利用视觉系统来防止PCB缺陷的产生
中心议题:
- 利用视觉系统来防止PCB缺陷的产生
- 探究提高 PCB的质量的方法
- 在线综合视觉检测
- 摄像机定位和检测
- 对焊膏的检测
1、前言
在现代电子产品世界中,PCB(印刷电路板)是组成电子产品的重要环节,很难想象在一台电子设备中有不采用PCB的,所以PCB的质量如何将对电子产品能否长期正常可靠工作带来非常大的影响。提高 PCB的质量是电子产品制造厂商应引起足够重视的重要课题。
如果在PCB的装配过程中,在焊盘上面施加了过量的焊膏,或者说焊膏添加不足、甚至于根本没有安置焊膏,那么在随后所实施的再流焊接以后,一旦焊点形成,就会引发在元器件和电路板之间的电子连接产生缺陷。事实上,大多数的缺陷可以借助于焊膏的应用情况找到相关的质量优劣痕迹。
目前许多电路板的制造厂商己经采用一些内置电路测试(in—circujt test简称lCT)或者说X射线技术来检测焊点的质量状况。它们将有助于消除由于印刷工艺操作所产生的缺陷,但是这些方式不能监测印刷工艺操作本身。印刷错误的电路板可能会接受随后所增加的工艺步骤,而每一项工艺步骤都会不同程度的增加生产成本,使得这样一块有缺陷的电路板最终直达生产的贴装阶段。最后制造厂商就需要丢弃这块有缺陷的电路板,或者需要接受成本昂贵和形成大量时间浪费的返修工作,此刻可能还没有非常明确的答案来说明产生缺陷的根本原因。
不良的焊膏印刷工艺实施可以引发电子线路的连接问题。为了能够有效地解决这一问题,许多筛网印刷设备制造厂商采用了在线机器视觉检测技术,下面予以简单的介绍。
2、在线综合视觉检测
为了有助于电路板的制造厂商在生产工艺实施的早期阶段能够发现所产生的缺陷,目前愈来愈多的筛网印刷设备制造厂商在他们所制造的筛网印刷设备中综合了在线机器视觉技术。内置的视觉系统能够实现三个主要目标:
首先,它们能够在印刷操作实施以后直接发现所存在的缺陷情况,在主要的制造成本被添加上电路板以前,可以让操作者能及时处理有关的问题。该步骤一般包含在电路板从印刷装置上移下来的时候、在清洗剂中清冼好了以后、以及在返修好了返回生产线的时候。
其次,因为在该阶段发现了有关的缺陷,所以可以预防有缺陷的电路板送达生产线的后端。于是预防了返修现象或者在有些场合所形成的废弃现象。
最后,也许是最重要的:能够给操作者以及时的反馈,使之明了正在操作中的印刷工艺操作是否良好,进而可以有效地防止缺陷的产生。
为了能够在这一层面的工艺操作过程中提供有效的控制,配置在线视觉系统能够检测焊膏涂覆好了以后的PCB上焊盘的情况,以及相应的印刷模板缝隙是否存在堵塞或者拖尾现象。绝大多数情况下,对微细间距的元器件进行检测是为了优化检测时间和集中于最容易产生问题的区域。为此,当消除了所可能产生的问题的时候,在检测方面所化费的这点时间还是值得的。