産業用カメラを、マルチ- チャンネルの立体リング照明 (RGB/RGBW など、オプション) と組み合わせることで、超小型コンポーネントや高密度 IC の正確な識別が可能になります。
便利なプログラミングと SPC データベース:自動 CAD データインポートと迅速なコンポーネントライブラリのマッチングをサポートします。 -欠陥統計と SPC プロセス分析を提供する組み込み MySQL データベースが特徴です。

SMT AOI装置これは人間の目による目視検査に代わる自動ツールであるだけでなく、データに基づいた閉ループの品質管理を実現するための中心的な機器でもあります。{0}{0}{1}SMT生産ライン。システムを選択する際は、単純に単価を比較するのではなく、PCB サイズ、最小部品寸法、生産ラインのサイクルタイムを優先して評価する必要があります。

PCB 寸法、最小コンポーネントサイズ、生産能力要件を NeoDen 技術チームと共有してください。お客様のニーズを評価し、生産要件に合わせて AOI 構成をカスタマイズします。

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