Obecnie głównym trendem na rynku elektronicznym jest miniaturyzacja urządzeń. Tego typu zmiana wpłynęła nie tylko na zachowania konsumenckie, ale również na sposób działania wielu firm. Specjaliści EMS musieli wypracować nowy sposób montażu połączeń na płytkach PCB, a także zastosować nowe metody kontroli jakości, które poradzą sobie z wielością i gęstością zastosowanych połączeń. Rozwiązaniem okazały się przede wszystkim urządzenia AOI, służące do kontroli optycznej.
Czym jest AOI?
AOI, czyli Automated Optical Inspection to nowoczesne urządzenie służące do kontroli jakości podczas produkcji płytek PCB. Tego rodzaju rozwiązanie minimalizuje ryzyko wystąpienia błędu ludzkiego, a co za tym idzie dopuszczenia do produkcji, a następnie sprzedaży wadliwych produktów.
Duże zmiany zachodzące na rynku elektroniki przyczyniły się do wspomnianej już miniaturyzacji urządzeń. Wpłynęło to na sam proces produkcyjny oraz jego nieodłączny element, jakim jest kontrola jakości. Wcześniej dbali o to przede wszystkim kontrolerzy, którzy losowo sprawdzali poszczególne partie produktów. Jednak ze względu na znaczny wzrost wielkości produkcji oraz dużo większe zagęszczenie komponentów występujących na płytce PCB, automatyzacja całego procesu stała się koniecznością.
Urządzenia AOI – jak działają?
Główny trzonem urządzenia AOI jest matryca CCD służąca do rejestracji obrazu. W dalszej kolejności warto wspomnieć o elementach wykonawczych, takich jak serwomechanizm, który służy do precyzyjnego kontrolowania położenia płytki PCB oraz system przetwarzania obrazu.
Oświetlenie
Tak jak w przypadku amatorskiej rejestracji obrazu, również w przypadku urządzeń AOI kluczowa jest możliwość ustawiania odpowiedniego światła – możemy wybrać barwę, natężenie czy nawet kąt padania, dzięki czemu ustawienia urządzenia można dostosować do aktualnych wymagań. W tego rodzaju urządzeniach zazwyczaj stosowane są lampy fluorescencyjne, oświetlenie LED czy oświetlenie IR lub UV.
Rejestracja obrazu
Rejestracja obrazu to jedna z kluczowych właściwości urządzenia AOI. W zależności od specyfiki danego sprzętu możemy spotkać się z zastosowaniem pojedynczych kamer cyfrowych lub ich multiplikacji, które zapewniają jeszcze wyższy poziom kontroli.
Choć kontrola jakości AOI to niewątpliwe rozwiązanie warte uwagi, należy pamiętać, że również wiąże się z pewnymi kompromisami. W przypadku rejestracji obrazu należy wybrać pomiędzy dużą szybkością rejestratora, a wysoką jakością uzyskiwanego obrazu. Urządzenia AOI oferują funkcję ciągłej rejestracji obrazu – podobnie jak ma to miejsce w przypadku nagrania kamery. Jest to rozwiązanie, które zaleca się klientom, dla których kluczowa jest duża przepustowość produkcji – strumień wideo rejestruje obraz, a następnie go przetwarza. Ta metoda zapewnia dużą oszczędność czasu, jednak charakteryzuje się nieco mniejszą dokładnością. Drugie rozwiązanie swoim sposobem działania przypomina aparat fotograficzny – urządzenie rejestruje pojedyncze klatki obrazu, dzięki czemu charakteryzuje się dużą precyzją, jednak wymaga więcej czasu.
Dzięki rejestracji obrazu, urządzenie jest w stanie wykrywać błędy występujące w płytce PCB – w tym celu stosowane są różne techniki. System AOI może mieć wgrany obraz wzorcowej płytki, który następnie porównuje z rejestrowanym obiektem. Dość popularnym rozwiązaniem jest również wykorzystanie metody uczenia maszynowego – na podstawie poprawnych oraz wadliwych płytek, AOI rejestruje wszystkie najważniejsze informacje, które następnie wykorzystuje w praktyce.
Konfiguracja
Zanim urządzenie rozpocznie pracę na dużą skalę, specjaliści EMS w odpowiedni sposób programują maszynę, dzięki czemu mogą ją dostosować do wymagań danego zlecenia.
Do konfigurowania AOI można użyć golden sample płytki, czyli wzorcowego, bezbłędnego modelu, który służy maszynie do zarejestrowania wzoru, na którym będzie opierał swoje działanie podczas rejestracji obrazu. Drugim rozwiązaniem jest wgranie odpowiedniego algorytmu, który umożliwia maszynie samodzielne stworzenie prawidłowego modelu płytki, na podstawie którego będzie oceniać poprawność sprawdzanych modeli.
Dlaczego warto postawić na kontrolę jakości AOI?
Kontrola jakości AOI to obecnie jedno z najlepszych i najskuteczniejszych rozwiązań. Niemal w całości eliminuje ryzyko błędu ludzkiego oraz chroni klientów przed potencjalnymi dodatkowymi kosztami związanymi z powstaniem wadliwych produktów.
Urządzenia AOI mogą być stosowane zarówno na etapie produkcji, jak i montażu płytek PCB. Dużą popularnością cieszy się przede wszystkim drugie rozwiązanie, które umożliwia wykrycie większej ilości błędów. Urządzenia są w stanie zarejestrować różnego rodzaju wady, takie jak złe wymiary, nieprawidłowe połączenia lutownicze czy przerwa występująca w obwodzie. Co ważne, są one nie tylko rejestrowane, ale również kategoryzowane. Dzięki temu otrzymujemy informacje nie tylko o ilości, ale również rodzajowi błędów.
Podczas realizacji zleceń naszych klientów, korzystamy z wysokiej jakości urządzenia AOI, które pozwala nam na produkcje niezawodnego i jakościowego sprzętu. Tego rodzaju kontrola umożliwia szybkie wykrycie błędów nawet w najbardziej skomplikowanych produktach. Tym samym minimalizujemy ryzyko wypuszczenia wadliwego sprzętu oraz powstania jakichkolwiek opóźnień w samej produkcji.
—
Artykuł sponsorowany
dobrze jakby sprzęt dłużej wytrzymywał