光学检测在如今要求苛刻的电子工业领域所发挥的作用
在如今的装配线上,通过可靠的自动系统来生产印刷电路板已是常态。 有鉴于此,对于如今要求苛刻的电子工业而言,印刷电路板的生产能在多大程度上加入手动流程?
自动化检测流程的发展的动力部分来自于电子产品制造行业的变革。
首先,从穿孔式部件到表面安装式部件的转变,意味着传统的回路内测试由于不再进行电气连接,不足以提供较高水平的故障覆盖率。 由于使用的器件的几何尺寸越来越小,进一步产生对较高连接计数的自动解决方案的需求。
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PCB检测系统有多种形式: 自动光学检测[AOI];自动X射线检测 [AXI];自动红外线检测;手动射频和手动光学检测-可在上锡膏后、放置后、焊后和成品阶段进行定位。 尽管自动检测产品在技术上有了很大的发展,但为了对具体产品实现要求的故障覆盖率,自动检测系统的编程和培训仍基本上依赖人的介入。 在自动检测系统的生成和稳定方面,高质量的手动检测流程是必须的。 这在各种电路板装配在一起测试时尤其重要。
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手动检测如今在工业上的使用
光学检测通常被研发工程师所采用,常用于检查电路板原型的精度,以及设计是否合适。 目前,由于尚未对自动例程进行编程,也没有故障历史,质量程序依赖于工程师的经验,以及工具的精度使他们能够对电路板进行手动检测的程度。
通常,除了自动检测系统以外,还有针对生产焊接质量进行的现场检查。 这通常根据严格的质量程序来实施,确保多个自动化系统对电路板的检测是一致的。
考虑到成本和质量的平衡,新部件通常向竞争供应商采购,同时且新部件和改进的部件也经常向新供应商采购。 在出现这种情况时,必须检查这些部件的质量,这只能通过检测来实现,并且往往优先选择手动检测。
在设计和生产定制电路板时,光学检测是最理想的解决方法,大量投资于自动化检测并不一定是必要的。
手动检测系统有多种形式。 从简单的台式放大器到高分辨率的视频摄像头,普通的体视显微镜现在成为了手动检测解决方案的主流,因为尽管视频系统的分辨率在过去10年里显著增加,但只能为操作员提供2D图像。
然而,这种显微镜的设计却要求操作员必须以一种不舒服的姿势坐着,通常还要坐很长时间,这样会导致操作员疲劳,容易导致差错。
人体工学设计和手动光学检测
在需要光学检测时,为了尽量保证操作员的舒适性,减少因坐姿不舒适而引起的疲劳,必须采用高度符合 人体工学的设计。
通常,光学显微镜有两个目镜,无论看起来还是操作起来都和普通的显微镜一样。 在电子制造作业的检测解决方案中,采用由操作员和显微镜相结合的方式是一种功能强大、并且高度灵活的检测方式,然而在许多情况下,操作员疲劳的问题以及因此而造成的差错,却是每天都要遇到的真实障碍。
无目镜显微镜技术
英国工业显微镜公司专利的光学技术能克服传统显微镜的根本问题-通过显微镜目镜观察到的图像太小。
对于带“目镜”的显微镜而言,图像出目镜(出瞳)的尺寸为直径3mm左右。 这就意味着,操作员必须精确地把眼睛对准目镜,否则只要稍微移动头部就会导致失去图像。
这就导致操作员必须以不舒服的姿势保持不动。 “无目镜”技术可放大图像出显微镜目镜的尺寸。
英国工业显微镜公司专利的体视检测显微镜系列以及光学测量显微镜系列采用了先进的技术优化其人体工学特性,即Lynx上采用的Dynascope™观察头,以及先进的体视变焦显微镜。
Lynx 系统所采用的Dynascope™专利光学技术采用了148mm直径的多透镜(多镜片)盘,盘面由350万个独立的微透镜(镜片)组成,每个透镜能测量70微米的尺寸。
Dynascope™盘以3400rpm的转速旋转,使数百万单独光程合并成一个平滑、扩大的立体图像,有着极长的焦深和极宽视场。
在实际使用中,多透镜盘可起到扩大内在光瞳的作用。 生成的图像通过视场内的镜片反射到操作员的眼中,而高分辨率的图像可以投影到一个很大的观察区域,以最大程度提高观察的舒适性。
减轻眼睛的负担和疲劳
随着操作员频繁在观察放大的物体图像到观察实际物体(特别是在返工或操纵零件时)之间交替切换,由于距离明显放大后的图像较远,眼睛无需每次都重新聚焦。
实际上,放大后的图像与眼睛之间的距离和实际样品是相同的,这在减轻眼部的负担和疲劳方面有明显的好处。
此外,采用观察器来代替目镜可以使头部的位置更自由,并且操作员可以保持垂直的坐姿,而且可以戴眼镜。
需要戴眼镜的操作员如果在观察显微镜时必须摘掉眼镜,然后针对不同的距离重新聚焦,将很快导致眼镜疲劳。 眼镜散光的操作员情况更糟: 摘掉眼镜后,他们的视觉会马上会受到影响。
人体工学特性的这种显著改善有助于提高生产率和降低废品率,因为操作员可以延长工作时间而不会给眼镜造成负担和疲劳。
观察印刷电路板时的人体工学性能更佳
英国工业显微镜公司正推出一种升级的Lynx LED体视显微镜,配备倾斜式直接观察器。 由于采用了LED照明和倾斜式直接观察器,Lynx可提供对印刷电路板360°的全景观察,并以34°的角度检查焊缝和焊盘对齐情况,而这些用常规的体视检测方法是难以实现的。
Lynx 广泛应用于电子行业,采用了卓越的光学系统,可提供无与伦比的人体工学性能和最佳的清晰度。
此外,Lynx现在采用了LED照明,可以更高的亮度、更白的光色和更长的时间对印刷电路板提供照明。 耗材的成本也大大价格低,成本降低的幅度高达80%,而灯的寿命则长达10000小时。 由于LED灯可调光,因而各种应用均可得益于精确的光照强度。
目前,LED照明可以和出色的倾斜式直接观察器结合起来使用。
在和可切换的直接观察及Lynx的体视观察结合在一起后,可以很方便地以三维方式对表面特征进行检查而无需移动工件。 该技术在检查器件的引线、印刷电路板的过孔、接头、焊接点、SMT、TAB和球栅阵列器件上的焊料隆起,以及晶圆凸块的精确特性时很理想。
这是一种和自动流程并行使用的技术,可最大程度地提高印刷电路板的质量。 手动检测起着重要的作用,既可以和自动系统同时采用,也可以在自动系统成本效益不佳时采用。因为技术正在不断的变化,且部件正在不断地改进,光学检测可以为工程师提供放大的观察方式,以便于他们根据各种不同的情况来运用自己的技术专长和知识。
在其至今已50年的发展历程中,英国工业显微镜有限公司专利的光学技术把体视显微镜技术带入了21世纪,并打破了操作不舒适的传统显微的模式。
英国工业显微镜公司最新的“无目镜”技术不仅消除了传统显微镜目镜的限制,同时能让用户在完全舒适的情况下观察到更多的细节。
英国工业显微镜公司坚持不懈的研发努力旨在生产出更多赢得赞誉的领先创新产品。 |
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