PCBA行業(yè)應用(二) | Basler 3D-SPI解決方案，助力檢測速度與精度雙重提速

ainet.cn 2023年03月06日

3D焊劑檢測(3D-SPI)可分析在焊劑印制過程中印刷電路板(PCB)裸板上的焊劑存量、對齊情況和體積。通過及時發(fā)現(xiàn)焊劑缺陷，就可以在PCB表面拾取與放置貼裝電子元件之前，立即采取糾正措施。此步驟至關重要，因為如果在PCB安裝完畢后進行維修焊劑缺陷，將會耗費更多時間和資源。相比之下，及時清洗和重新處理印刷質(zhì)量不佳的PCB裸板，將更具成本效益。

01 3D-SPI系統(tǒng)的視覺配置

將帶有三個側置式投射器或三個側置式相機正交(垂直)頂視圖相機分別用于前、后、左或右視角，是用于測量焊劑體積的典型配置。從多個角度使用彩色光源提高成像質(zhì)量，是為3D-SPI系統(tǒng)打造的最常見配置。

常見的檢測任務包括：焊劑印刷位置、表面/高度/輪廓/體積、焊劑偏移、焊劑不足、焊劑拖尾、焊劑球、焊劑爬越和接合。

02 3D-SPI的應用領域

由于超過50%的焊點缺陷可以歸咎于焊劑印刷不當，因此焊劑檢測是印刷電路板制造過程中的關鍵步驟。如果焊劑印刷不正確，所造成的缺陷可能會影響后面的裝配和焊接過程，從而導致組件傾斜、焊點不良或缺失。

焊劑印刷缺陷檢測

精確檢測印刷電路板上的焊劑存量的質(zhì)量。

為SPI機器提供視覺能力

采集高質(zhì)量的圖像，以便與系統(tǒng)中保存的基準圖像進行比較。

焊劑測量

測量焊劑存量的尺寸特征，包括高度和體積。

03 常見的光學檢測應用的痛點

1、挑戰(zhàn)

隨著組件尺寸越來越小，焊接密度變高，需要使用更高分辨率和幀速率的檢測設備才能滿足生產(chǎn)要求。

要實現(xiàn)更高的成像質(zhì)量，通常要使用搭載大型芯片的相機并配合大卡口鏡頭，從而增加成本。

1:1芯片在市場上并不常見，因此許多制造商使用5:4芯片，導致視場(FOV)精度降低。

并非所有產(chǎn)品都兼容，在選擇和集成產(chǎn)品時具有挑戰(zhàn)性。

2、原因

在現(xiàn)有Camera Link帶寬的限制下，平衡高分辨率和高幀速率難度較大。

焊劑檢測系統(tǒng)需要高質(zhì)量的成像技術來正確檢測焊劑，導致整體系統(tǒng)成本增加。

市面上1:1相機芯片的選擇較少。

通常的做法是通過不同的供應商采購產(chǎn)品以降低成本。

3、解決方案

百萬像素級相機，可以更好地平衡高分辨率和高幀速率。

長寬比為1:1，可實現(xiàn)更高的視場精度。

C-mount鏡頭經(jīng)濟實惠，性價比更高。

可輕松集成兼容的接口卡。

有多種可靠、適配的配件可供選擇，具有出色的性價比。

4、適用方案配件

選擇合適的系統(tǒng)分辨率，是在選擇3D SPI解決方案時要考慮的關鍵參數(shù)之一。這通常就要確定在檢測焊劑體積時所需的檢測速度和精度。

焊劑檢測系統(tǒng)在特定的成像分辨率下，視場的大小由相機芯片的分辨率決定。較大的視場(FOV)意味著掃描印刷電路板所需的圖像數(shù)量較少，而較高像素的相機則需要花費更多的時間來采集每個圖像。雖然像素較低的相機視場較小，但在采集新圖像幀時，它需要的時間要短得多，可產(chǎn)生更高的幀速率，使用動態(tài)成像技術即可覆蓋較大的印刷電路板區(qū)域，無需在靜止狀態(tài)下拍攝每一幀圖像。

最重要的是，在選擇3D SPI系統(tǒng)時需要平衡這些關鍵參數(shù)，以充分滿足應用需求。

適用相機

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