Ispezione Ottica Automatica 3D

Analisi oggettiva della qualità di assemblaggio di una PCBA

Al fine di ridurre al minimo la possibilità che le schede presentino difetti di montaggio e saldatura, prima che le stesse siano inviate al test elettrico e all’eventuale collaudo funzionale, EES dopo il  processo di assemblaggio smt e tht  sottopone tutte le schede ad ispezione ottica.
EES dispone di due linee AOI: BF-3Di di Saki e la Orbotech Vantage S22.

Il sistema BF-3Di di Saki permette un’analisi oggettiva della qualità di assemblaggio di una PCBA.

Di fatto l’implementazione della tecnologia 3D ha rivoluzionato il modo di analizzare le schede assemblate riducendo i falsi errori e la soggettività dell’operatore nell’analisi poiché non si tratta più di un confronto di immagini, ma di una misurazione vera e propria in tre dimensioni.

Si parla di implementazione poiché gli algoritmi che hanno reso il marchio SAKI leader nel settore del controllo AOI 2D vengono ancora oggi sfruttati per diverse analisi, quali la verifica delle scritte sui componenti (OCR ed OCV) e le polarità tampografate.

Uno dei vantaggi della misurazione 3d si riscontra chiaramente in una valutazione di un menisco di saldatura: con la tecnologia 2D era di difficile interpretazione, oggi, grazie a questo strumento di misura, ho la possibilità di calcolare il volume, pertanto, una volta impostati i parametri Target dell’IPC-A-610, ho la certezza della qualità del giunto.

Inoltre la terza dimensione mi permette di avere un evidenza oggettiva di criticità che si sviluppano in verticale (come pin sollevati e tombstoning) e l’individuare la presenza/assenza di componenti diventa una caratteristica indipendente dal pcb, così come il loro aspetto o il loro colore (es. led bianco su pcb bianca).

Inoltre sfruttando l’effetto moiré non ho più zone d’ombra e posso dire di avere un controllo totale anche per quanto riguarda quei componenti che non presentano il giunto di saldatura in superficie (BGA, LGA, QFN…) in quanto, grazie alla precisione di 18µ, vengono fatte analisi della planarità del componente con tolleranze estremamente ridotte in modo da individuare quei componenti con possibili criticità analizzando con l’ X-RAY Nikon  eventuali anomalie presenti sotto il corpo del componente.

Altro sistema adottato per l’ispezione automatica è il dpiX ™ 3D (Dimensional estrazione di immagine Picture)  tramite la macchina AOI Vantage ™ S22.

Questo sistema di ispezione garantisce  la massima affidabilità delle schede assemblate.  La speciali tecniche di acquisizione di immagini e la gestione delle stesse provvedono alla completa copertura delle difettosità, dall’analisi di tutti i componenti visibili alle problematiche relative ai giunti di saldatura.

Il principio di funzionamento del nostro sistema di ispezione ottica è basato sull’acquisizione delle immagini rilevate dalle cinque telecamere di cui è dotata la Vantage S22, tale acquisizione è resa possibile anche da un sistema di illuminazione multi angolare in grado di raggiungere tutti i punti della scheda sotto ispezione. Successivamente le immagini vengono confrontate con la libreria presente nella memoria del macchina ed eventualmente con le precedenti immagini acquisite. Qualora il confronto evidenzi possibili difetti viene emesso un report delle difettosità per un controllo puntuale dei guasti o falsi guasti da parte di un operatore specializzato.

 Specifiche tecniche:

• Packages componenti: CHIP sino al 0401, fine pitch fino a 0.4mm
• Dimensione massima circuiti: 500×380 mm
• Spazio minimo per lo scorrimento della scheda: TOP 2mm; BOTTOM 3mm
• Altezza massima: 760mm

Alcuni esempi delle possibili difettosità che possono essere rilevate: