Домницкий В.К., Гришин Д.А.
ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИНСПЕКЦИИ В КАЧЕСТВЕ ИНСТРУМЕНТА КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ: ПЕРВИЧНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются первичные требования для реализации оптической системы контроля элементов печатных плат. Особое внимание уделено анализу перспектив применения типовых систем инспекции для контроля конкретных характеристик
Ключевые слова:
оптические системы контроля, электронные компоненты, печатные платы, контроль качества, точность, эффективность
УДК 62-1
Домницкий В.К.
магистрант,
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
(г. Санкт-Петербург, Россия)
Гришин Д.А.
магистрант,
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
(г. Санкт-Петербург, Россия)
ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИНСПЕКЦИИ
В КАЧЕСТВЕ ИНСТРУМЕНТА КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ
ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ: ПЕРВИЧНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Аннотация: в данной статье рассматриваются первичные требования для реализации оптической системы контроля элементов печатных плат. Особое внимание уделено анализу перспектив применения типовых систем инспекции для контроля конкретных характеристик.
Ключевые слова: оптические системы контроля, электронные компоненты, печатные платы, контроль качества, точность, эффективность.
Нынешняя эпоха отмечена постоянно меняющимися тенденциями, которые требуют все более высокой точности и большей мощности в производстве. Внедряется все более современное техническое оборудование, в то время как человеческий труд отходит на второй план, выполняя более контролирующие функции. На мировом рынке электроники России принадлежит лишь небольшой процент доли производства, в основном за счет внутренних сделок между госкорпорациями и военной промышленностью. Однако, это по-прежнему указывает на необходимость создания благоприятных условий для успешного производства электронной техники и правильного использования технологий, что представляет собой значительную проблему, требующую решения.
На сегодняшний день активно развиваются технологии, сочетающие в себе искусственный интеллект и основы оптического контроля, применяемые в самых разных сферах. Например, оптическая инспекция элементов печатных плат представляет собой операцию контроля качества изделий с помощью установок, осуществляющих съемку изделия и анализ полученных изображения.
Требования к системам оптической инспекции также разнообразны, как и предлагаемые на рынке решения. Предназначением таких систем является обнаружение дефектов изделий и факторов, вызывающих их в производственном процессе. Это могут быть отсутствующие, перепутанные или неполярные элементы. Система должна позволять осуществить корректную проверку печатных плат перед установкой компонентов, так как постоянно уменьшающийся шаг выводов элементов требует прецизионного контроля установки.
Установки оптической инспекции применяются для контроля несобранных печатных плат или поиска дефектов после сборки печатных узлов. В зависимости от установки, определение дефекта может осуществляться на основе плоского или трехмерного изображения. Второй вариант позволяет более точно определять такие параметры, как высота отпечатка пасты и количество припоя в паяном соединении.
Автоматическая оптическая инспекция помогает обнаружить статус и причину таких дефектов как: геометрические параметры элементов платы, пропущенный элемент/компонент, недостаточное количество припоя, избыточное количество припоя, сдвинутый компонент, перемычки контактных площадок, полярность, поднятый вывод, замыкания дорожек, обрывы, нарушения геометрии дорожек, царапины, вырезы и отверстия в дорожках, выступы и иные типы.
В совокупности с надлежаще продуманными техническими решениями, специальным программным обеспечением и управлением, типовая инспекционная система представляет собой мощный промышленный ресурс, направленный на улучшение качества выпускаемой продукции.
Также важна способность системы работать в различных режимах. Например, для массовых производств простых изделий нужна высокая скорость инспекции, а для изделий с высокой плотностью монтажа важнее высокое разрешение. Следовательно, система должна быть приспособленной для широкого спектра задач, а также обладать простым и удобным программным обеспечением для создания рабочих программ и простотой их отладки.
Обобщенно, первичными требованиями для реализации типовой системы оптической инспекции являются такие элементы как оптические средства, средства освещения и программное обеспечение.
Например, от разрешения камеры зависит способность более четко выделить контуры элементов и точно зафиксировать изображение тестируемого объекта. То есть чем ниже разрешение камеры, тем хуже контуры она способна получить. Оптимальным принято считать разрешение от 16 мегапикселей и выше.
От качественного освещения и цветового спектра зависит то, насколько детальное можно получить изображение для дальнейшей обработки. Иногда применяется разное соотношение света и теней для получения дополнительной сравнительной информации. То есть одно и тоже место освещается разными спектрами под разными углами, а затем уже алгоритм обработки выбирает на чем базироваться при оценке полученной фотографии. Как правило большинство систем обладают несколькими камерами для оптимальной проверки компонента под разными углами.
Программное обеспечение – важная составляющая в любой системе оптической инспекции, которое наряду с вышеперечисленными пунктами способно дать более корректную оценку полученной информации.
Применяемые системы оптической инспекции способны проводить контроль таких характеристик как: габариты, угол расположения, объединение или смещение, отсутствие или избыток припоя у сторон компонента, положение компонента в плоскости, маркировка или полярность. Некоторые системы способны работать с онлайн библиотеками, что кратно расширяет возможности. Количество ложных срабатываний так или иначе зависит от каждого их перечисленных элементов, но минимизирует человеческий фактор. Однако, прежде чем начать работу с таким видом оборудования, необходимо обучить персонал на специализированных курсах.
Кроме того, важно правильно обслуживать и калибровать систему оптического контроля для обеспечения точных и надежных измерений. Следует проводить регулярные проверки мероприятия по наладке механики установок, очистки и калибровки оптики, чтобы предотвратить те или иные ошибки или неточности.
В заключении можно сказать, что использование систем оптического контроля для анализа является ценным инструментом для контроля качества и увеличения показателей эффективности производства. Оптическая инспекция обладает высокой точностью, быстротой и универсальностью в использовании преимущества перевешивают его ограничения и стоимость, что делает его выгодным вложением средств для отраслей, требующих точного измерения и анализа в реальном времени.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 1
Ссылка для цитирования:
Домницкий В.К., Гришин Д.А. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИНСПЕКЦИИ В КАЧЕСТВЕ ИНСТРУМЕНТА КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ: ПЕРВИЧНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ // Вестник науки №6 (63) том 1. С. 972 - 976. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/8704 (дата обращения: 19.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+