Технологии в электронной промышленности №2'2014

MVP — ценный игрок в команде вашего производства

Шеманов Александр


MVP (Most Valuable Player) — ежегодная премия спортсмену игровых видов спорта в американских профессиональных лигах.

Компания MVP выпускает и поставляет установки автоматической оптической инспекции для контроля изделий, собранных по технологии поверхностного монтажа. Эти системы могут проанализировать качество нанесения паяльной пасты, а также посадки и разварки кристаллов. История компании насчитывает более 20 лет успешной работы и более 2500 запущенных систем по всему миру, и в частности в России. На сегодня компания MVP имеет более 30 представителей в различных странах. Головной офис расположен в г. Карлсбад (Калифорния, США). Для поддержки заказчиков в Европе работает офис MVP под Эдинбургом.

Сейчас на рынке представлено множество установок автоматической оптической инспекции (АОИ) в широчайшем ценовом диапазоне. Они имеют различные принципы работы и разные возможности. Чем же отличаются установки оптического контроля компании MVP?

  1. Технология «Летающая камера». При инспекции печатных узлов камера не делает остановок в процессе контроля, что позволяет сократить время его цикла. Это решение стало доступно вследствие применения высокоточных линейных приводов по оси X или по обеим осям в зависимости от типа установки.
  2. Телецентрическая оптика с четырехцветной подсветкой (рис. 1). Источники света расположены под разными углами. Это позволяет обеспечить контроль качества паяных соединений и поиск сложных дефектов. Принцип работы состоит в том, что при съемке исследуемый объект фотографируется под вспышками различных цветов. Затем проводится цветовой анализ изображения (по количеству пикселей того или иного цвета) (рис. 2).

    Телецентрическая оптика и светодиодная подсветка

    Рис. 1. Телецентрическая оптика и светодиодная подсветка

    Принцип работы четырехцветной подсветки

    Рис. 2. Принцип работы четырехцветной подсветки

    Интенсивность каждой подсветки можно регулировать, что дает возможность настраивать алгоритмы инспекции для различных применений. Наиболее характерным примером является вывод алгоритма чтения маркировки компонента в отдельный этап программы контроля с другими настройками по освещению, поскольку настройки для контроля паяных соединений не подходят для считывания маркировки (рис. 3).

    Считывание маркировки с увеличенной интенсивностью синего цвета

    Рис. 3. Считывание маркировки с увеличенной интенсивностью синего цвета

    При использовании четырехцветной подсветки (рис. 4) отпадает необходимость в калибровке и настройке угловых камер. При этом легко определить дефекты корпусов с J-выводами типа PLCC (рис. 5).

    Примеры поиска дефектов при помощи четырехцветной подсветки

    Рис. 4. Примеры поиска дефектов при помощи четырехцветной подсветки

    Дефект корпуса PLCC

    Рис. 5. Дефект корпуса PLCC
  3. Удобство и гибкость при программировании. Идеальный случай для быстрого создания рабочей программы — это наличие идеально собранной «золотой» платы, платы без компонентов с оплавленной паяльной пастой. Собранная «золотая» плата сканируется в машине — для формирования «сшитого» изображения. Затем на это изображение накладывается виртуальная модель сборки, полученная из системы проектирования, которая содержит информацию о типах корпусов, расположении реперных знаков и положении компонентов. Следующий этап — создание алгоритмов корпусов, которые отсутствуют в базе данных установки. Основные типы элементов есть в базе, создавать заново нужно лишь специализированные элементы (рис. 6). Следующий этап программирования — это сканирование идеальной и «дефектной» плат для создания порога чувствительности системы к различным дефектам.

    Создание привязки модели платы из САПР со сканированием

    Рис. 6. Создание привязки модели платы из САПР со сканированием

    В заключение проводится настройка алгоритма по тестовым алгоритмам для каждого типа корпуса на данном изделии. За счет измерительного программного обеспечения есть возможность настраивать пороги чувствительности для каждого типа компонентов и вида алгоритма (рис. 7).

    Отработка алгоритмов инспекции

    Рис. 7. Отработка алгоритмов инспекции

    Самое важное состоит в том, что для работы установки не используется привязка к конкретным изображениям идеальной и дефектной платы. По сути, для каждого изделия создается измерительный алгоритм, с помощью которого на основе цифрового анализа изображения проводится поиск тех или иных дефектов.

    Для оператора важно, чтобы система имела минимальное количество ложных срабатываний и распознавала максимальное количество дефектов. Для этого по статистическим выкладкам очень легко и удобно можно настраивать пороги чувствительности системы и включать или отключать те или иные алгоритмы инспекции, в зависимости от конкретного изделия. Все вместе это дает гибкость при программировании без усложнения процесса, за счет применения графического интерфейса работы алгоритма и статистической информации по всем корпусам на изделии.

  4. Гибкость конфигураций. Для различных изделий установки компании MVP могут быть оснащены:
    • регулировкой по высоте «летающей камеры», для работы с изделиями с высокими элементами;
    • ремонтной станцией для легкого поиска дефектов вне установки АОИ, которая показывает положение дефекта на плате, его предположительное описание и при наведении мыши показывает, как должно выглядеть это место без дефектов;
    • 3D-камера для создания установки контроля качества нанесения паяльной пасты, для контроля объема (в базовой конфигурации любая установка может осуществлять 2D-контроль качества нанесения паяльной пасты);
    • различные исполнения для разных габаритов платы: от 508×508 до 650×950 мм.
  5. Решения для микроэлектроники, корпусирования, полупроводниковых пластин, качества посадки и разварки кристаллов (рис. 8).
  6. Области применения АОИ для микроэлектроники

    Рис. 8. Области применения АОИ для микроэлектроники

Рассмотрим возможности системы по областям применения:

  • Контроль качества формирования шариковых выводов на корпусе или на кристалле.
    Для анализа дефектов можно контролировать форму шариков, их расположение, наличие/отсутствие, повреждение как шариков, так и поверхности корпуса (рис. 9).
    Контроль шариковых выводов

    Рис. 9. Контроль шариковых выводов: а) 3D-контроль: размеры и компланарность; б) 2D-контроль: смещение, повреждение, форма
  • Контроль дефектов поверхностей различных кристаллов (рис. 10).
    Контроль качества поверхностей кристаллов

    Рис. 10. Контроль качества поверхностей кристаллов

Инспекция разварки золотой и алюминиевой проволокой предлагает возможности контроля:

  • алюминиевой проволоки толщиной 0,127-0,508 мм;
  • 20-мкм золотой проволоки;
  • высоты кристалла и петель;
  • клина, шарика и приварки кристаллов, закрепляющих шариков (рис. 11);
    Различные возможности контроля качества разварки

    Рис. 11. Различные возможности контроля качества разварки
  • формы петель, их положения и размеров.

Подводя итоги, можно сказать, что решения компании MVP отличаются широкими возможностями контроля различных изделий за счет высококачественной оптики и математического анализа изображений на основе геометрических измерений, что позволяет проводить инспекцию без сложного программирования системы. Гибкость программного обеспечения и возможность адаптации систем MVP заслужили доверие заказчиков по всему миру.

* MVP (Most Valuable Player) — ежегодная премия спортсмену игровых видов спорта в американских профессиональных лигах.

Другие статьи по этой теме


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо