在线型SPI和桌面型SPI的区别


一、3D SPI的应用

 

        从最初的焊膏测厚仪到目前全自动的三维焊膏检测系统,焊膏检测系统已经发展了超过十年的时间,目前越来越多的SMT用户开始关注焊膏检测系统的应用了。

 

        *元器件小型化

        *引脚间距密集化

        *无铅锡膏的广泛使用

        *人力成本的上升

        *一次性通过率的管控

 

        越早发现问题就能越早解决问题:元器件成本、加工成本、返修成本、一次性通过率、客户满意度等等无时无刻不在困扰着SMT管理者。有太多的原因造成目前的SMT用户将检测的手段不断的前移,从ICT往前到炉后AOI,再往前到炉前的AOI,再往前到贴片前的SPI。

 

SPI有两个基本的功能;

1) 及时发现印刷品质的缺限。

       SPI可以直观的告诉使用者,哪些焊膏的印刷是好的,哪些是不良的,并且提供缺限种类提示。

2) 通过对一系列的焊点检测,发现印刷工艺变化的趋势。

       所有的趋势变化是由一种或一种以上的潜在因素所造成的。我们看不到潜在因素,但可以看到趋势变化。从而

       通过趋势变化去分析潜在因素。


       SPI就是通过对一系列的焊膏检测,发现品质趋势,在品质未超出范围之前就找出造成这种趋势的潜在因素,例如印刷机的调控参数,人为因素,焊膏变化因素等。然后及时的调整,控制趋势的继续蔓延,实现过程控制。

 

二、在线3D SPI和桌上型焊膏测厚仪的区别

1、 全自动在线型三维焊膏检测仪:

可以全自动的在线对每一块焊膏印刷线路板上的所有焊膏进行全方位的检测,包括体积,面积,高度,XY偏移,形状,桥接等,并配合功能强大的SPC过程控制软件,对印刷机的实时印刷质量进行监控。该类设备以PMP白光的检测为主流,精度及速度都较以前的激光检测方式有较大的提升。


2、 桌面型焊膏测厚仪:

用步进马达驱动X轴和Y轴,对单块焊膏印刷线路板上的某些焊点进行抽样检测,一般抽取的样本数为5到10个以下。检测的项目以高度为主。并配合简单的SPC功能。该类设备以激光检测为原理,编程较为复杂,不能真实反映焊膏印刷质量,目前逐步的被全自动全板检测的设备所取代。

 

       传统的焊膏测厚仪在目前焊膏检测中的局限性越来越明显。焊膏测厚仪主要以对某个点的焊膏进行高度测量。使用的检测光源为激光,激光束在不同高度平面产生的畸变,手工鼠标点击测量高度的方式。

而对焊膏的检测只测量高度是完全不够的。焊膏的体积的控制对于印刷工艺是至关重要的。同样面积可以有不同的体积,同样体积又可能有不同的面积等等。而焊膏测厚仪只能对单一的点或者某几个点进行检测,但这些点真的具有代表整板焊点的能力么?答案是否定的。某一种焊点以至某一个焊点都有着独特性,如果任何焊点缺陷都会造成整板的不良。


       桌面型设备虽然可以定时抽检的方式对印刷机的印刷质量进行监控,但无法对产品实际生产中的工艺连贯性进行实时的检测,往往需要技术人员根据以往的经验进行判断;目前,生产人员流动性很大,靠人员经验成了最不现实的事情,规范的工厂目前都是靠自动化来进行实时监控。在线型SPI满足SMT产线的速度要求,即可做到对SMT生产线上的每一块线路板上的每一个点进行全面检测,得到的SPC数据也实际表现了印刷工艺的良好与否,并可以根据SPC数据对工艺趋势进行控制,完全解决了依靠人工经验判断所带来的不确定性。

      

       通俗点讲,离线SPI偶尔抽检一张板就像在钓鱼,能不能查出问题,是个概率问题;而针对几个点的检测,是在撒网捕鱼,但漏网之鱼在所难免;在线SPI针对每一张板每一个点的全面检测,就像是放水捉鱼一样,任何问题都不放过。


三、在线3D SPI优势

1、采样方式为FOV式。

      由于焊膏检测高度时要精确到微米级甚至更小,FOV是静止时拍照多次采样,避免了机械部件及外部震动干扰,GR&R可以达到6西格玛1微米。离线机采用激光扫描式单次采样,精度在正负5微米,并且无法避免机械传动及外部震动的影响,所以,设备本身的重复性精度就很差了。

2、基准面的选择。

      在线SPI性能优良的焊膏检测系统是对每个检测点自动定义一个相对基准面,操作简单而且精度高。离线SPI是在整板上通过手工选择大于3个点定义一个绝对基准面,操作复杂而且不精确,效率低。

3、检测速度。

      在线SPI检测速度是离线机4倍以上,效率高,可以跟上SMT产线速度;离线机,是为抽检而设计,要求本身就不高,对速度本身没什么要求。

4、全板自动检测。

      在线SPI可以对线路板上所有的焊膏进行检测;在印刷过程中,对于抽检的少数几块线路板上的点进行检测是没有代表性的。好就是好,不好就是不好。不能以一个点的状况去估计其他几百几千甚至上万个点的实际情况。随着精益化生产要求的提高,焊膏检测就是要对每一张板上的全部焊点都进行检测,才能在生产过程中提前发现问题,降低返修成本。

5、在线SPI配备功能强大的SPC过程控制软件。

      SPI作为一台硬件设备,它可以及时发现印刷品质的缺限。但要去发现趋势变化,就需要有强大的SPC(过程控制软件)加以辅助。SPC可以通过对一系列焊膏的检测结果进行统计分析及对比,图形化的提供趋势分布。焊膏的检测结果进行统计分析及对比,图形化的提供趋势分布。一般的XBar-S,XBar-R,Histogram,Single View, Multi View, CP, CPK, G&GR等报表都是不可缺少的工具。


        
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