3D焊劑檢測(3D-SPI)可分析在焊劑印制過程中印刷電路板(PCB)裸板上的焊劑存量、對齊情況和體積。通過及時發現焊劑缺陷,就可以在PCB表面拾取與放置貼裝電子元件之前,立即采取糾正措施。此步驟至關重要,因為如果在PCB安裝完畢后進行維修焊劑缺陷,將會耗費更多時間和資源。相比之下,及時清洗和重新處理印刷質量不佳的PCB裸板,將更具成本效益。
01 3D-SPI系統的視覺配置
將帶有三個側置式投射器或三個側置式相機正交(垂直)頂視圖相機分別用于前、后、左或右視角,是用于測量焊劑體積的典型配置。從多個角度使用彩色光源提高成像質量,是為3D-SPI系統打造的最常見配置。
常見的檢測任務包括:焊劑印刷位置、表面/高度/輪廓/體積、焊劑偏移、焊劑不足、焊劑拖尾、焊劑球、焊劑爬越和接合。
02 3D-SPI的應用領域
由于超過50%的焊點缺陷可以歸咎于焊劑印刷不當,因此焊劑檢測是印刷電路板制造過程中的關鍵步驟。如果焊劑印刷不正確,所造成的缺陷可能會影響后面的裝配和焊接過程,從而導致組件傾斜、焊點不良或缺失。
焊劑印刷缺陷檢測
精確檢測印刷電路板上的焊劑存量的質量。
為SPI機器提供視覺能力
采集高質量的圖像,以便與系統中保存的基準圖像進行比較。
焊劑測量
測量焊劑存量的尺寸特征,包括高度和體積。
03 常見的光學檢測應用的痛點
1、挑戰
隨著組件尺寸越來越小,焊接密度變高,需要使用更高分辨率和幀速率的檢測設備才能滿足生產要求。
要實現更高的成像質量,通常要使用搭載大型芯片的相機并配合大卡口鏡頭,從而增加成本。
1:1芯片在市場上并不常見,因此許多制造商使用5:4芯片,導致視場(FOV)精度降低。
并非所有產品都兼容,在選擇和集成產品時具有挑戰性。
2、原因
在現有Camera Link帶寬的限制下,平衡高分辨率和高幀速率難度較大。
焊劑檢測系統需要高質量的成像技術來正確檢測焊劑,導致整體系統成本增加。
市面上1:1相機芯片的選擇較少。
通常的做法是通過不同的供應商采購產品以降低成本。
3、解決方案
百萬像素級相機,可以更好地平衡高分辨率和高幀速率。
長寬比為1:1,可實現更高的視場精度。
C-mount鏡頭經濟實惠,性價比更高。
可輕松集成兼容的接口卡。
有多種可靠、適配的配件可供選擇,具有出色的性價比。
4、適用方案配件
選擇合適的系統分辨率,是在選擇3D SPI解決方案時要考慮的關鍵參數之一。這通常就要確定在檢測焊劑體積時所需的檢測速度和精度。
焊劑檢測系統在特定的成像分辨率下,視場的大小由相機芯片的分辨率決定。較大的視場(FOV)意味著掃描印刷電路板所需的圖像數量較少,而較高像素的相機則需要花費更多的時間來采集每個圖像。雖然像素較低的相機視場較小,但在采集新圖像幀時,它需要的時間要短得多,可產生更高的幀速率,使用動態成像技術即可覆蓋較大的印刷電路板區域,無需在靜止狀態下拍攝每一幀圖像。
最重要的是,在選擇3D SPI系統時需要平衡這些關鍵參數,以充分滿足應用需求。
適用相機
boA2832-190cm/cc
分辨率800萬像素
比例1:1
幀速率190fps
2 × CXP 2.0接口
不包含接口卡
boA4112-68cm/cc
分辨率1200萬像素
比例4:3
幀速率68fps
1 × CXP 2.0接口
不包含接口卡
boA5320-150cm/cc
分辨率1600萬像素
比例16:9
幀速率150fps
2 × CXP 2.0接口
不包含接口卡
boA4504-100cm/cc
分辨率2000萬像素
比例1:1
幀速率100fps
2 × CXP 2.0接口
不包含接口卡
適用采集卡
Basler CXP-12接口卡1C/2C/4C
嚴格質量測試的接口卡
可在主機PC中實現
可靠的圖像采集和處理功能
1、2、4通道
板載前端GPIO接口
PCIe × 8 (G3)
由pylon驅動
PoCXP
適用配件
(來源:Basler計算機視覺)