广州多功能SPI检测设备原理

DLP结构光投影仪在3D SPI / AOI领域的应用

1.SPI分类

从检测原理上来分SPI主要分为两个大类，线激光扫描式与面结构光栅PMP技术。

1.1 激光扫描式的SPI

通过三角量测的原理计算出锡膏的高度。此技术因为原理比较简单，技术比较成熟，但是因为其本身的技术局限性如激光的扫描宽度偏长，单次取样，杂讯干扰等，所以比较多的运用在对精度与重复性要求不高的锡厚测试仪，桌上型SPI等。在此不做过多叙述。

1.2结构光栅型SPI

PMP又称PSP(PhaseShiftProfilometry)技术是一种基于正弦条纹投影和位相测量的光学三维面形测量技术。通过获取全场条纹的空间信息与一个条纹周期内相移条纹的时序信息，来完成物体三维信息的重建。由于其具有全场性、速度快、高精度、自动化程度高等特点，这种技术已在工业检测、机器视觉、逆向工程等领域获得广泛应用。目前大部分的在线SPI设备都已经升级到此种技术。

但是它采用的离散相移技术要求有精确的正弦结构光栅与精确的相移，在实际系统中不可避免地存在着光栅图像的非正弦化，相移误差与随机误差，它将导致计算位相和重建面形的误差。虽然已经出现了不少算法能降低线性相移误差，但要解决相移过程中的随机相移误差问题，还存在一定的困难。 在线3D-SPI（3D锡膏检测机）在SMT生产中的作用当今元件PCB的复杂程度，己经超越人眼所能识别的能力。广州多功能SPI检测设备原理

SPI验证目的：

1.印刷锡膏破坏实验验证目的是为了降低SPI对锡膏范围值检测误报比例降低、提高人员误判可能性、发挥设备应该发挥的功能、提升设备检出直通率、提高生产效率。

2.同时针对每次客户稽查SMT时所提出的’如何提高SPI直通率‘减少人员判定等问题，作出实际验证依据，便于后续客户稽查时，提出此问题时可以有凭有据回复。

SPI检测机的功能：

SPI检测机内锡膏测厚的镭射装置，利用光学影像来检查品质，如若有不正确印刷的PCB通过时，SPI检测机就会响起警报，以便及时发现锡膏印刷是否有偏移、高度偏差、缺陷破损等，在贴片前进行纠正和消除，将不良率降到较低。 广州多功能SPI检测设备原理光电转化摄影系统指的是光电二极管器件和与之搭配的成像系统。

为何要对锡膏印刷环节进行外观检测：

众所周知，在SMT所有工序中，锡膏印刷工艺所产生的锡膏印刷不良，直接导致了约74%的电路板组装不良，还与13%的电路板组装不良有间接关系。锡膏印刷工艺的好坏，很大程度上决定了SMT工艺的品质.

另外，对于PLCC、GBA等焊点隐葳在本体下的元件，以及屏敝盖下元件，使用炉后AOI不能检测，需要使用X-RAY才能有效检测；而对于细小的0201、01005等元件焊接后更是难以维修，所以需要在锡膏印刷环节就使用检测设备对锡膏印刷的质量进行实时的检测和控制。更进一步地说，在锡膏印刷环节发现不良，能有限节约生产费用、提高生产效率。一旦在印刷后的PCB上发现不良，操作员可以立即进行返修。产品不会在继续流入后续工序，不再浪费贴片机和回流焊炉的生产效率，更避免了炉后修理的费用。

2.1可编程结构光栅(PSLM)技术

      PMP技术中主要的一个基础条件就是要求光栅的正弦化。传统的结构光栅是通过在玻璃板上蚀刻的双线阵产生摩尔效应，形成黑白间隔的结构光栅。不同的叠加角度形成不同间距的结构光栅。此结构的特点是通过物理架构的方式实现正弦化的光栅。其对于玻璃板上蚀刻的精度与几何度的要求都比较高，不容易做出大面积的光栅。         

      可编程结构光栅是在微纳米技术和物理光学研究基础上设计出来的一种新的光栅技术，其特点是光栅的主要结构如强度,波长等都可以通过软件编程控制和改变，真正的实现了数字化的控制。因为其正弦光栅是通过软件编程实现的，所以理论上可以得到比较完美的正弦波光栅，并通过DLP（Digital Light Processing）技术,得到无损的数字化光栅图像。重要部分是数字显微镜器件，并且由于是以镜片为基础，提高了光通过率，所以它对于光信号的处理能力以及结构光的强度有着明显的提高，为高速,清晰,精确的工业测试需求提供了基础。 使用在线型3D-SPI（3D锡膏检测机）的重要意义。

AOI检测设备对SMT贴片加工的重要性

AOI检测设备的作用是：当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供SMT工艺工程师改善与及SMT维修人员修整。

AOI设备包括:

1、按结构分类有:简易型手动离线AOI设备,离线AOI设备,在线AOI设备等;

2、按分辨率分类有:0402元件AOI设备,0201元件AOI设备

3、按相机分类有:单相机,双相机,多摄像机等

AOI设备可检测的错误类型:

1、刷锡后贴片前：桥接-移位-无锡-锡不足

2、贴片后回流焊前：移位，漏料、极性、歪斜、脚弯、错件

3、回流焊或波峰焊后：少锡/多锡、无锡短接锡球漏料-极性-移位脚弯错件

4、PCB行业裸板检测 SMT锡膏的印刷是SMT制程中首道工序也是SMT生产工艺的重要环节，锡膏印刷质量直接影响焊接质量。广州多功能SPI检测设备原理

SPI锡膏检测机主要应用于锡膏检查。广州多功能SPI检测设备原理

使用在线型3D-SPI（3D锡膏检测机）的重要意义：

      在SMT行业内，IPC610标准有着较广的指导性，该标准对锡育印刷工业中各项技术参数指标有着明确的定义，包括：锡膏的平均厚度、偏移置、覆盖焊盘的百分比、桥连等。进一步来说，IPC610标准对于锡膏印刷工艺的质量标准的定义是非常细致、且是用数字或百分比量化的。基于图像识别技术的自动光学检测（AOI）技术己在SMT行业得到了较广应用，己成为SMT生产企业标准化的质设控制工具。但对于锡膏印刷环节而言，AOI因为其只能获取PCB的2D图像信息，不能对锡膏的厚度、高度拉尖和体积进行检测，所以AOI不能完全有效控制和真实反应出锡膏印刷环节的质量。

     有很多电路板生产企业在使用AOI的同时，会使用离线锡膏检测机，对锡膏印刷进行抽检。然而，锡膏印刷状态并不是一个平稳且变化呈现规律性；锡膏印刷相关的不良是不规则产生的。使用AOI结合离线锡育测厚仪不能真实的记录锡膏的状态，不能100%完全有效拦截住锡膏印刷中发生的不良。只有我们实时监控印刷机的状态，才能明显减少SMT工艺中的不良率，优化印刷工艺能提高SMT工艺的品质，达到较高的良率水平。 广州多功能SPI检测设备原理

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