معلومات

الفحص البصري التلقائي ، أنظمة AOI

الفحص البصري التلقائي ، أنظمة AOI

الفحص البصري الآلي أو الآلي ، AOI ، هو تقنية رئيسية تستخدم في تصنيع واختبار لوحات الدوائر الإلكترونية المطبوعة ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور. الفحص البصري التلقائي ، يتيح AOI فحصًا سريعًا ودقيقًا لتركيبات الإلكترونيات وخاصة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور للتأكد من أن جودة المنتج الذي يغادر خط الإنتاج عالية وأن العناصر مبنية بشكل صحيح وبدون أخطاء في التصنيع.

الحاجة إلى AOI ، الفحص البصري التلقائي

على الرغم من التحسينات الرئيسية التي تم إجراؤها ، فإن الدوائر الحديثة أكثر تعقيدًا بكثير مما كانت عليه اللوحات قبل بضع سنوات. إن إدخال تقنية التثبيت السطحي وما تلاه من تخفيضات أخرى في الحجم يعني أن الألواح مضغوطة بشكل خاص. حتى اللوحات المتوسطة نسبيًا بها آلاف الوصلات الملحومة ، وهذه هي الأماكن التي توجد بها غالبية المشاكل.

هذه الزيادة في تعقيد اللوحات تعني أيضًا أن الفحص اليدوي ليس خيارًا قابلاً للتطبيق هذه الأيام. حتى عندما كان نهجًا مقبولًا ، فقد تم إدراك أنه لم يكن فعالًا بشكل خاص حيث سرعان ما كان المفتشون متعبين وضعف البناء وغير الصحيح بسهولة. نظرًا لأن السوق يتطلب الآن حجمًا كبيرًا ومنتجات عالية الجودة ليتم طرحها في السوق بسرعة كبيرة جدًا ، هناك حاجة إلى طرق موثوقة للغاية وسريعة لضمان بقاء جودة المنتج عالية. AOI ، يعد الفحص البصري التلقائي أداة أساسية في استراتيجية اختبار الإلكترونيات المتكاملة التي تضمن الحفاظ على التكاليف منخفضة قدر الإمكان من خلال اكتشاف الأعطال في وقت مبكر من خط الإنتاج.

أحد الحلول لذلك هو استخدام أنظمة الفحص البصري الآلية أو الآلية. يمكن وضع أنظمة الفحص البصري الآلي في خط الإنتاج بعد عملية اللحام مباشرة. وبهذه الطريقة يمكن استخدامها لحل المشاكل في وقت مبكر من عملية الإنتاج. هذه لديها عدد من المزايا. نظرًا لتكلفة إصلاح الأعطال بشكل أكبر كلما تم اكتشافها على طول عملية الإنتاج ، فمن الواضح أن هذا هو المكان الأمثل للعثور على الأعطال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن رؤية مشاكل العملية في منطقة اللحام والتجميع في وقت مبكر من عملية الإنتاج والمعلومات المستخدمة للتغذية المرتدة بسرعة إلى المراحل السابقة. بهذه الطريقة ، يمكن أن تضمن الاستجابة السريعة التعرف على المشكلات بسرعة وتصحيحها قبل إنشاء عدد كبير جدًا من اللوحات بنفس المشكلة.


مقارنة بين قدرات الكشف عن العيوب الرئيسية في AOI و AXI و ICT
نوع العيبAOIأكسيتكنولوجيا المعلومات والاتصالات
عيوب اللحام
فتح الدوائرصصص
جسور اللحامصصص
شورت اللحيمصصص
جندى غير كافY (ليس كعب مفصل)صن
جندى باطلنصن
اللحام الزائدصصن
جودة اللحامنصن
عيوب المكونات
الرصاص المرفوعصصص
العنصر المفقودصصص
مكون منحاز أو في غير محلهصصص
قيمة المكون غير صحيحةننص
مكون معيبننص
عيوب BGA و CSP
شورت بغانصص
وصلات الدائرة المفتوحة BGAنصص

AOI ، أساسيات الفحص البصري التلقائي

AOI ، أنظمة الفحص البصري الأوتوماتيكية تستخدم طرقًا مرئية لمراقبة لوحات الدوائر المطبوعة بحثًا عن العيوب. إنهم قادرون على اكتشاف مجموعة متنوعة من عيوب ميزات السطح مثل العقيدات والخدوش والبقع بالإضافة إلى عيوب الأبعاد الأكثر شيوعًا مثل الدوائر المفتوحة والسراويل القصيرة وتخفيف اللحام. يمكنهم أيضًا اكتشاف المكونات غير الصحيحة والمكونات المفقودة والمكونات الموضوعة بشكل غير صحيح. على هذا النحو ، فهم قادرون على إجراء جميع الفحوصات المرئية التي تم إجراؤها مسبقًا بواسطة المشغلين اليدويين ، وبسرعة ودقة أكبر.

يحققون ذلك عن طريق مسح سطح اللوحة بصريًا. اللوحة مضاءة بعدة مصادر ضوئية ويتم استخدام كاميرا أو أكثر من الكاميرات عالية الدقة. بهذه الطريقة ، يمكن لآلة AOI تكوين صورة للوحة

يستخدم نظام الفحص البصري الآلي ، AOI الصورة الملتقطة والتي تتم معالجتها ثم مقارنتها بالمعرفة التي تمتلكها الماكينة حول الشكل الذي يجب أن تبدو عليه اللوحة. باستخدام هذه المقارنة ، يكون نظام AOI قادرًا على اكتشاف وإبراز أي عيوب أو مناطق مشبوهة.

تستخدم AOI عددًا من الأساليب لتقديم تحليل ما إذا كان المجلس مرضيًا أو به أي عيوب:

  • مطابقة النموذج: باستخدام هذا الشكل من العمليات ، يقارن نظام الفحص البصري الآلي AOI الصورة التي تم الحصول عليها بالصورة من "لوحة ذهبية".
  • نمط مطابقة: باستخدام هذه التقنيات ، يقوم نظام AOI بتخزين معلومات عن كل من تجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الجيدة والسيئة ، ومطابقة الصورة التي تم الحصول عليها بتلك.
  • مطابقة النمط الإحصائي: هذا النهج مشابه جدًا للقبعة أعلاه ، باستثناء أنه يستخدم طريقة قائمة على الإحصاء لمعالجة المشكلات. من خلال تخزين نتائج العديد من اللوحات والعديد من أنواع الفشل ، فإنه قادر على استيعاب الانحرافات الطفيفة المقبولة دون وضع علامات على الأخطاء.

من أجل بناء قاعدة بيانات لما يجب أن تكون عليه اللوحة ، يتم استخدام كل من لوحات الحالة المعروفة ومعلومات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور كما هو موضح لاحقًا.

نظرًا لتحسن التكنولوجيا ، فقد تمكنت أنظمة AOI من التنبؤ بدقة بالعيوب ولديها عدد صغير من السيناريوهات التي لا توجد بها عيوب. على هذا النحو ، تشكل أنظمة AOI عنصرًا مفيدًا للغاية في بيئة تصنيع متطورة.

التقاط صورة AOI وتحليلها

يعد نظام التقاط الصور أحد العناصر الرئيسية لـ AOI ، وهو نظام الفحص البصري الآلي. هذا يلتقط صورة للوحة الدوائر المطبوعة ، تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي يتم تحليله بعد ذلك بواسطة برنامج المعالجة داخل نظام AOI. هناك العديد من المتغيرات لنظام التقاط الصور التي تعتمد على التطبيق الدقيق وتعقيد / تكلفة نظام AOI.

قد تشتمل أنظمة التصوير على كاميرا واحدة أو قد يكون هناك أكثر من كاميرا واحدة لتوفير تصوير أفضل وإمكانية وجود قدرة ثلاثية الأبعاد. يجب أن تكون الكاميرات أيضًا قادرة على التحرك تحت سيطرة البرنامج. سيمكنهم ذلك من الانتقال إلى الموضع الأمثل لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور معين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن نوع الكاميرا له تأثير على الأداء. السرعة مقابل الدقة هي التوازن الذي يجب تحقيقه وسيؤثر على نوع الكاميرا المستخدمة:

  • تدفق الفيديو: نوع واحد من الكاميرات المستخدمة في الفحص البصري الآلي ، AOI ، يأخذ الفيديو المتدفق الذي يتم التقاط إطارات كاملة منه. يتيح الإطار الملتقط بعد ذلك إنشاء صورة ثابتة يتم إجراء معالجة الإشارة عليها. هذا النهج ليس دقيقًا مثل أنظمة الصور الثابتة الأخرى ولكنه يتميز بالسرعة العالية جدًا.
  • نظام كاميرا الصور الثابتة: يتم وضع هذا بشكل عام بالقرب من ثنائي الفينيل متعدد الكلور المستهدف ونتيجة لذلك يتطلب نظام إضاءة جيد. قد يكون من الضروري أيضًا أن تكون قادرًا على تحريك الكاميرا تحت تحكم البرنامج.

عند تحليل صورة للوحة ، يبحث نظام AOI عن مجموعة متنوعة من الميزات المحددة: وضع المكون ، وحجم المكون ، وبيانات اللوحة ، وأنماط الملصقات (مثل الرموز الشريطية) ، ولون الخلفية والانعكاس ، وما إلى ذلك كعنصر مهم في مهمته يقوم نظام AOI أيضًا بفحص الوصلات الملحومة للتأكد من أنها تشير إلى أن المفاصل مرضية.

عند تحليل اللوحات ، يجب أن يأخذ نظام AOI في الاعتبار العديد من الاختلافات بين اللوحات الجيدة. لا تختلف المكونات اختلافًا كبيرًا في الحجم بين الدُفعات فحسب ، بل تختلف أيضًا في اللون والانعكاس. غالبًا ما توجد أيضًا اختلافات في الغربلة الحريرية حيث قد يتغير سمك الحبر ومحرف اللون قليلاً.

مصدر ضوء AOI

الإضاءة عنصر أساسي في نظام AOI. من خلال اختيار مصدر الإضاءة الصحيح ، يمكن تسليط الضوء على أنواع مختلفة من العيوب بسهولة أكبر. مع التقدم الذي تم إحرازه في تكنولوجيا الإضاءة في السنوات الأخيرة ، فقد أتاح ذلك استخدام الإضاءة لتحسين الصور المتاحة وهذا بدوره يتيح إبراز العيوب بسهولة أكبر مع تقليل ناتج عن المعالجة المطلوبة وزيادة السرعة و صحة.

تحتوي معظم أنظمة AOI على مجموعة إضاءة محددة. يعتمد هذا على العملية المطلوبة وأنواع المنتجات المراد اختبارها. عادة ما يتم تحسينها للظروف المتوقعة. ولكن في بعض الأحيان قد تكون هناك حاجة إلى بعض التخصيص ، ويكون فهم الإضاءة دائمًا مفيدًا.

تتوفر مجموعة متنوعة من أنواع الإضاءة:

  • إضاءة الفلورسنت: تُستخدم الإضاءة الفلورية على نطاق واسع في تطبيقات AOI للفحص البصري الآلي لأنها توفر شكلاً فعالاً من الإضاءة لعرض العيوب على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تتمثل المشكلة الرئيسية في الإضاءة الفلورية لتطبيقات AOI في أن المصابيح تتحلل بمرور الوقت. هذا يعني أن نظام الفحص البصري الآلي سيخضع لمستويات وجودة الضوء المتغيرة باستمرار
  • الإنارة بالصمام المضيء: لقد كان تطوير إضاءة LED يعني أن أنظمة الفحص البصري الآلية AOI قادرة على اعتماد شكل أكثر استقرارًا من الإضاءة. على الرغم من أن إضاءة LED تعاني من انخفاض في خرج الضوء من مصابيح LED بمرور الوقت ، يمكن تعويض ذلك عن طريق زيادة التيار. باستخدام إضاءة LED ، يمكن أيضًا التحكم في مستوى الإضاءة. لذلك ، تعد مصابيح LED شكلًا مرضيًا للإضاءة أكثر من المصابيح الفلورية أو المتوهجة التي تم استخدامها منذ سنوات
  • الأشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية: في بعض الحالات ، قد تكون هناك حاجة إلى إضاءة بالأشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية لتحسين بعض العيوب ، أو لتمكين إجراء الفحص البصري الآلي للكشف عن أنواع معينة من العيوب.

بصرف النظر عن شكل الإضاءة ، فإن تحديد موضع الإضاءة لنظام الفحص البصري التلقائي ، AOI ، له نفس الأهمية. تتطلب مصادر الضوء تحديد الموضع ليس فقط للتأكد من أن جميع المناطق جيدة الإضاءة ، وهو أمر مهم بشكل خاص عندما تؤدي بعض المكونات إلى إلقاء ظلال ، ولكن أيضًا لإبراز العيوب. قد تكون هناك حاجة إلى تعديل دقيق للتجمعات المختلفة.

AOI ، برمجة نظام الفحص البصري الآلي

من أجل التمكن من اختبار مجموعة PCB باستخدام AOI ، الفحص البصري التلقائي ، يجب تخزين تفاصيل اللوحة المقبولة داخل النظام. يجب تنفيذ نشاط البرمجة هذا بشكل صحيح إذا كان نظام AOI قادرًا على اكتشاف أي عيوب بشكل صحيح في تجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تمر عبرها.

هناك عدة طرق يمكن استخدامها لبرمجة نظام AOI:

  • استخدام "البورد الذهبي": تتمثل إحدى الطرق في توفير لوحة جيدة معروفة كهدف لاستخدام AOI ، وهو نظام الفحص البصري الآلي. يتم تمرير هذا من خلال النظام حتى يتمكن من معرفة السمات ذات الصلة. سوف ينظر في المكونات ، وملامح اللحام لكل مفصل ، والعديد من الجوانب الأخرى. من أجل تزويد النظام ببيانات تباين كافية ، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى العديد من اللوحات.
  • البرمجة القائمة على الخوارزمية: يتم توفير بيانات PCB للنظام ومن ثم يقوم بإنشاء ملف التعريف الخاص به للوحة. سيتطلب هذا المخطط أيضًا لوحات حقيقية ، ولكن هناك حاجة إلى عدد أقل بشكل عام.

هناك مزايا وعيوب لكلا النظامين. إنه توازن بين وقت الإعداد والصيانة والدقة ومتطلبات AOI المعين ونظام الفحص البصري الآلي. عادةً ما تعتمد المتطلبات إلى حد كبير على الماكينة المستخدمة.

من الضروري أن تكون أي منطقة لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة قادرة على التحقق من جودة اللوحات الخارجة من نهاية الخط. بهذه الطريقة فقط يمكنهم مراقبة الجودة وعندما يتم اكتشاف مشاكل لتصحيح العملية بحيث لا تتأثر اللوحات الأخرى بنفس المشاكل. وبهذه الطريقة ، يعد الفحص البصري التلقائي وفحص الأشعة السينية عند الضرورة أداتين أساسيتين للصناعة التحويلية.


شاهد الفيديو: يعني ايه الي يقولها أطباء العيون! (قد 2021).