长板检测:特大型AOI

作者:Frank Böhme

GSP LED 01尽管有各种各样的应用,但是在电子组件制造过程中,有些面板尺寸经实践检验是通用可行的。一方面,这是由于生产设备的面板处理能力决定的,如锡膏印刷机、贴片机、炉子、AOI、上下板设备等。另一方面,人体工程学设计也起着重要的作用,由于操作人员处理面板的方式以及组件的重量等因素。面板的尺寸主要取决于其应用。一般作为一个规则,单个组件的边缘长度应小于半米。通常相对较小的组件通过拼板进行生产,以提高生产量和设备最佳利用率。然而,较大的组件问题也较多。大多数标准系统不处理过大的组件。

为什么会有大型印制电路板?

尽管电子产品趋向于小型化和集成化,然而特大型独立组件的应用不断涌现。照明技术就是一个例子:随着LED技术的发展,LED已应用于各类照明,并以各种形状生产,以增加光通量,形成各种不同的颜色,提高效率。与其他电子组件相比,在这个领域面板尺寸比灯的小型化生产更受关注,也更重要。大型LED灯在一个载体上生产,而不是由单个元件组装,其显著的优势是:消除昂贵和容易出错的连接器和电缆,减少安装和服务的劳动力,热管理一体化,提高产品的使用寿命。

自动光学检测系统(AOI)是组件高效自动化生产不可缺少的设备。它主要用于质量保证,也用于生产故障的快速和可再生产检测。除了元件的存在和焊点评估等的标准测试,也包括距离和位置测量(如QFN到对准标记的距离)、连接器管脚圆周测量,更奇特的一个例子是玻璃体中簧片触点的对准。AOI和自动接触甚至可以扩展到照明组件测试,包括LED的功能测试、LED体中微裂纹检测,以及亮度和辐射测量。AOI也是实现组件完整的可追溯性的一个重要手段,断定错误和测量值即时统计评价的一个重要手段。根据所有技术规范的要求收集大量的数据,并与生产控制系统(MES接口)进行交换。根据所获得的信息,可以在生产线的上游采取立即的纠正措施。

如果制造商的任务是生产一个超长的组件,这可能意味着使用自动化生产线进行生产是不可能的,生产步骤必须手动进行。作为一种选择,由特殊机械组成的装配线可以通过专门设置适用于这些产品。但是特殊机械这种选择通常是相当昂贵的,对于中小批量的生产,几乎没有利润。比较理想的情况是,对生产设备进行简单的调整设置,使其可适用于特殊任务。

全球有许多的AOI系统供应商。大多数生产商都是专注于标准、广泛使用的应用,以实现高销售量和降低设备价格。然而,在欧洲工业界,越来越要求企业必须拥有对中小批量特殊要求的灵活、快速反应能力,而不是提供单一产品的廉价大规模生产。这不但适合于消费品,也适合于工业设备。

那么怎样才能将专为标准组件和面板设计的传统在线AOI应用于长板检测呢?分段检测是一种选择。在标准AOI两边通过两个相等长度的带式模块进行扩展,确保长组件平稳顺利地向前送料。在操作过程中,组件在AOI中分段多次检测:以规定的时间间隔,向前运送、固定和测试组件。将每个测试部分的数据和测试结果组合在一起,就构成了组件的整体结果。

采用X-Y轴悬臂相对于组件定位图像采集系统。检测时组件必须是固定不动的。为了确保完整的检测结果,分段测试之间,在AOI运送方向的向前送料距离应略小于AOI的可测试区。分段测试的分段数取决于组件长度,组件长度除以前行送料长度即为测试分段数。此方法意味着测试组件的最大长度仅受所选择的带式连接模块的限制。

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