Việc áp dụng và phát triển công nghệ AOI trong SMT: Động cơ cốt lõi để nâng cao chất lượng sản xuất điện tử

Việc áp dụng và phát triển công nghệ AOI trong SMT: Động cơ cốt lõi để nâng cao chất lượng sản xuất điện tử

Lời giới thiệu
Với sự phát triển của các sản phẩm điện tử hướng tới thu nhỏ và mật độ cao,Các phương pháp kiểm tra trực quan bằng tay và đo lường điện truyền thống đã khó đáp ứng các yêu cầu độ chính xác cao của sản xuất SMT (Công nghệ gắn bề mặt)Công nghệ AOI (Automatic Optical Inspection), thông qua hình ảnh quang học và thuật toán thông minh, đã trở thành một công cụ cốt lõi để đảm bảo chất lượng hàn và tăng hiệu quả sản xuất.Bài viết này sẽ phân tích một cách có hệ thống vai trò chính của AOI trong SMT từ các khía cạnh như các nguyên tắc kỹ thuật., kịch bản ứng dụng, thách thức của ngành và xu hướng trong tương lai.

I. Nguyên tắc và thành phần cốt lõi của công nghệ AOI
AOI là một công nghệ thử nghiệm không phá hủy dựa trên hình ảnh quang học và phân tích máy tính.

Hệ thống quang học: Máy ảnh CCD hoặc máy quét có độ phân giải cao được sử dụng để lấy hình ảnh PCB (bảng mạch in).Các hiệu ứng ngoại hình được loại bỏ để đảm bảo độ rõ của hình ảnh là 18%.

thuật toán phân tích: Nó được chia thành Phương pháp xác minh quy tắc thiết kế (DRC) và phương pháp nhận dạng đồ họa.trong khi phương pháp nhận dạng đồ họa đạt được sự phù hợp chính xác cao bằng cách so sánh hình ảnh tiêu chuẩn với hình ảnh thực tế 68.

Phần mềm thông minh: AOI hiện đại kết hợp mô hình thống kê (như công nghệ SAM) và học sâu AI để tăng khả năng thích nghi với sự thay đổi màu sắc và hình dạng của thành phần,Giảm tỷ lệ sai đánh giá từ 10 đến 20 lần so với các phương pháp truyền thống.

Ii. Các liên kết ứng dụng chính của AOI trong sản xuất SMT
Kiểm tra in đệm hàn
Tầm quan trọng: 60% -70% các khiếm khuyết hàn là do giai đoạn in (như thiếu thạch cao, offset, cầu nối). 37.

Giải pháp kỹ thuật: Một hệ thống phát hiện 2D hoặc 3D được áp dụng. Ánh sáng phản xạ từ cạnh của mảng hàn được chụp nghiêng bởi một nguồn ánh sáng tròn,và chiều cao và hình dạng được tính toán để nhanh chóng xác định sự bất thường 710.

2. Kiểm tra sau khi lắp đặt thành phần
Các mục tiêu phát hiện: không dán, cực không chính xác, dịch chuyển, v.v. Nếu các khuyết tật không được phát hiện ở giai đoạn này, chúng có thể không thể sửa chữa sau khi hàn lại 34.

Ưu điểm kỹ thuật: PCB không bị biến dạng ở nhiệt độ cao sau khi gắn bề mặt, điều kiện xử lý hình ảnh tối ưu và tỷ lệ đánh giá sai thấp 410.

3. Kiểm tra cuối cùng sau khi hàn lại
Chức năng cốt lõi: Phát hiện các khiếm khuyết như cầu nối, hàn sai và các quả bóng hàn sau khi hàn, phản ánh chất lượng quy trình tổng thể. 38.

Thách thức: Cần phải xử lý sự phức tạp của hình dạng ba chiều của khớp hàn. Một số hệ thống kết hợp phát hiện tia X để tăng độ chính xác lên 10.

Iii. Ưu điểm kỹ thuật và giá trị công nghiệp của AOI
Cải thiện hiệu quả: Tốc độ phát hiện có thể đạt hàng trăm thành phần mỗi giây, vượt xa kiểm tra trực quan bằng tay và đáp ứng nhu cầu của các dây chuyền sản xuất tốc độ cao.

Đảm bảo chất lượng: Tỷ lệ bảo hiểm lỗi vượt quá 80%, làm giảm đáng kể chi phí tái chế sau đó do phát hiện bị bỏ lỡ 67%.

Tối ưu hóa dựa trên dữ liệu: Kết hợp với SPC (Kiểm soát quy trình thống kê), nó cung cấp phản hồi thời gian thực về các thông số quy trình, giúp tăng năng suất 410.

Giảm chi phí lao động: Hệ thống đánh giá AI có thể giảm lao động đánh giá hơn 80%, chẳng hạn như "Hệ thống AI Tianshu" của Gecreate Dongzhi 25.

IV. Những thách thức và hướng đổi mới mà công nghệ AOI phải đối mặt
Các hạn chế hiện có
Nhầm đánh giá và không phát hiện: báo động sai do các yếu tố như bụi và phản xạ vật liệu đòi hỏi phải kiểm tra lại bằng tay. 37

Sự phức tạp của chương trình: AOI truyền thống đòi hỏi phải điều chỉnh các thuật toán cho các thành phần khác nhau, mất vài ngày. 68

2. Bước đột phá công nghệ
Tích hợp AI: Ví dụ, "aiDAPTIV+ AOI" của Phantasy sử dụng AI image learning để tăng tỷ lệ vượt qua từ 8% đến 10% và giảm đáng kể tỷ lệ đánh giá sai bằng 9%.

Stereo vision và hình ảnh 3D: Bằng cách tích hợp công nghệ SAM với mảng đa camera, phân tích topology bề mặt ba chiều của PCBS được đạt được, tăng độ chính xác đo chiều cao lên 38%.

Tích hợp nền tảng đám mây: Hỗ trợ đánh giá lại tập trung và bảo trì từ xa trên nhiều dây chuyền sản xuất, giảm sự phụ thuộc vào thẻ vật lý 25.

V. Xu hướng phát triển trong tương lai
Trí thông minh và tự điều chỉnh: Các mô hình AI liên tục học hỏi từ dữ liệu dây chuyền sản xuất, tối ưu hóa các tham số phát hiện một cách năng động và thích nghi với các chế độ sản xuất hàng loạt nhỏ, đa loại. 29

Thiết bị thu nhỏ và tối ưu hóa chi phí: giới thiệu các mô hình hiệu suất chi phí cao cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ để thúc đẩy phổ biến AOI.

Tích hợp toàn bộ quy trình: tích hợp sâu với MES (Hệ thống thực hiện sản xuất) để đạt được kiểm soát vòng kín từ kiểm tra đến điều chỉnh quy trình 59.

Kết luận
Công nghệ AOI đã trở thành một công cụ kiểm soát chất lượng không thể thiếu trong sản xuất SMT.Sự tích hợp của nó với các công nghệ như AI và hình ảnh 3D đang thúc đẩy sản xuất điện tử hướng tới độ chính xác cao hơn và chi phí thấp hơn. Trong tương lai, với sự sâu sắc của ngành công nghiệp 4.0, AOI sẽ tiếp tục chuyển từ "nhận diện lỗi" sang "ngăn ngừa quy trình", trở thành một nút cốt lõi trong hệ sinh thái sản xuất thông minh.