一些評(píng)估顯示，全世界只有20%-30%的SMT生產(chǎn)線裝配了自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)系統(tǒng)。盡管器件的尺寸近年來(lái)已經(jīng)縮小到人眼可以觀察的范圍之外，而且AOI也顯示出某些誘人的性能，但是市場(chǎng)對(duì)其價(jià)值仍持懷疑態(tài)度。作為對(duì)市場(chǎng)情況的回應(yīng)，檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)在正向著更小、更快的驗(yàn)證原則發(fā)展。EPV(內(nèi)嵌式檢測(cè))是一項(xiàng)新興技術(shù)，它將檢驗(yàn)技術(shù)植入設(shè)備的運(yùn)行程序中，能回答裝配者所關(guān)心的外圍成本、占地面積和投資回報(bào)率等問(wèn)題。

　　嵌入生產(chǎn)過(guò)程中的驗(yàn)證

　　AOI業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)看到了每條生產(chǎn)線上配置多個(gè)線上檢測(cè)系統(tǒng)的前景：分別在版面印刷、器件貼裝和回流之后達(dá)到100%的檢測(cè)。在每一工藝后即時(shí)檢測(cè)出焊膏錯(cuò)誤、器件貼裝缺失或錯(cuò)誤、壞焊節(jié)等，這樣就可以減少浪費(fèi)，讓一些板子送回重做，使得報(bào)廢板所追加的額外成本更少。這一策略對(duì)某些市場(chǎng)很有效，不過(guò)很多裝配者很勉強(qiáng)才能接受額外的資本投入和較大的生產(chǎn)線占地面積。此外，其生產(chǎn)周期、人員培訓(xùn)和設(shè)備編程的工作量也很大。不過(guò)有些公司要求很?chē)?yán)格的檢測(cè)，堅(jiān)信每一道工序都必須盡在掌握之中，以最大限度地減少錯(cuò)誤，使得最后那些不可避免的少數(shù)報(bào)廢板所引起的花費(fèi)都在可以接受的范圍內(nèi)。

　　但是裝配者還是希望限制焊膏印刷錯(cuò)誤和不正確的器件貼裝---這是回流前引起電路板報(bào)廢的最主要的兩個(gè)原因。

　　CyberOptics公司開(kāi)發(fā)了嵌入生產(chǎn)過(guò)程中的驗(yàn)證(EPV)解決方案。CyberOptics是光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)家，為SMT電子裝配設(shè)備和半導(dǎo)體裝配市場(chǎng)提供提高產(chǎn)量產(chǎn)能的工具，在這一領(lǐng)域具有悠久而良好的聲譽(yù)。CyberOptics的新型EPV傳感器技術(shù)讓貼裝機(jī)內(nèi)部加入視覺(jué)驗(yàn)證能力，工作于設(shè)備正在進(jìn)行貼裝的時(shí)候。這樣，系統(tǒng)就可以具有較低的價(jià)格，增加很少或不增加額外循環(huán)時(shí)間，并且不增加生產(chǎn)線占地面積。但是這些都需要得到設(shè)備制造商的支持。

　　環(huán)球儀器是第一個(gè)關(guān)注EPV潛能并且在此技術(shù)上投入研究精力的設(shè)備制造商。目前，環(huán)球儀器把這項(xiàng)技術(shù)作為Genesis和AdVantis平臺(tái)的可選項(xiàng)，與環(huán)球儀器的閃電頭一并提供給客戶。環(huán)球儀器總裁Ian deSouza認(rèn)為，在未來(lái)的十幾年中，這都將是業(yè)界最令人興奮的革新之一。

　　與貼裝工序同時(shí)工作

　　因?yàn)镋PV直接置于設(shè)備內(nèi)部，所以它能夠在不增加循環(huán)時(shí)間和額外編程開(kāi)銷(xiāo)的情況下持續(xù)提供即時(shí)的程序數(shù)據(jù)。當(dāng)它植入帶有閃電頭的Genesis或AdVantis機(jī)器后，它將在貼裝工序運(yùn)作的同時(shí)而不是之后工作。這也正是市場(chǎng)長(zhǎng)期以來(lái)所追求的技術(shù)。

　　CyberOptics的主席和創(chuàng)始人Steven Case進(jìn)一步闡明：EPV在設(shè)備運(yùn)行中所提供的廣闊視野比過(guò)去任何裝配者所能達(dá)到的還要深入。重要的是，它能在諸如改變工藝流程等緊急情況發(fā)生后能減少回到正常生產(chǎn)所需的時(shí)間，降低不確定因素發(fā)生的可能。

　　在拾取和貼裝設(shè)備內(nèi)，EPV傳感器運(yùn)用特有的方式捕捉每一個(gè)部件的信息，并通過(guò)Firewire把數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。操作員和工藝工程師還可以用EPV軟件詳細(xì)回顧每條實(shí)時(shí)信息和存檔信息。主機(jī)上的信息可以輸出到公用目錄，用于存檔或供其他網(wǎng)絡(luò)終端訪問(wèn)。

　　CyberOptics為實(shí)現(xiàn)EPV克服了很多艱難的技術(shù)挑戰(zhàn)。系統(tǒng)具有高度小型化的機(jī)械和光學(xué)系統(tǒng)，以便能移入AdVantis或Genesisi的狹小空間內(nèi)。為在一個(gè)裝貼時(shí)間內(nèi)完成完整的驗(yàn)證工作，數(shù)據(jù)獲取時(shí)間和快速圖像處理非常關(guān)鍵。CyberOptics發(fā)現(xiàn)，為獲得最可靠的信息，精確的圖形非常重要。在解決這些問(wèn)題之后，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)性能指標(biāo)建立穩(wěn)定的方案，CyberOptics和環(huán)球儀器迎來(lái)了第一個(gè)突破。兩公司共同協(xié)作將EPV傳感器和Genesis和AdVantis的閃電頭整合起來(lái)。

　　SMT一次性通過(guò)率將更高

　　通過(guò)上述工作，我們得到了具有高清晰度的實(shí)時(shí)貼裝圖像和100%自動(dòng)探測(cè)缺失器件能力的系統(tǒng)。除此之外，EPV方案還使產(chǎn)品工程師可以回顧貼裝圖像以檢驗(yàn)焊膏質(zhì)量，識(shí)別偏離、錯(cuò)誤和錯(cuò)置的器件，并檢查新吸嘴---這一增強(qiáng)功能提供了從根本原因入手進(jìn)行錯(cuò)誤分析的能力。在不久的將來(lái)，EPV還將在器件拾取流程中也加入相同的性能。

　　軟件將EPV傳感器系統(tǒng)，設(shè)備和貼裝頭的馬達(dá)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)程序綜合在一起，省去了EPV的編程和培訓(xùn)時(shí)間。EPV對(duì)設(shè)備在速度達(dá)到60000cph時(shí)仍無(wú)影響，這可以使EPV充分地與快速雙頭Genesis閃電頭結(jié)合在一起而對(duì)工作循環(huán)時(shí)間不產(chǎn)生影響。

　　線上AOI在完全檢測(cè)能力上超過(guò)了EPV。不過(guò)EPV在快速判斷每塊板子的go/no-go信號(hào)、提供其他智能化功能等方面更具優(yōu)勢(shì)。而且，最重要的是，EPV的成本更低。

　　環(huán)球儀器和CyberOptics已經(jīng)證實(shí)了這樣的概念，有效的光學(xué)檢測(cè)可以植入某些貼裝平臺(tái)中，從而打破運(yùn)用廣泛的自動(dòng)檢測(cè)的技術(shù)瓶頸。EPV達(dá)到了絕大多數(shù)AOI購(gòu)買(mǎi)者所需要的性能要求，其低廉的價(jià)格使檢測(cè)技術(shù)在更廣闊的市場(chǎng)中更能令人接受。EPV將會(huì)成為廣泛應(yīng)用的PCB裝配線中過(guò)程監(jiān)控技術(shù)的催化劑。

　　最后，由于EPV能在電路板仍在貼裝機(jī)中就對(duì)探測(cè)到的缺陷進(jìn)行糾錯(cuò)，我們可以預(yù)計(jì)未來(lái)SMT生產(chǎn)線上的一次性通過(guò)率將會(huì)更高。