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72 PCB giugno 2012 ▶ TEST & QUALITY - SISTEMA BX BENCHTOP AOI benchtop a 5 telecamere Il sistema AOI deve essere sufficientemente prestante da supportare produttività e veloci cambi di codice prodotto sotto l’egida di un efficiente controllo di processo che possa in tempo reale dare tutte le informazioni per mantenere nel target la produzione di Dario Gozzi La valutazione di un sistema AOI è tradizionalmente un’esperienza lunga e noiosa. Questo è in massima parte dovuto all’incertezza sul come valutare il sistema e sulla sensibilità umana che comunque entra in gioco nel percepire le prestazioni in termini di semplicità di programmazione e di risultati tra reali difetti e falsi difetti (o difetti non rilevati). La principale causa del lungo tempo di valutazione è da ricercare nella pro- Particolare del vano di alloggiamento del pcb del sistema a 5 telecamere Yestech BX di Nordson grammazione della libreria dei componenti e nella personalizzazione dei programmi. È richiesto inoltre un supporto tecnico capace nella programmazione, per un preciso aggiustamento delle luci e nell’utilizzo delle diverse telecamere presenti sul sistema per garantire un’ispezione efficace. Non è caso raro che dopo aver speso ore di set-up, sentendo che persiste la difficoltà, subentra la frustrazione con risultato negativo sulla valutazione. Altro fattore d’importanza strategica nella scelta di un sistema è la capacità del costruttore di perseguire continui sviluppi e aggiornamenti sia del software che dell’hardware al fine di garantire non solo l’aggiornamento del sistema col trend tecnologico in corso, ma anche di andare a porre rimedio alle eventuali lacune che l’utilizzo dovesse far emergere nel tempo. Il sistema BX benchtop Come leader emergente nel campo dell’ispezione ottica automatica YesTech, del gruppo Nordson, è ben cosciente di queste difficoltà per cui ha destinato notevoli risorse nella ricerca e sviluppo di telecamere ad alta risoluzione e di sistemi d’illuminazione che possano coadiuvare il lavoro delle varie telecamere di cui dispone il sistema. Anche lo studio del software ha portato ad ottenere un prodotto che sia alla portata di ogni operatore senza perdere di efficacia nella copertura dei vari gradi di complessità degli attuali pcb, Particolare della testa su cui trovano posto le telecamere e l’illuminazione
inclusa quella da alta intensità (High-density interconnection). Unico sistema in commercio che nella configurazione da banco sia configurabile con 5 telecamere, il modello BX è distribuito da Cabiotec che grazie al numeroso installato è anche in grado di garantire un efficiente servizio tecnico di supporto. Il sistema dispone di telecamere con cinque megapixel di risoluzione (2448 x 2048 - dimensioni di pixel pari a 25, 12 o 8 micron), 3 livelli di zoom e ottiche telecentriche che ne aumentano la precisione e la ripetibilità perché garantiscono lo stesso ingrandimento a qualsiasi distanza ed eliminano l’incertezza su quanto posizionato ai bordi rispetto al centro dell’obiettivo. Le ottiche telecentriche riducono e in alcuni casi eliminano errori prospettici, il cambio di ingrandimento dovuto a spostamenti dell’oggetto e distorsione dell’immagine. Il sistema controlla i giunti di saldatura e il corretto posizionamento dei componenti nei pcb assemblati, ma verifica anche la corretta deposizione della pasta saldante (ispezione 2D). Le quattro telecamere laterali aggiungono una capacità di ispezione che usualmente si riscontra solo nei sistemi in-line. Si passa da un’ispezione 2D con singola o doppia telecamera al lato top a un’ispezione multi telecamera grazie alla quale, attivando la telecamera con la migliore visuale, permette l’identificazione dei difetti più critici come ad esempio i piedini sollevati. La programmazione è facile e intuitiva; l’operatore al termine del corso d’istruzione riesce normamente in trenta minuti a realizzare il programma d’ispezione (componenti e giunti di saldatura). Il sistema BX dispone di una libreria standard dei package (aperta e implementabile) che semplifica sia la fase I seicento LED suddivisi in quattro colori sono il supporto indispensabile per una meticolosa visione di tutti i particolari che concorrono nel conferire la giusta qualità del pcb di training iniziale che ogni operazione di programmazione successiva. La tecnologia Fusion Lighting con cui è equipaggiato, consiste nel disporre di sistemi con illuminazioni dinamiche multicolore con differenti livelli di angolazione. Questo consente di aumentare il contrasto per una maggiore identificazione dei difetti. L’illuminazione è programmabile su 600 LED ad alta intensità, distribuiti su tre livelli di illuminazione in quattro colori: bianco, rosso, verde e blu. Lavorando con l’ampia combinazione offerta dalle varie telecamere e dall’insieme delle illuminazioni, il risultato non è influenzato né dal colore né dalla finitura del pcb, ma nemmeno dal tipo di crema saldante o dalla dimensione dei pad. L’insieme garantisce un’alta copertura delle difettosità. La configurazione benchtop del sistema BX consente di utilizzarlo con estrema efficacia sia per il controllo post serigrafico che pre e post-reflow. La capacità di ispezionare i componenti PTH (così come i loro giunti) lo vede ben collocato anche come sistema di ispezione a fine linea. Con la versione BX-UV inoltre è possibile eseguire un controllo automatico anche del processo di conformal coating. La programmazione off-line massimizza l’utilizzo del sistema mentre il controllo statistico di processo (SPC) in tempo reale costituisce una soluzione pratica all’incremento di produttività. Caratteristiche e capacità d’ispezione L’ispezione è condotta su schede con dimensione massima di 18” x 20” (457x508 mm) e una clearance di 50 mm per lato (top e bottom). La velocità di lavoro arriva a 25 cm 2 /secondo o circa 500.000 componenti all’ora. In funzione delle esigenze della produzione l’ispezione è condotta sia su schede serigrafate (pasta saldante) che su pcb assemblati, nel qual caso sono verificati: - difetti di saldatura come mancanza; - eccessiva o insufficiente quantità di lega; - pin sollevati, piegati o in corto tra loro; - presenza, assenza e posizionamento dei componenti; - tombstone e skew; - polarità e valori. Sui componenti PTH si rileva la presenza o meno del corpo del componente, l’eventuale polarità, il codice colore, la presenza del reoforo e la bontà del relativo giunto di saldatura. Volendo si può attivare la ricerca anche della presenza di solder ball, mentre il componente più piccolo ispezionabile è lo 0201 e con l’opzione di maggior ingrandimento si possono indagare anche gli 01005. Tra gli algoritmi, oltre a quelli che basano il riconoscimento sull’immagine o su precise regole di identificazione, si annovera quello per la lettura del barcode e quelli per l’OCV e l’OCR. A livello di software off-line l’operatore ha disponibili il pacchetto per il rework e quello per la creazione e la verifica del programma d’ispezione. Cabiotec www.cabiotec.it PCB giugno 2012 73
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