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Aoi löten

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Über aoi löten

Arten von AOI-Lötungen

AOI-Löten beschreibt eine Art von automatisiertem optischen Inspektionssystem, das speziell für die Untersuchung von Lötverbindungen an elektronischen Geräten und Leiterplatten entwickelt wurde. Lötverbindungen spielen eine zentrale Rolle bei der Herstellung robuster mechanischer Verbindungen und einer optimalen elektrischen Leitfähigkeit zwischen den Bauteilleitungen und den Leiterplattenpads.

  • Feinpitch-Bauteile:

    Atypische Lötverbindungen mit Feinpitch-Bauteilen, wie sie in Ball Grid Arrays (BGAs) zu finden sind, bei denen kleine Kugeln verwendet werden, um die Funktionsteile mit der Leiterplatte zu verbinden, können visuell auf eine Reihe von Defekten hin untersucht werden. Wichtige Verbindungen machen es schwierig, sie visuell zu inspizieren. Daher ist die maschinelle Vision-Inspektion als Inspektionstechnik für diese Art von Baugruppen finanziell sinnvoll.

  • Lötverbindungsfehler:

    Ein optisches Inspektionssystem kann eine Vielzahl von Lötverbindungsfehlern erkennen, wie z. B. unzureichendes Lot (d. h. zu wenig Lot, um eine feste Verbindung zu bilden, was zu einer schwachen oder fehlgeschlagenen Verbindung führen kann), überschüssiges Lot (d. h. zu viel Lot kann zu Brücken oder Kurzschlüssen zwischen benachbarten Bauteilen führen), Lötbrücken (d. h. unbeabsichtigte Verbindungen zwischen zwei oder mehr eng benachbarten Bauteilleitungen oder Pads, die in der Regel durch überschüssiges Lot oder unsachgemäßes Löten verursacht werden), kalte Lötverbindungen (d. h. Verbindungen, die typischerweise durch ein mattes oder krustiges Aussehen gekennzeichnet sind, das durch unzureichendes Erhitzen während des Lötprozesses entsteht) und falsch ausgerichtete Bauteile (d. h. Bauteile, die nicht korrekt auf der Leiterplatte positioniert oder ausgerichtet sind, was in der Regel zu Funktionsstörungen oder Fertigungsfehlern führt).

  • Andere Defekte:

    Andere Defekte wie Risse, die Brüche innerhalb der Lötverbindung sind und zu potenziellen Ausfällen führen können, fehlende Durchkontaktierungen in einem galvanisch durchkontaktierten Loch und fehlerhafte Footprints können ebenfalls erkannt werden. Andere Defekte können auch mit bloßem Auge erkannt werden, wie z. B. Brüche, thermische Ermüdungsrisse, Delamination oder unterbrochene Verbindungen zwischen den Schichten einer Leiterplatte.

Spezifikation & Wartung

Im Allgemeinen beschreiben die Spezifikationen von AOI-Lötanlagen, welche Merkmale oder Teile einer AOI-Anlage sie für einen bestimmten Zweck geeignet machen könnten. Für AI im Lötbereich liegt der Fokus hauptsächlich auf der Programmierung und Software für die Maschine. Einige der Spezifikationen umfassen unter anderem Folgendes:

  • Deep-Learning-Algorithmen für das Löten

    Dies bezieht sich auf den Rahmen, der es der Maschine ermöglicht, kontinuierlich aus Erfahrungen zu lernen. In diesem Fall wäre die Maschine in der Lage, die Anomalieerkennung in Leiterplatten zu verbessern, da sie darauf trainiert wird, ihr Verständnis der Mustererkennung zu vertiefen, die Genauigkeit zu verbessern und Prozesse zu automatisieren.

  • Kameratechnologie

    Mit Fortschritten in der Kameratechnologie können 3D- und Multi-View-AOI-Kameras jeden Winkel einer Leiterplatten-Lötverbindung genau inspizieren, was ein komplexer Bereich ist. Die hochauflösende Bildgebung ermöglicht die Identifizierung selbst winziger Defekte. Die zugehörige Software kann die Bilder verbessern, um sicherzustellen, dass nichts übersehen wird.

  • Hervorhebung wichtiger Lötverbindungsbereiche

    Lötverbindungen, insbesondere von kritischen Bauteilen wie BGAs und CSPs, stehen im Mittelpunkt, da Defekte in diesen Bereichen die Leistung der Leiterplatte stark beeinträchtigen können. Aus diesem Grund werden Attribute, die für die Qualität dieser spezifischen Verbindungen wichtig sind, wie z. B. Geometrie, Benetzung und Hohlräume, priorisiert.

  • Statistische Prozesskontrolle (SPC)

    SPC ist ein Modell für Qualitätsmanagement, das statistische Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines Prozesses verwendet. Es zielt darauf ab, ein konstant hohes Qualitätsniveau der Ausgabe zu verbessern und zu erhalten. Im Falle von 3D-AOI-Lötanlagen würde die SPC-Software Lötverbindungsmerkmale und -trends analysieren. Warnmeldungen, die darauf hinweisen, wann sich der Trend einem Limit nähert, würden zusammen mit Daten für Untersuchungen zu dieser Angelegenheit ausgegeben.

Wie jede Maschine oder jedes System ist auch Wartung erforderlich, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten und die Lebensdauer zu verlängern. Anomalieerkennungsanlagen für das Löten von Leiterplatten müssen von Zeit zu Zeit kalibriert werden, um die Genauigkeit ihrer Inspektionen zu gewährleisten. Die Software der Maschine muss aktualisiert werden, um sicherzustellen, dass sie von den neuesten Funktionen und Verbesserungen profitiert. Es ist auch ratsam, die Konfiguration und die Inspektionsdaten zu sichern. Wenn ein Teil der Maschine repariert oder ausgetauscht werden muss, sollte dies unverzüglich erfolgen. Es ist hilfreich, einen Wartungsvertrag mit dem Lieferanten abzuschließen, damit bei Bedarf Fernunterstützung verfügbar ist.

Szenarien für die AOI-Lötanlage

Die AOI-Lötanlage wird in verschiedenen Branchen zur Qualitätsprüfung von Leiterplatten (PCBs) eingesetzt.

  • Elektronik-Fertigungsindustrie:

    In der Elektronik-Fertigungsindustrie gibt es mehrere Einsatzmöglichkeiten für die AOI-Lötanlage. Sie wird hauptsächlich zur Inspektion verschiedener Lötverbindungen auf Leiterplatten eingesetzt. Die Anlage ermöglicht die schnelle Identifizierung von Defekten wie Hohlräumen, unzureichendem Lot und Lötbrücken, bevor der Montageprozess abgeschlossen ist.

  • Automobilindustrie:

    Automobilhersteller produzieren verschiedene elektronische Komponenten wie Steuergeräte, Sensoren und Infotainmentsysteme. Dies sind kritische Komponenten, bei denen ein Ausfall keine Option ist. Die Anomalieerkennung in Lötverbindungen mit einem AOI ist ein wichtiger Bestandteil, um sicherzustellen, dass die Qualitätsstandards der Automobilhersteller erfüllt werden.

  • Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigungsindustrie:

    Gelötete Verbindungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Verteidigungselektronik müssen sehr zuverlässig sein. Sodium Sucrose-Anlagen mit fortschrittlichen Inspektionsfunktionen, darunter auch Anlagen mit programmierbaren Erkennungsschwellenwerten und adaptiven Lernfunktionen, werden in diesen Branchen häufig eingesetzt. Dies liegt daran, dass sie die hohen Anforderungen der Branche erfüllen.

  • Medizintechnik-Industrie:

    Medizinische Geräte müssen präzise und zuverlässig sein. Sie umfassen Geräte wie Diagnosegeräte und Patientenüberwachungssysteme, die jederzeit einwandfrei funktionieren müssen. Eine AOI-Lötanlage wird verwendet, um Defekte an den Leiterplattenbaugruppen der medizinischen Geräte zu identifizieren. Dies gewährleistet die optimale Funktion der medizinischen Geräte.

  • Konsumelektronik- und Haushaltsgeräteindustrie:

    In der Konsumelektronik- und Haushaltsgeräteindustrie sind gelötete Verbindungen in Geräten wie Smartphones, Tablets und Waschmaschinen-Steuerplatinen üblich. Die AIO detektiert Defekte und ermöglicht eine hochdurchsatzfähige Inspektion von Leiterplattenbaugruppen in diesen Branchen.

So wählen Sie AOI-Löten

Einige wichtige Aspekte der Bedürfnisse der Käufer von Lötgeräten werden in diesem Abschnitt behandelt. Sie sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass sie die richtigen Maschinen für ihre Kunden bereitstellen können.

  • Maschinentyp: Berücksichtigen Sie die Maschinentypen der Leiterplattenkäufer. Kunden kaufen am wahrscheinlichsten die Maschinentypen, mit denen sie Leiterplatten verwenden. Konzentrieren Sie sich daher auf den Kauf der drei Haupttypen: das dreidimensionale (3D)-Modell, die drei/zwei Ansichten oder die Top-Down-Ansichten.
  • Fixierung: Finden Sie heraus, ob die Leiterplattennutzung der Kunden und die Stärke der Vakuum-Fixierung für sie geeignet sind. Lötanlagen, die Leiterplatten mit Klemmen fixieren, sind möglicherweise für Kunden mit großen Leiterplatten unzureichend. Kunden bevorzugen möglicherweise Maschinen mit einer höheren Vakuum-Fixierkraft, damit sie diese verwenden können.
  • Bidirektionales Scannen: Einige Kunden bevorzugen möglicherweise Maschinen mit Scannern, die Bilder einer Leiterplatte sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung scannen können. Diese Maschinen ermöglichen eine gründlichere Inspektion der Lötverbindungen einer Leiterplatte.
  • Software: Erkundigen Sie sich nach den Anforderungen der Kunden für die Nutzung der AOI-Lötanlage durch ihre Kunden. Die gewählten Maschinen sollten die bevorzugten Statistiken und Berichtskapazitäten haben und Analysefunktionen bieten. Berücksichtigen Sie die Anzahl der Artikel, die die Kunden verkaufen, und ihre Preise. Besorgen Sie sich eine Anleitung oder Support-Dokumentation für die Maschinen. Es wird einfach sein, sie zu verkaufen, wenn der Käufer weiß, wie man die Maschine bedient und die Anleitung liest.

Q&A

Q1. Was macht eine automatische optische Inspektionsanlage (AOI) für das Löten?

A1. Eine AOI-Inspektionsvorrichtung für das Löten führt Inspektionen von Lötverbindungen an Leiterplatten durch. Sie identifiziert Defekte wie unzureichendes Lot, überschüssiges Lot, Lötbrücken und Husten unter anderem, um die Zuverlässigkeit und Qualität elektronischer Baugruppen zu verbessern.

Q2. Kann ein AOI feststellen, ob ein Leiterplatten-Bauteil fehlt oder falsch platziert ist?

A2. Ja, einer der Hauptvorteile der Verwendung eines AOI ist, dass es fehlplatzierte oder fehlende Bauteile auf einer Leiterplatte erkennen kann. Es vergleicht das tatsächliche Bild der montierten Leiterplatte mit den entworfenen und kennzeichnet alle Abweichungen zur weiteren Inspektion.

Q3. Was sind die Einschränkungen von AOIs?

A3. Obwohl AIs unglaublich nützlich sind, haben sie Einschränkungen. Sie können nicht alle Defekte erkennen, insbesondere wenn die Inspektionskriterien schlecht definiert sind. Außerdem können bestimmte Arten von Fehlern, wie z. B. interne Bauteilfehler oder intermittierende Verbindungen, außerhalb des Bereichs eines AOI liegen.

Q4. Können AIs auf komplexen Leiterplatten mit eingebetteten Komponenten eingesetzt werden?

A4. Ja, auch wenn die Inspektion von Leiterplatten mit komplexem Design und eingebetteten Komponenten für AIs eine Herausforderung darstellen kann, sind sie immer noch in der Lage, solche Baugruppen präzise zu inspizieren. Solche Schwierigkeiten können durch strengere Inspektionskriterien und den Einsatz von Kameras mit höherer Auflösung gemildert werden.