SMT工厂为什么要使用SPI锡膏检查设备？SPI又是怎么测出锡膏的体积、高度、面积的？

                                                                                                   


SMT业內最具人气最活跃最有影响力的微信公众号——SMT顶级人脉圈SMT制造业实力派移动互联网营销第一媒体
SMT 顶级人脉圈一个共享人脉资源、实现职业晋升的专业圈子

AISMT智能制造平台


对smt 产品的检测的技术也不断更新，从以人用放大镜或显微镜人工目力的检测到各种检测设备的层出不穷，但是随着smt 所贴装的零器件精度越来越高体积越来越小-0603；0402 甚至更小。

人的目检能力已经远远不够，而Aoi 自动光学检测设备更是更新换代，变得更加效率惊人！所以，随着PCBA 工业发展的功能越强，体积越小,Aoi 就会越来越显示出它重要的位置！借助于AOI，然后人目检，0402 以下的元件目检做不到了，可以用AOI 检，对误报的再目检。能用AOI+ICT 当然好了，只是小的元件的电路板，ICT 没有地方下针。当然，不要全依赖检查，要统计故障，找到工艺的改进办法，少产生缺陷才是根本办法！》借助强大的SPC 功能，真正的实现测量数据与产品线，钢网以及印刷参数的关联，自动判断，自动生产报表！SPI 导入带来的收益在线型 3D 锡膏检测设备(SPI)

1)据统计，SPI 的导入可将原先成品PCB 不合格率有效降低85%以上；返修、报废成本大幅降低90%以上，出厂产品质量显著提高。SPI 与AOI 联合使用，通过对SMT 生产线实时反馈与优化，可使生产质量更趋平稳，大幅缩短新产品导入时必须经历的不稳定试产阶段，相应成本损耗更为节省。
2) 可大幅降低AOI 关于焊锡的误判率，从而提高直通率，有效节约人为纠错的人力、时间成本。据统计，当前成品PCB 中74%的不合格处与焊锡有直接关系，13%有间接关系。SPI 通过3D 检测手段有效弥补了传统检测方法的不足
3) 部分PCB 上元器件如BGA、CSP、PLCC 芯片等，由于自身特性所带来的光线遮挡，贴片回流后AOI无法对其进行检测。而SPI 通过过程控制，zui大程度减少了炉后这些器件的不良情况。
4) 伴随电子产品日益精密化与焊锡无铅化的趋势，贴片元件越来越微型，因此，焊锡膏印刷质量正变得越来越重要。SPI 能有效确保良好的锡膏印刷质量，大幅减少可能存在的成品不良率。
5) 作为质量过程控制的手段，能在回流焊接前及时发现质量隐患，因此几乎没有返修成本与报废的可能,有效节约了成本
SPI（SolderPaste Inspection）是指锡膏检测系统，主要的功能就是以检测锡膏印刷的品质，包括体积，面积，高度，XY偏移，形状，桥接等。如何快速准确的检测极微小的焊膏，一般采用PMP（中文译为相位调制轮廓测量技术）和Laser（中文译为激光三角测量技术）的检测原理。一. Laser激光三角测量技术使用的检测光源为激光，激光束在不同高度平面产生的畸变，检测头按一定方向连续运动，照相机按设定时间间隔拍照，从而获取一组激光畸变数据，再进行计算，得到测试结果的方式（如下图）。
优点： 检测速度较快缺点： 1）激光分辨率低，一般只有10 - 20um级。2）单次采样，重复性精度低。3）运动中采样，外界震动及传动震动对检测影响较大。4）激光的单色光对PCB板的颜色适应力较弱。市场状况：激光技术已逐步的退出SPI行业。目前韩国Parmi仍在采用激光技术（双镭射技术）二. PMP相位调制轮廓测量技术1.使用白色光源，通过结构光栅的相位变化对焊膏进行测量（见下图）
2.利用结构光栅的灰度变化测量，得到高精度的高度值（见下图）
3.采用相位的变化，对每一个焊膏进行8次采样，保证了检测的高重复性精度（见下图）
4.PMP技术中又分为FOV走停式和Scan扫描式两种检测方式4.1 FOV走停式检测进行时，运动时不采样，采样时不运动。最大程度减少了震动对检测的影响。优点：1） PMP原理检测分辨率高，为0.37um。2） 稳定的多次采样，检测重复性精度极高。3） 对PCB颜色不挑剔。缺点： 速度相对较慢。市场： 以稳定的检测效果被业界确定为SPI最佳解决方案,以韩国KohYoung为代表的国外品牌.4.2Scan扫描式利用检测头的连续运动形成结构光栅的相位变化。在运动的同时进行采样。优点：1） PMP原理检测分辨率高，为0.37um。2） 对PCB颜色不挑剔。3）多次采样，检测重复性高于激光型设备。4） 检测速度较FOV走停式快。缺点：外界的震动影响较大，检测重复性较低。市场：以中国台湾TRI为代表的中国台湾品牌，以Cyber为代表的国外品牌。三.可编程结构光栅（PSLM）可编程结构光栅(PSLM)：实现了对结构光栅运动的软件控制，避免了传统的压电陶瓷马达(PZT)驱动玻璃摩尔纹光栅所必须的机械装置，减少了机械磨损和客户维修成本。运用先进的相位轮廓调制测量技术(PMP)，8比特的灰阶分辨率，达到0.37微米的检测分辨率，相比激光测量精度提高了2个数量级，大大提高了设备的检测能力和适用范围。

1、当 gerber 给定后，每一个焊盘的尺寸都是固定的。
2、每一台设备的分辨率固定后，那么每一个像素的面积是固定的。比如分辨率为20um的，那么每一个像素点的面积 s=20um×20um=40um2。这里可以计算出一个有用的数据，就是FOV大小，400万像素点的相机。没有一个FOV的面积就是 16cm2。
3、每一个像素点的高度 h 计算。

如上图所示 L 为已知，θ 为已知。
h=L×tanθ
这样，ROI范围内的每一个像素点都有一个高度计算出来。通过门限值的限定，把低于门限值的都作为 0 。锡膏的高度 H=(h1+h2+.....+hn)/n相应的面积值为 A%=（20*20*n）/a×100%   ( a 表示pad面积）对应的体积 V%=20×20（h1+h2.+....+hn)/v  ( v 表示pad体积）
测量都是相对的，哪里是 0 是非常重要的。以下图片显示的是 0 界面得出的方法，这个图也是的出锡膏高度 h 的一宗计算方法。      

SMT顶级人脉圈平台高端微信群欢迎大家踊跃加入在这里我们一起学习、交流、合作

↓↓↓点击下方进群专属通道诚邀您加入SMT电子制造行业最大、最具人气、最高质量高端微信群！


不断地学习和进步才能遇见更优秀的自己中国1000万SMT人最喜欢的微信公众号推荐给您：一个聚千万人脉的SMT圈子
▲长按二维码“识别”关注▲

免责声明：本公号转载的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有，转载目的在于传递更多信息，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。原作者认为其作品不宜供大家浏览，或不应无偿使用，请及时与我们联系，以迅速采取措施，避免给双方造成不必要的损失。