El Papel Clave y la Aplicación Inteligente de la Tecnología SPI 3D en la Fabricación SMT: La Solución Definitiva para Mejorar

El papel clave y la aplicación inteligente de la tecnología SPI 3D en la fabricación SMT: la solución definitiva para mejorar el rendimiento SMT

Resumen

En la industria de la fabricación electrónica, a medida que los productos se mueven hacia la alta densidad y la miniaturización,La calidad de la impresión con pasta de soldadura en SMT (Surface Mount Technology) determina directamente la fiabilidad del producto final.La tecnología SPI 3D (Inspección tridimensional de pasta de soldadura), con su capacidad de detección de alta precisión, se ha convertido en un método de control de calidad indispensable en el proceso SMT.Este artículo profundizará en los principios técnicos, funciones básicas, aplicaciones inteligentes de SPI 3D, así como su interacción con los procesos anteriores y posteriores,ayudarle a obtener una comprensión integral de cómo mejorar la eficiencia de la producción y reducir los costos de reelaboración a través de SPI 3DTambién espera con interés la tendencia de desarrollo futuro de la integración de la IA y la Industria 4.0.

1Tecnología SPI 3D: Guardia de la calidad en la fabricación SMT
En el proceso de producción SMT, el 74% de los defectos se originan en problemas de impresión con pasta de soldadura.a través de la tecnología de imágenes tridimensionales, puede medir con precisión parámetros clave como el volumen, la altura y la forma de la pasta de soldadura, mejorando significativamente la tasa de detección de defectos.

1.1 Método de triangulación por láser
Los primeros SPI 3D adoptaron el método de triangulación láser.la altura se calculó en combinación con la relación geométrica triangularEste método sólo puede medir la altura de un solo punto y tiene una eficiencia relativamente baja.
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Basándose en el punto de imagen A y el punto de referencia O iluminado en el objeto, calcular la distancia L de la imagen 2D desde cada punto del objeto hasta este punto de referencia.Según el principio de trigonometría, convertir la altura H del objeto utilizando la distancia de la imagen 2D L.

1.2 Tecnología de escaneo láser multilíneo
Para mejorar la velocidad de detección, la industria ha introducido tecnología de escaneo láser multilinea, que puede medir simultáneamente la altura de varios puntos.todavía tiene las siguientes limitaciones::
Sólo se puede medir con precisión el punto de irradiación láser, mientras que el resto de la zona debe ser montada y estimada, lo que afecta a la precisión.
Debido a la reflexión en la superficie del objeto, el PCB debe ser arenado (lo que no es factible en la producción real).
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1.3 ALeader Tecnología 3D de luz estructurada (PMP) de Shenzhou Vision
En la actualidad, el SPI 3D convencional adopta la profilometría de medición de fase (PMP), es decir, la tecnología 3D de luz estructurada.
La rejilla de proyección (rejilla sinusoidal) ilumina la superficie de la PCB, formando franjas ópticas alternas de luz y oscuridad.
La cámara captura las franjas deformadas y calcula la información de altura a través de cambios de fase.
La tecnología de rejilla de doble proyección se adopta para eliminar el error en el área de sombra y mejorar la precisión de medición.
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(Proyección única con sombra vs doble proyección pueden complementarse)

En comparación con el escaneo láser, la tecnología PMP tiene las siguientes ventajas:
✔ Cobertura completa del campo, sin detección de punto muerto
✔ Resistente al color de los PCB y a las interferencias de reflexión
✔ Adecuado para micro-pads de alta densidad (como los componentes 01005)

2Funciones y aplicaciones básicas de ALeader 3D SPI
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2.1 Capacidad de detección de alta precisión
Medición del volumen, la superficie y la altura: volumen, superficie, altura, desplazamiento, estaño insuficiente, estaño excesivo, estaño continuo, punta de estaño, dedo dorado, contaminación, proceso de pegamento rojo y otros defectos de apariencia

Capacidad antiinterferencia: compensa automáticamente la deformación del PCB y se adapta a los PCBS de diferentes colores (verde, rojo, negro, etc.).

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El SPI 3D debería tener la función de compensar automáticamente la flexión de la tabla sin ninguna operación adicional

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3D SPI debe garantizar el mismo nivel de rendimiento en PCBS de cualquier color

Reconocimiento de puntos de MARK múltiples: admite posicionamiento de puntos de MARK no estándar como circulares, en forma de cruz y rectangulares.
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2.2 Análisis inteligente de datos y optimización de procesos
Mapa de distribución de altura: visualice la distribución de altura de la pasta de soldadura y localice rápidamente las áreas defectuosas (como la presión desigual del raspador, problemas de malla de acero, etc.).
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Monitoreo de tendencias: Control de procesos estadísticos en tiempo real (SPC), análisis de la estabilidad de impresión.
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Función de alerta temprana: alarma automáticamente cuando se producen continuamente defectos críticos y ajusta los parámetros del proceso con anticipación.Cuando los puntos de control aparecen continuamente en el mismo lado del intervalo de valores establecidos, se puede considerar que los defectos en la impresión de pasta de soldadura están a punto de ocurrir.
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2.3 Programación automática y cambio rápido de línea
Importación Gerber/CAD: La programación automática se completa en 5 minutos, reduciendo la dependencia de los operadores.
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Inspección de malla de acero de paso: admite ajustes de parámetros independientes para almohadillas especiales (como BGA).

3Enlace de datos entre ALeasder 3D SPI y fabricación inteligente

3.1 Retroalimentación en circuito cerrado con la imprenta
Cuando se detecta una impresión no realizada o un exceso de estaño, se transmite automáticamente a la impresora para ajustar la presión del raspador o limpiar la malla de acero.
Identificar el tablero de marca negativa, notificar a la máquina de tecnología de montaje de superficie (SMT) para omitir las posiciones defectuosas del tablero y mejorar la eficiencia de la producción.

3.2 Detección en colaboración con AOI
Los datos críticos del SPI 3D pueden transmitirse al AOI antes o después del horno para lograr una nueva inspección clave.
La función de alineación de tres puntos (3D SPI + AOI antes del horno + AOI después del horno) ayuda a rastrear la causa raíz de los defectos.
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El sistema SPC integrado puede integrar los datos e imágenes detectados en las tres etapas, facilitando la comunicación con los ingenieros para determinar qué etapa ha salido mal y qué causó el problema.

3.3 Cumplir con las normas IPC-CFX
Basado en el protocolo de comunicación IPC-CFX, se logra la intercomunicación de datos entre dispositivos, lo que facilita la construcción de fábricas inteligentes.
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4Tendencias de desarrollo futuro
Detección inteligente basada en la inteligencia artificial: Combina el aprendizaje profundo para optimizar la clasificación de defectos y reducir las tasas de falsas alarmas.
Ajuste adaptativo en tiempo real: forma un control dinámico de circuito cerrado con la máquina de impresión y la soldadura de reflujo.
Internet industrial 5G+: permitir la monitorización remota y el análisis de grandes volúmenes de datos, y mejorar las capacidades de mantenimiento predictivo.

Conclusión

La tecnología 3D SPI se ha convertido en un eslabón central en la fabricación inteligente SMT.ALeader de Shenzhou Vision ha mejorado significativamente el rendimiento y la eficiencia de la producción con sus algoritmos de detección de alta precisiónEn el futuro, con la profunda integración de la IA y la Industria 4.0, 3D SPI impulsará aún más la fabricación electrónica hacia el objetivo de "cero defectos" y ayudará a las empresas a lograr mejoras inteligentes.