Inspección óptica automatizada (AOI)

Tipos de máquinas AOI

La capacidad de detectar defectos en las PCB es la característica más importante de las máquinas de **inspección óptica automatizada AOI**. Las máquinas AOI pueden detectar soldaduras defectuosas, componentes faltantes, piezas desalineadas y otros problemas que pueden afectar la calidad y la confiabilidad de las PCB. Las PCB son componentes críticos en los dispositivos electrónicos que sirven como columna vertebral o base para soportar e interconectar elementos electrónicos.

Los errores en el proceso de fabricación pueden resultar en costos costosos por retiradas de productos, reparaciones y daños a la reputación de la marca. Esto destaca la importancia de inspeccionar el ensamblaje de la PCB durante la fabricación. En este sentido, la introducción de una máquina de **Inspección Óptica Automatizada (AOI)** después del proceso de ensamblaje en el proceso de control de calidad / aseguramiento de la calidad (QA/QC) proporciona tranquilidad. Al implementar prácticas de control de calidad como la inspección de ensamblajes de PCB con máquinas de inspección óptica automatizada, las empresas pueden mejorar la calidad del producto y al mismo tiempo reducir los errores de fabricación, lo que en última instancia ahorra tiempo y dinero a largo plazo.

La eficacia de una máquina AOI depende en gran medida de cuándo se realiza el proceso de inspección durante la producción de la PCB. Realizar esta inspección después del ensamblaje ayuda a detectar defectos como la cobertura de soldadura inadecuada y los componentes faltantes. Es vital garantizar que los productos cumplan con los estándares de la industria antes de que se introduzcan en el mercado.

Teniendo en cuenta el tipo de inspección realizada, se puede diferenciar entre dos tipos diferentes de IA: las que verifican las PCB antes o después de otras actividades.

Las máquinas para realizar inspecciones ópticas automatizadas de placas de circuito impreso vienen en dos tipos principales: 3D y 2D. En cuanto a las inclusiones y las funcionalidades de los pines, las máquinas 3D tienen una mayor capacidad para detectar fallas que sus contrapartes 2D. Sin embargo, debido a que son más económicas, los robots 2D son más populares. El sistema AOI bidimensional escanea la PCB en una imagen plana, mientras que el sistema AOI tridimensional desarrolla un modelo 3D o topografía de la misma. En general, las máquinas 3D son más precisas y capaces de encontrar más fallas. La máquina 3D-AOI puede proporcionar mediciones de altura precisas además de imágenes con gran resolución, lo que ayuda a los usuarios a identificar fallas mejor que el sistema 2D-AOI. Las técnicas de ensayo no destructivo (END) se utilizan con frecuencia con 3D AOI.

El AOI de múltiples ángulos es un desarrollo adicional en la tecnología 3D que toma imágenes desde varios puntos de vista simultáneamente. Funciona mejor en áreas con visibilidad limitada, como las vistas de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo. En otras palabras, puede ver detalles como las formas de los taladros y los espacios de borde a borde.

Especificación y mantenimiento

Especificación

• Tamaño máximo de la PCB: El tamaño máximo de la PCB que puede manejar la máquina AOI. Por ejemplo, altura 650 mm * ancho 700 mm.
• Cámara: Número de cámaras. Más cámaras pueden mejorar la velocidad y la cobertura de la inspección.
• Megapíxeles: Resolución de la cámara. Las cámaras de mayor resolución pueden detectar defectos más finos.
• Sistema de iluminación: Tipos de iluminación, como luz de fondo, luz normal, luz de borde, etc. Los diferentes sistemas de iluminación pueden revelar diferentes tipos de defectos.
• Software de procesamiento de imágenes: capacidades del software, como algoritmos de forma, ubicación y rotación. El software debe poder identificar defectos complejos.
• Velocidad de inspección: Velocidad de la máquina AOI. Normalmente se mide en mm2/seg o segundos por placa.
• Sistema de informes: La capacidad de generar informes de defectos y exportaciones. Esta información puede ayudar a los fabricantes a mejorar la calidad.

Mantenimiento

• Limpieza: La limpieza regular y suave de las máquinas AOI ayuda a mantener los componentes ópticos, como las cámaras y las lentes, limpios y libres de polvo y residuos.
• Calibración: La calibración y alineación periódicas del sistema AOI garantizan la precisión de la medición y la detección.
• Actualización de software: La actualización periódica del software de inspección AOI puede garantizar que el sistema mantenga las funciones más recientes y las correcciones.
• Control de temperatura y humedad: Asegúrese de que los sistemas AOI tengan un control adecuado de temperatura y humedad para evitar daños o mal funcionamiento debido a factores ambientales.
• Compruebe los cables y las conexiones: Compruebe regularmente los cables y las conexiones del sistema para asegurarse de que estén en buen contacto y evitar errores de transmisión de la señal.
• Mantenimiento periódico y sustitución de piezas: Algunos componentes del sistema AOI deben recibir mantenimiento o sustituirse periódicamente para garantizar su rendimiento y vida útil.

Escenarios de inspección óptica automatizada AOI

Aquí hay algunos escenarios de uso para la inspección óptica automatizada AOI 2D y 3D:

• Inspección de la unión de soldadura

  En la fabricación de PCBA, la inspección óptica automatizada AOI puede identificar rápidamente problemas de unión de soldadura, como soldadura insuficiente, exceso de soldadura, puente de soldadura e irregularidades. El AOI detecta estos defectos comparando las soldaduras con los parámetros estándar programados. Los AOI 2D y 3D se utilizan comúnmente en lotes para inspeccionar las soldaduras y mejorar la eficiencia de la inspección.

• Alineación y colocación de componentes

  La inspección óptica automatizada AOI confirma que los componentes electrónicos en las PCB tienen la alineación, la colocación y la orientación correctas. Cualquier desviación más allá de los umbrales aceptables se marca para su revisión. El AOI hace esto rápidamente capturando imágenes de la placa ensamblada y utilizando el procesamiento de imágenes para comparar las ubicaciones de los componentes con sus valores ideales. Esta verificación de la alineación y la colocación de los componentes es un caso de uso típico para los AOI 2D y 3D en la producción electrónica de alto volumen donde la precisión de la colocación es fundamental para la funcionalidad de la placa.

• Inspección de recubrimientos

  El espesor y la uniformidad del recubrimiento de elementos como el recubrimiento conforme en una PCB se pueden examinar con el AOI 3D. El inspector puede verificar parámetros como la integridad del recubrimiento, el espesor y el espacio libre de los componentes mediante las técnicas de diferencia de altura estereoscópica y demarcada.

• Inspección de ensamblaje de teléfonos inteligentes

  El ensamblaje de teléfonos inteligentes es otra área donde se puede utilizar la inspección óptica automatizada 3D. Las tareas incluyen examinar si los componentes se han pegado correctamente, como la homogeneidad de las manchas de adhesivo, ver con precisión cuánto espacio hay entre las piezas y comprobar si los conectores están insertados correctamente y limpios. También puede haber comprobaciones de si los tornillos están correctamente colocados y verificar las ID de los componentes.

Cómo elegir inspecciones ópticas automatizadas AOI

Las máquinas de inspección óptica automatizada se fabrican y diseñan para satisfacer diversas demandas y requisitos de inspección. Al comprar un AOI para un uso o aplicación específico, es fundamental comprender las características distintas que pueden beneficiar el resultado de la inspección.

Considere un modelo que tenga un área de inspección programable. Esta característica garantizará que la inspección se realice en un área específica que se puede definir de acuerdo con los componentes o las geometrías de la PCB. Con esta función, los usuarios pueden configurar y cambiar rápidamente los criterios de inspección para satisfacer los diversos requisitos de la PCB.

La adaptabilidad y la flexibilidad son dos características esenciales que se deben buscar en un AOI. El modelo elegido debe poder inspeccionar diferentes tipos de PBC con diversas configuraciones y componentes. Esta característica garantiza que la máquina se puede utilizar para diversas demandas de inspección, lo que la hace más conveniente y rentable. En los casos en que el modelo no pueda inspeccionar la PCB deseada, el comprador tendrá que buscar una diferente, lo que puede ser más costoso.

Otra cosa esencial que debe considerar es la velocidad de inspección de la máquina AOI. Las velocidades de inspección más rápidas aumentarán el rendimiento sin comprometer la precisión y la calidad. Esta característica reduce el tiempo que se tarda en la producción y maximiza la producción total.

Los usuarios también deben considerar la facilidad de uso de un sistema de inspección óptica automatizada antes de comprarlo. La máquina debe tener interfaces de software fáciles de usar que sean intuitivas y vengan con instrucciones claras y concisas. Estas características permitirán a los operadores llevar a cabo el proceso de inspección y análisis sin necesidad de habilidades de formación especiales.

El análisis de datos y la generación de informes son otra cosa importante que debe considerar al elegir una máquina AOI. Opte por un modelo que incluya funciones de análisis avanzadas y capacidades de análisis de datos. Estos ayudarán a generar informes detallados que proporcionarán información valiosa y datos sobre los patrones de defectos. Los datos se pueden utilizar además para impulsar la mejora continua, así como para ayudar a identificar las áreas que requieren atención específica en el proceso de fabricación de PCB.

Por último, es esencial considerar el sistema de soporte e inspección del modelo de inspección óptica automatizada que se va a comprar. El dispositivo debe ofrecer mecanismos y servicios de soporte robustos y amplios que garanticen al usuario operaciones confiables y fluidas. Esta característica reducirá los tiempos de inactividad innecesarios mientras la máquina no está operativa y garantizará que la inspección se lleve a cabo sin problemas.

P&R

P1: ¿Cuáles son algunos de los beneficios de usar AOI en la fabricación de PCB?

R1: La inspección óptica automatizada (AOI) mejora la eficiencia de la producción y el control de calidad. Reduce la necesidad de inspección manual y proporciona exámenes rápidos de una gran cantidad de PCB. El sistema detecta diversos defectos en las primeras etapas del proceso, lo que reduce el costo de las re-trabajos y las reparaciones. Las inspecciones consistentes realizadas por la máquina ayudan a mejorar la calidad general del producto.

P2: ¿Cuáles son las etapas típicas de inspección en AOI para PCB?

R2: Las etapas típicas de inspección en un sistema AOI incluyen la inspección inicial, la validación y la inspección final. En la primera etapa, la máquina AOI captura una imagen de referencia de la configuración de la PCB. A continuación, un escaneo compara la imagen capturada con la de referencia para validar la coincidencia. Si hay diferencias, el sistema lo marca como un defecto. En la etapa final, las PCB se clasifican según el estado de coincidencia o la identificación de defectos.

P3: ¿Qué defectos detecta el AOI durante la inspección de la PCB?

R3: El sistema AIO puede comprobar problemas relacionados con la soldadura, como soldadura insuficiente, puente de soldadura y exceso de soldadura. También puede detectar componentes desalineados, componentes faltantes, polaridad incorrecta para componentes polarizados, componentes dañados y problemas de impresión de la plantilla, como residuos en la placa.

P4: ¿Se pueden integrar los sistemas AOI en los procesos de fabricación existentes?

R4: Sí, la mayoría de los sistemas AOI actuales están diseñados para una fácil integración con las líneas de fabricación existentes. Estos sistemas permitirían un flujo de trabajo automatizado y un intercambio fluido de datos con otras unidades de producción.

P5: ¿Qué tipo de formación se necesita para que los operadores trabajen con los sistemas AOI?

R5: Los sistemas de inspección óptica automatizada son fáciles de usar. Los operadores pueden necesitar una breve formación sobre la calibración del sistema, el ajuste de los parámetros, la interpretación de los resultados y el mantenimiento de rutina.