Вытворчасць сілавой электронікі і радыёчастотных модуляў працуе ў асяроддзі высокіх ставак. Тут нават нязначныя паломкі падкладкі хутка прыводзяць да катастрафічных цеплавых або электрычных паломак. На працягу многіх гадоў вытворцы ў значнай ступені спадзяваліся на ручной мікраскапічны агляд, каб выявіць гэтыя крытычныя недахопы. Аднак людзі-аператары непазбежна пакутуюць ад стомленасці вачэй, непаслядоўных меркаванняў і непрымальна нізкай прапускной здольнасці. Вы проста не можаце павялічыць дакладнасць высокага аб'ёму, выкарыстоўваючы толькі ручныя метады. Гэта аперацыйнае вузкае месца робіць пераход на аўтаматызаваны аптычны кантроль абавязковым для сучасных вытворчых ліній. У гэтым кіраўніцтве расказваецца, як эфектыўна наладжваць і ацэньваць сістэмы AOI. Мы даследуем, як кіраваць рознымі аптычнымі ўласцівасцямі падкладак з аксіду алюмінія, нітрыду алюмінія і нітрыду крэмнію. Вы даведаецеся правераныя стратэгіі для аптымізацыі вашай логікі праверкі. У рэшце рэшт, вы можаце павысіць дакладнасць выяўлення без завышэння дарагога ўзроўню ілжывых адмоваў.
Эфектыўная праверка AOI керамічнай падкладкі патрабуе аптычных канфігурацый, якія залежаць ад матэрыялу; універсальная ўстаноўка асвятлення прывядзе да высокага ўзроўню ілжывых спрацоўванняў.
Кожны з Al2O3, AlN і Si3N4 стварае унікальныя праблемы з візуалізацыяй, пачынаючы ад празрыстасці і блікаў (Al2O3) і заканчваючы нізкай кантраснасцю і цёмным фонам (AlN, Si3N4).
Надзейнае выяўленне дэфектаў керамічнай падкладкі павінна ўлічваць як голыя дэфекты падкладкі (мікратрэшчыны, дзіркі), так і дэфекты металізацыі/склейвання (пустоты DBC/AMB, памылкі тручэння).
Пры ацэнцы рашэння AOI варта аддаць прыярытэт алгарытмам паніжэння ілжывых выклікаў, аўтаматызаванай бяспецы апрацоўкі і магчымасцям інтэграцыі з існуючымі сістэмамі выканання вытворчасці (MES).
Выраб сілавога модуля патрабуе абсалютнай дакладнасці на кожным этапе. Укараненне аўтаматыз выяўленне дэфектаў керамічнай падкладкі прынцыпова абараняе вашу вытворчую маржу. Асноўная фінансавая база абапіраецца на збалансаваную абарону ўраджаю ад ілжывых адмоваў. Сістэмы AOI накіраваны на эфектыўны пошук дэфектаў. Тым не менш, вы таксама павінны звесці да мінімуму 'празмернае знішчэнне'. Празмернае знішчэнне азначае адмову ад цалкам добрых субстратаў з-за строгай адчувальнасці сістэмы. Празмернае адбракоўванне непасрэдна зніжае рэнтабельнасць вельмі дарагіх матэрыялаў, такіх як нітрыд алюмінія і нітрыд крэмнію. Аптымізаваная сістэма аптычнага кантролю бесперашкодна адрознівае сапраўдныя анамаліі ад прымальных касметычных варыяцый.
Ранняе выяўленне дэфектаў забяспечвае жыццёва важную надзейнасць вашай прадукцыі. Малюсенькі краёвы чып на ўзроўні падкладкі першапачаткова можа здацца трывіяльным. Тым не менш, гэта часта выклікае дарагія палявыя збоі ў канчатковых сілавых модулях, такіх як IGBT або SiC MOSFET. Мы павінны перахапіць гэтыя праблемы да таго, як пачнецца інкапсуляцыя або злучэнне правадоў. Ранняе выяўленне недахопу не дае вытворцам дадаваць дарагія крэмніевыя кампаненты ў асуджаную падкладку.
Акрамя таго, строгія галіновыя нормы патрабуюць поўнага захавання і прасочвання. Аўтамабільныя структуры, такія як IATF 16949, патрабуюць строгай дакументацыі якасці. Аэракасмічныя стандарты патрабуюць гэтак жа строгіх вытворчых запісаў. Сістэмы AOI адпавядаюць гэтым патрабаванням за кошт аўтаматызаванага архівавання малюнкаў і дакладнага адлюстравання дэфектаў. Яны ствараюць надзейнага лічбавага двайніка вашай вытворчасці. Гэтыя заархіваваныя даныя дазваляюць вам лёгка даказаць адпаведнасць падчас аўдыту пастаўшчыкоў.
Розная кераміка ўзаемадзейнічае фізічна і аптычна унікальнымі спосабамі. Вы не можаце выкарыстоўваць універсальную ўстаноўку асвятлення для ўсіх матэрыялаў падкладкі. Надзейны керамічная падкладка AOI інспекцыі павінны адаптавацца да канкрэтнай аптычнай фізікі бесперапынна.
Гліназём моцна рассейвае святло, які паступае. Яго крышталічная структура стварае напаўпразрысты павярхоўны пласт. Гэтая напаўпразрыстасць прымушае традыцыйнае прамое асвятленне непрадказальна адскокваць. Такім чынам, датчык камеры часта фіксуе празмерныя блікі або размытыя краю слядоў. Каб выправіць гэту праблему, вашаму AOI неабходна неадкладна наладзіць спецыяльнае абсталяванне. Вы павінны выкарыстоўваць кааксіяльнае асвятленне ў спалучэнні з шматракурсным асвятленнем. Кааксіяльнае святло злёгку пранікае ў керамічную паверхню, не выдзімаючы датчык выявы. Шматракурсныя святлодыёды дапамагаюць выразна вызначыць тапалогію паверхні. Гэта прадухіляе ілжывыя спрацоўванні, выкліканыя падземнымі адлюстраваннямі збожжа.
Нітрыд алюмінія ўяўляе зусім іншую перашкоду пры праверцы. AlN звычайна мае больш цёмны, непразрысты натуральны выгляд. Гэты цёмны фон значна памяншае візуальны кантраст паміж голай керамікай і выгравіраванымі меднымі слядамі. Традыцыйным камерам цяжка знайсці выразныя памежныя лініі. Каб пераадолець нізкую кантраснасць, вы павінны наладзіць пэўныя апаратныя параметры AOI. Выявы з высокім дынамічным дыяпазонам (HDR) становяцца тут абсалютна неабходнымі. HDR аб'ядноўвае некалькі розных экспазіцый, каб выявіць схаваныя дэталі. Акрамя таго, выкарыстанне асвятлення з пэўнай даўжынёй хвалі значна паляпшае бачнасць. Разгортванне сіняга або ультрафіялетавага святла значна паляпшае выяўленне краёў паверхні. Гэтыя больш кароткія хвалі менш рассейваюцца, ствараючы выразныя контуры на непразрыстым фоне.
Нітрыд крэмнія можа пахваліцца выключна высокай трываласцю на разрыў. Нягледзячы на гэтую ўражлівую механічную трываласць, ён застаецца адчувальным да мікратрэшчынак, якія цяжка заўважыць. Si3N4 таксама адрозніваецца прыкметнымі варыяцыямі тэкстуры паверхні. Матава-шэры або цёмны фон вельмі добра хавае тапаграфічныя анамаліі. Выяўленне дробных драпін на гэтай шурпатай фактуры штодзённа кідае выклік стандартнай оптыцы. Вашы налады AOI павінны ўключаць надзейнае асвятленне цёмнага поля. Асвятленне цёмнага поля нахіляе крыніцу святла вельмі блізка да гарызанталі. Гэтая тэхніка выдатна вылучае тапаграфічныя анамаліі. Любая драпіна або мікратрэшчына ўлоўлівае святло з нізкім вуглом і ярка ззяе на цёмным фоне.
Зводная табліца аптычных характарыстык
Тып матэрыялу |
Першасны аптычны выклік |
Рэкамендаваныя налады асвятлення |
Ключавыя тэхналогіі візуалізацыі |
|---|---|---|---|
Гліназём (Al2O3) |
Высокая празрыстасць выклікае моцныя блікі |
Шматракурснае і кааксіяльнае асвятленне |
Антыблікавая аптычная фільтрацыя |
Нітрыд алюмінію (AlN) |
Непразрыстая паверхня з-за нізкай кантраснасці |
Караткахвалевыя (сінія/УФ) святлодыёды |
Выява з высокім дынамічным дыяпазонам (HDR). |
Нітрыд крэмнію (Si3N4) |
Грубая тэкстура хавае дробныя мікротрэшчыны |
Асвятленне цёмнага поля з нізкім вуглом |
Тапаграфічнае сканіраванне высокага раздзялення |
Правільная візуалізацыя вырашае толькі палову праблемы праверкі. Вы таксама павінны ўсталяваць надзейную логіку выяўлення, каб дакладна інтэрпрэтаваць зробленыя выявы. Мы дзелім асноўныя аб'екты на аголеныя керамічныя анамаліі і дэфекты металізацыі.
Агляд несклеенной падкладкі патрабуе папярэджання пошуку ўласцівых структурных недахопаў.
Расколіны і сколы па краях: механічныя пашкоджанні часта ўзнікаюць падчас працэсаў аддзялення або наразання кубікамі. Ваша логіка агляду патрабуе асвятлення па краях, каб выявіць гэтыя малюсенькія разломы. Камеры, размешчаныя пад нахільнымі вугламі, бесперапынна кантралююць перыметр на наяўнасць няроўных сколаў.
Дзіркі: Пошук структурных кампрамісаў патрабуе надзвычайнай дакладнасці. Для выканання гэтай задачы святло, якое праходзіць праз матэрыял, цалкам прасвечвае. У якасці альтэрнатывы вы можаце разгарнуць выявы зверху ўніз з высокім дазволам. Праграмнае забеспячэнне аўтаматычна пазначае любыя цёмныя плямы, якія паказваюць на адсутнасць керамічнага матэрыялу.
Забруджванне і плямы: у вытворчых умовах непазбежна трапляюць староннія часціцы. Алгарытм выяўлення павінен адрозніваць бяскрыўднае абескаляроўванне ад крытычнага іншароднага матэрыялу. Каляровы парог дапамагае адфільтраваць прымальныя плямы ад апрацоўкі ад фактычнага разбуральнага смецця.
Як толькі медзь злучаецца непасрэдна з керамікай, з'яўляюцца новыя класы дэфектаў. Працэсы прамой злепленай медзі (DBC) і актыўнай пайкі металу (AMB) уносяць выразныя анамаліі.
Адслойванне і расслаенне медзі: Экстрэмальная цеплавая нагрузка прыводзіць да павольнага адлучэння медных слаёў. Ідэнтыфікацыя гэтых падобных на пухіры утварэнняў патрабуе перадавых аб'ёмных метадаў. 3D AOI або структураванае святло праецыруе ўзоры сеткі на мэтавую паверхню. Скажэнні ў сетцы выяўляюць недапушчальныя змены вышыні, выкліканыя ўнутраным расслаеннем.
Дэфекты тручэння (шорты/адкрытыя): працэсы хімічнага тручэння часта пакідаюць непажаданую медзь або выдаляюць занадта шмат матэрыялу. Тут мы разгортваем стандартныя 2D-геаметрычныя алгарытмы, заснаваныя на правілах. Праграмнае забеспячэнне дакладна вымярае шырыню і адлегласць паміж імі. Ён правярае, што ўсе памеры бяспечна застаюцца ў межах праектных допускаў.
Акісленне: Празмернае акісленне паверхні пазней пагаршае прадукцыйнасць паяння. Мы выкарыстоўваем логіку праверкі на аснове колеру, каб выявіць непрымальныя ўзроўні акіслення медзі. Сістэма адхіляе панэлі з цёмна-карычневымі або фіялетавымі адценнямі, якія перавышаюць устаноўленыя парогі.
Стандартная табліца ацэнкі дэфектаў
Катэгорыя дэфекту |
Спецыфічны недахоп |
Неабходная логіка праверкі |
|---|---|---|
Голая кераміка |
Сколы краю |
Маніторынг камеры з касым вуглом |
Голая кераміка |
Дзіркі |
Праходзячае святло або сканаванне зверху ўніз |
Металізацыя |
Расслаенне |
Праекцыя 3D структураванага святла |
Металізацыя |
Афортныя шорты |
Алгарытмы двухмерных геаметрычных правілаў |
Набыццё сістэмы кантролю патрабуе дбайнай тэхнічнай праверкі. Вы павінны ацаніць, наколькі добра апаратнае і праграмнае забеспячэнне спраўляецца з далікатнымі, каштоўнымі кампанентамі.
Праграмуемае, шматзоннае, шматколернае святлодыёднае асвятленне ўяўляе сабой патрабаванні да абсталявання, якія не падлягаюць абмеркаванню. Вытворчыя лініі змешаных матэрыялаў часта пераключаюцца паміж партыямі аксіду алюмінія і нітрыду крэмнію. Вы не можаце дазволіць сабе фізічна мяняць светлавыя купалы для кожнай асобнай партыі. Асвятленне з праграмным кіраваннем дазваляе імгненна пераключаць рэцэпты. Гэтая гнуткасць падтрымлівае высокую прапускную здольнасць пры аптымізацыі аптычнага кантрасту для кожнага канкрэтнага тыпу падкладкі.
Інжынеры пастаянна ўраўнаважваюць дэталі малюнка і хуткасць вытворчасці. Вам патрэбна субмікронная раздзяляльнасць, каб надзейна выявіць небяспечныя валасяныя расколіны. Аднак сканаванне з высокім дазволам значна запавольвае час цыкла. Вы павінны адпавядаць строгім патрабаванням адзінак у гадзіну (UPH) для буйнасерыйнай вытворчасці. Мы рэкамендуем спачатку вылічыць найменшы крытычны памер дэфекту. Затым выберыце датчык камеры, які адлюстроўвае дакладна тры-чатыры пікселі на гэты дэфект. Гэты каэфіцыент забяспечвае надзейнае выяўленне без апрацоўкі непатрэбных даных выявы.
Сучасныя платформы спалучаюць два розныя аналітычныя падыходы для максімальнай дакладнасці.
Логіка, заснаваная на правілах: гэты традыцыйны падыход застаецца лепшым для строгіх геаметрычных вымярэнняў. Ён выдатна спраўляецца з праверкай шырыні слядоў, праверкай абароненых зон і забеспячэннем выраўноўвання накладак. Логіка кожны раз ідэальна адпавядае жорсткім матэматычным параметрам.
ШІ і глыбокае навучанне: Штучны інтэлект становіцца вырашальным для дакладнай класіфікацыі суб'ектыўных дэфектаў. Ён вывучае тонкія адрозненні паміж узроўнямі сур'ёзнасці драпін. ШІ лёгка адрознівае бяскрыўдную пляму ад вады ад крытычнага электрычнага апёку. Выкарыстанне глыбокага навучання актыўна зніжае ўзровень ілжывых спрацоўванняў.
Мы павінны старанна ацаніць магчымасці фізічнай інтэграцыі. Кераміка, як вядома, далікатны матэрыял. Машына AOI павінна мець выключна механізмы заціску з нізкім узроўнем напружання. У якасці альтэрнатывы варта пашукаць вакуумныя транспартныя рамяні. Гэтыя сістэмы фіксуюць дошку без моцнага ціску на край. Прадухіленне ўвядзення новых механічных нагрузак падчас агляду застаецца першарадным.
Інтэграцыя новай інспекцыйнай платформы рэдка адбываецца бездакорна за адну ноч. Каб пазбегнуць раптоўных затрымак вытворчасці, трэба прадбачыць пэўныя праблемы з разгортваннем.
Кожная аптычная сістэма патрабуе першапачатковага навучання. Мы называем гэты крытычны перыяд фазай наладкі бібліятэкі. Вы павінны прадугледзець дастаткова часу для інжынераў, каб правільна навучыць мадэлі штучнага інтэлекту. Яны павінны даць сістэме сотні малюнкаў, якія паказваюць прымальныя супраць непрымальных касметычных варыяцый. Спешка на гэтай фазе непасрэдна выклікае масіўныя ўсплёскі ілжывай адмовы пазней. Цярпенне падчас наладкі гарантуе доўгатэрміновую стабільнасць.
Суровыя завадскія ўмовы пастаянна пагражаюць адчувальнай аптычнай каліброўцы. Навакольнае фабрычнае асвятленне можа лёгка ствараць перашкоды высокаадчувальным аптычным датчыкам. Цені ад праязджаючых пагрузчыкаў або мігатлівыя верхнія ліхтары непрадказальна змяняюць кантраснасць выявы. Акрамя таго, паветраны пыл асядае на лінзах і падкладках, штодня ствараючы фальшывыя дэфекты. Укараненне належных карпусоў машыны эфектыўна вырашае гэтыя праблемы. Мы таксама настойліва рэкамендуем прытрымлівацца строгіх стандартаў чыстых памяшканняў вакол зоны непасрэднага агляду.
Камеры з высокім дазволам хутка ствараюць вялізныя файлы. Гэта стварае сур'ёзную рызыку імгненнага перапаўнення фабрычных сетак. ІТ-інфраструктура часта адчувае праблемы з перадачай несціснутых гігабайт даных малюнкаў кожную хвіліну. Вы павінны ўсталяваць строгія рэкамендацыі па захаванні даных на ранняй стадыі. Агрэсіўна сціскайце выявы, якія перадаюцца, і захоўвайце файлы без страт толькі для адхіленых дошак. Забяспечце бесперабойную сувязь, выкарыстоўваючы стандартныя пратаколы інтэграцыі MES, такія як SECS/GEM.
Разгортванне аўтаматызаванага аптычнага кантролю ператварае вытворчасць падкладкі з рэактыўнага пошуку непаладак у актыўны кантроль якасці. Каб забяспечыць вельмі паспяховае разгортванне, сканцэнтруйцеся непасрэдна на гэтых рашучых дзеяннях:
Шорт-ліст строга ў адпаведнасці з матэрыяльнымі магчымасцямі: выбірайце пастаўшчыкоў AOI на аснове іх дэманстратыўнай здольнасці ствараць малюнак вашага канкрэтнага матэрыялу падкладкі. Праверце іх у рэальных вытворчых умовах, а не толькі ў ідэальных лабараторных умовах.
Патрабуйце спецыялізаваную оптыку загадзя: пацвердзіце, што абсталяванне падтрымлівае цёмнае поле, кааксіяльнае і шматхвалевае асвятленне, перш чым пачаць сур'ёзныя камерцыйныя дыскусіі.
Выканайце структураванае пацверджанне канцэпцыі (PoC): пастаўце пастаўшчыку AOI 'залатую дошку' разам з партыяй вядомых нязначных дэфектаў. Выкарыстоўвайце гэта, каб бяспечна параўнаць іх ілжывададатныя і ілжываадмоўныя паказчыкі перад капітальнымі выдаткамі.
Плануйце надзейную прапускную здольнасць сеткі: загадзя абнавіце серверную інфраструктуру, каб апрацоўваць велізарную карысную нагрузку дадзеных, якая ствараецца аптычным сканаваннем высокай раздзяляльнасці.
Знайдзіце час, каб ацаніць фізічныя сістэмы апрацоўкі разам з чыстымі аптычнымі характарыстыкамі. Партнёрства з пастаўшчыком, які разбіраецца ў транспарціроўцы далікатных матэрыялаў, прадухіляе пераломы, выкліканыя пагрузкай. Пачніце ацэнку пастаўшчыка сёння з падрыхтоўкі ўзораў дэфектаў у найгоршым выпадку для першапачатковага эталоннага тэсціравання.
A: Каэфіцыент ілжывых выклікаў моцна адрозніваецца ў залежнасці ад тыпу матэрыялу і сталасці алгарытму. Традыцыйныя сістэмы, заснаваныя на правілах, часта змагаюцца з керамічнай тэкстурай, часам перавышаючы 10% ілжывых адмоваў. Тым не менш, сучасныя сродкі звычайна імкнуцца да менш чым 3% ілжывых выклікаў. Для дасягнення гэтага выключна нізкага паказчыка патрабуецца выкарыстанне аптымізаваных сістэм глыбокага навучання, навучаных на надзейных бібліятэках дэфектаў.
A: 2D AOI у асноўным абапіраецца на змены кантрасту і колеру. Ён добра працуе для вымярэння плошчы паверхні і выяўлення змены колеру. Аднак ён не можа надзейна выявіць расслаенне медзі. Вам патрэбна 3D AOI або сістэмы структураванага асвятлення для вымярэння змены вышыні. Толькі 3D-карціраванне дакладна вызначае сапраўдныя пухіры, характэрныя для ўнутранага расслаення.
A: Так, таўшчыня істотна ўплывае на працэс аптычнага кантролю. Гэты ўплыў з'яўляецца найбольш прыкметным у дачыненні да напаўпразрыстасці, асабліва для падкладак з гліназёму. Больш тоўстыя падкладкі блакуюць больш святла, памяншаючы блікі, але патрабуюць больш высокай магутнасці асвятлення. Варыяцыі таўшчыні могуць запатрабаваць ад аператараў рэгуляваць інтэнсіўнасць асвятлення знізу ўверх або бесперапынна адкалібраваць глыбіню фокуса.
