تطبيق وتطوير تقنية AOI في SMT: المحرك الأساسي لتحسين جودة التصنيع الإلكتروني
مقدمة
مع تطور المنتجات الإلكترونية نحو التصغير والكثافة العاليةكانت أساليب الفحص البصري اليدوي التقليدية وقياس الكهربائي صعبة في تلبية متطلبات الدقة العالية لإنتاج SMT (تقنية سطحية)أصبحت تكنولوجيا AOI (التفتيش البصري التلقائي) ، من خلال التصوير البصري والخوارزميات الذكية، أداة أساسية لضمان جودة اللحام وتعزيز كفاءة الإنتاج.ستقوم هذه المقالة بتحليل الدور الرئيسي لـ AOI في SMT من جوانب مثل المبادئ التقنية.، سيناريوهات التطبيق، تحديات الصناعة والاتجاهات المستقبلية.
I. مبادئ ومكونات أساسية لتكنولوجيا AOI
إن AOI هي تقنية اختبار غير مدمرة تستند إلى التصوير البصري وتحليل الكمبيوتر. يتضمن جوهرها:
النظام البصري: يتم استخدام كاميرات CCD عالية الدقة أو أجهزة مسح لتحقيق صور PCB (لوحة الدوائر المطبوعة).يتم القضاء على تأثيرات الشفق لضمان وضوح الصورة بنسبة 18٪.
خوارزمية التحليل: تنقسم إلى طريقة التحقق من قواعد التصميم (DRC) وطريقة التعرف على الرسومات. يكتشف DRC العيوب من خلال قواعد محددة مسبقًا (مثل المسافة بين المربعات) ،في حين أن طريقة التعرف على الرسومات تحقق مطابقة عالية الدقة من خلال مقارنة الصور القياسية مع الصور الفعلية 68.
البرمجيات الذكية: تتضمن AOI الحديثة النمذجة الإحصائية (مثل تكنولوجيا SAM) والتعلم العميق للذكاء الاصطناعي لتعزيز القدرة على التكيف مع تغيرات لون الشكل والمكونات.خفض معدل أخطاء الحكم بنسبة تتراوح بين 10 إلى 20 مرة مقارنة بالطرق التقليدية.
ii. الروابط الرئيسية لتطبيق AOI في إنتاج SMT
تفتيش الطباعة باللحام
أهمية: 60 إلى 70٪ من عيوب اللحام ناتجة عن مرحلة الطباعة (مثل نقص القصدير ، أوفت ، الجسر). 37.
الحل التقني: يتم اعتماد نظام اكتشاف ثنائي أو ثلاثي الأبعاد. يتم التقاط الضوء المنعكس من حافة معجون اللحام بشكل منحرف بواسطة مصدر ضوئي دائري.والارتفاع والشكل تم حسابهم لتحديد الشذوذ بسرعة 710.
2التفتيش بعد تركيب المكون
أهداف الاكتشاف: فشل في اللصق ، والقطبية غير الصحيحة ، والتراجع ، وما إلى ذلك. إذا لم يتم الكشف عن العيوب في هذه المرحلة ، فقد لا تكون قابلة للإصلاح بعد لحام التدفق 34.
المزايا التقنية: لم تخضع اللوحة الالكترونية اللاصقة للتشوه عند درجة حرارة عالية بعد تركيب السطح ، وظروف معالجة الصور مثالية ، ومعدل الخطأ منخفض بنسبة 410.
3التفتيش النهائي بعد إعادة اللحام
الوظيفة الأساسية: الكشف عن العيوب مثل الجسر واللحام الزائف وكرات الحام بعد الحام، مما يعكس جودة العملية بشكل عام.
التحدي: من الضروري التعامل مع تعقيد الشكل الثلاثي الأبعاد لمفصل اللحام. بعض الأنظمة تجمع بين الكشف بالأشعة السينية لتحسين الدقة بنسبة 10.
المزايا التقنية والقيمة الصناعية لشركة AOI
تحسين الكفاءة: يمكن أن تصل سرعة الكشف إلى مئات المكونات في الثانية الواحدة، وتتجاوز بكثير الفحص البصري اليدوي وتلبية متطلبات خطوط الإنتاج عالية السرعة.
ضمان الجودة: يتجاوز معدل تغطية الأخطاء 80٪ ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة إعادة العمل اللاحقة الناجمة عن اكتشافات مفقودة بنسبة 67٪.
تحسينات مدفوعة بالبيانات: جنبا إلى جنب مع SPC (تحكم العمليات الإحصائية) ، فإنه يوفر ردود الفعل في الوقت الحقيقي على معايير العملية، مما يساعد على زيادة الإنتاج بنسبة 410.
خفض تكاليف العمالة: يمكن أن تقلل أنظمة مراجعة الذكاء الاصطناعي من عمل المراجعة بأكثر من 80٪ ، مثل "نظام تيانشو الذكاء الاصطناعي" من Gecreate Dongzhi 25.
IV. التحديات واتجاهات الابتكار التي تواجهها تكنولوجيا AOI
القيود القائمة
خطأ في الحكم والاكتشاف الخاطئ: إنذارات خاطئة ناتجة عن عوامل مثل الغبار وانعكاس المواد تتطلب إعادة فحص يدوي. 37
تعقيد البرمجة: تتطلب AOI التقليدية تعديل الخوارزميات للمكونات المختلفة ، والتي تستغرق عدة أيام. 68
2الاختراق التكنولوجي
دمج الذكاء الاصطناعي: على سبيل المثال ، يستخدم "aiDAPTIV+ AOI" من Phantasy تعلم الصور من الذكاء الاصطناعي لزيادة معدل النجاح بنسبة 8٪ إلى 10٪ وتقليل معدل سوء الحكم بنسبة 9٪ بشكل كبير.
رؤية ستيريو وتصوير ثلاثي الأبعاد: من خلال دمج تكنولوجيا SAM مع صفوف الكاميرات المتعددة ، يتم تحقيق تحليل طوبولوجية السطح ثلاثية الأبعاد لـ PCBS ، مما يعزز دقة قياس الارتفاع بنسبة 38٪.
دمج منصة السحابة: يدعم إعادة التقييم المركزي والصيانة عن بعد على خطوط إنتاج متعددة ، مما يقلل من الاعتماد على العلامات المادية بنسبة 25.
V. اتجاهات التنمية المستقبلية
الذكاء والتكيف الذاتي: تتعلم نماذج الذكاء الاصطناعي باستمرار من بيانات خط الإنتاج، وتحسين معايير الكشف بشكل ديناميكي، وتتكيف مع أنماط الإنتاج الصغيرة والمتنوعة. 29
تقليص المعدات وتحسين التكاليف: إدخال نماذج عالية الأداء من حيث التكاليف للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم لتعزيز تعميم AOI.
التكامل الكامل للعملية: متكاملة بعمق مع MES (نظام تنفيذ التصنيع) لتحقيق التحكم في الحلقة المغلقة من التفتيش إلى تعديل العملية 59.
الاستنتاج
أصبحت تكنولوجيا AOI أداة ضوابط جودة لا غنى عنها في إنتاج SMT.إن دمجها مع تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي والتصوير ثلاثي الأبعاد يدفع التصنيع الإلكتروني نحو دقة أعلى وتكاليف أقلفي المستقبل، مع تعميق الصناعة 4.0، سوف تتحول AOI أكثر من "اكتشاف العيوب" إلى "منع العمليات" ، لتصبح عقدة أساسية في النظام البيئي للتصنيع الذكي.
