fudae3d-spi介绍.pdf

1深圳市复蝶智能科技有限公司2为什么要导入为什么要导入3D SPI3D SPI？？为什么要导入为什么要导入3D SPI3D SPI？？30thMay 20083• 破坏性检测无损检测 (NDI)• 凭经验判断、定性判断实事图像判断、数值量化判断• 个体抽样筛选试验１００％全检• 手动、离线检测、全自动检测• 产品出货后由市场使用检验反馈生产过程中全方位检测、模拟 实验SMT检测行业的发展趋势SMT检测行业的发展趋势4方法应用方面1. 可见光AOI SPIPCBA过程中锡膏印刷、元件贴装、焊接的检测2. Ｘ射线XrayBGA、THT焊接；ＣＴ－３Ｄ分析、断层扫描3. 光纤内窥Optical fiber现有NDＩ检测在ＳＭＴ中的应用现有NDＩ检测在ＳＭＴ中的应用5什么是SPI？什么是SPI？SPI: Solder Paste Inspection原理系全自动非接触式测量，用于锡膏印刷机之后，贴片机之 前依靠激光测量或结构光测量等技术手段，对PCB印刷后的 焊锡膏进行2D或3D量测（微米级精度），从而在回流炉焊接前及时发现焊锡膏的不良现象，由此尽 可能地避免成品PCB不合格的发生，是一种质量过程控制 手段。

Solder Paste Inspection3D锡膏自动检测机6SMT元件日益精密化贴片元件 0.4x0.2 mm贴片元件 2.0x1.25 mm插件元件 6x2 mm在SMT行业发展的20多年间， 元件组装方式，由插件变化到贴片元件尺寸原来越小，引脚间距越来越密… 已经超越人眼所能识别的能力QFP等细引脚间隙元件、PLCC、BGA等焊点 隐藏在本体下的元件，给贴装后AOI检测，以 及焊接后AOI检测带来困难SMT元件的变化趋势下，在锡膏印刷环 节就需要进行质量控制与检测7某些元件焊接后检测难PLCC、BGA等元件的焊点，在焊接后AOI不能检测； 0201、01005、屏蔽盖下元件，焊接后更是难以维修8SMT生产 必须对锡膏印刷进行管控很多缺陷是必须在锡膏印刷环节就被检出！引用统计数据：SMTA – SMT工艺中的74%的不良来自锡膏印刷全球表面贴装协会(SMTA)的报告里提到SMT工艺 的不良中锡膏印刷相关的不良占74%锡膏印 刷工艺的好坏决定着SMT工艺的品质焊锡桥连 ：28% 焊锡少：23% 开焊：18% 无焊锡： 5% 共 74% 的不良， 来自于锡膏印刷工艺！9① 不良的检出① 不良的检出在贴装部件前检测出不良品 就可以减少废料在贴装部件前检测出不良品 就可以减少废料印刷SPI 检查部件贴装回流焊 （上锡）外观检查电气检查下 道 工 序 NG SPI检查出的不良→ 只需重新印刷NG回流焊后本来不必要的成本产生再检查修理状态确认部件在锡膏印刷环节发现不良，节约生产费用100.5RMB5RMB50RMB100RMB35RMBRMBRMB$ $RMBRMB在锡膏印刷环节发现不良，节约维修费用发现越早， 节省越多维修费用发现越早， 节省越多维修费用11使用3D-SPI的理由？1. 使用SPI可尽早发现不良、尽早维修以节约维修成本 2. SPI可以在第一时间控制住产线上74%不良的发生 3. SPI可帮助工程师调整印刷机（前后挂刀位置、下压力、脱 模速度、锡膏稳定时间、网板擦拭间隔时间等等。

4. 详尽的SPC统计数据和报表 5. 满足现代6sigma生产管理的必备测量统计工具用3D-SPI检测出的不良： ・体积* ・面积 ・高度* ・位置错位 ・扩散 ・缺失 ・破损 ・高度偏差(拉尖)*考虑原因 印刷机原因 ・印刷压力、刮刀速度 ・刮刀磨耗 ・顶针配置 ・脱板控制钢网原因 ・位置不吻合 ・钢网模版(开口尺寸、加工方法)焊锡原因 ・异物混入 ・粒径、粘度省钱！改进工艺！省力！*只有3D-SPI才能检测出提升锡膏的印刷品质， 降低不良率！用SPI确认印刷状态 并把锡膏印刷状态信息 反馈给锡膏印刷机123D-SPI应用实例 1 ：锡膏厚度分布从整板趋势图中我们可以看到体积部分有的地方偏多（红色/黄色部分）， 分布很不均匀；经过检查顶针：发现网板的中部没有放置顶针！13连续收取前后刮刀的锡膏板进行检测，并对前后刮刀的PCB进行分组分析可以发现前刮刀比后刮刀的体积多10%，正态分布图也显示前刮刀分布较后刮刀集中G1：后刮 刀G2：前刮 刀3D-SPI应用实例 2 ：前后刮刀分组分析1414后刮刀前刮刀•通过左图我们可以看到前刮刀刮得不干净，后 刮刀刮得较干净，•检查前刮刀的压力和速度都是很正常，•说明前刮刀的刮刀高度有问题，•重新做刮刀高度后，前刮刀刮得很干净，后刮 刀不干净，•说明测刮刀高度的TACTILE系统部分有硬件问 题，建议检查SENSOR和MOTOR以及整个回路。

3D-SPI应用实例 2 ：前后刮刀分组分析1515下图的红点显示锡膏量偏少，那么为什么这段时间PCB少锡呢？经检查为这段 时间印刷机停止印刷超过20分钟以上解决方法：解决方法：当印刷机停止印刷超过15分钟以上时应该搅拌锡膏，减少这类不 良的发生3D-SPI应用实例3 ：不良发生趋势163D-SPI是SMT产线质量控制的关键因素锡膏印刷相关的不良是不规则产 生的 只有我们实时监控印刷机的状态， 才能明显减少SMT工艺中的不 良率，优化印刷工艺能提高 SMT工艺的品质，达到较高的 良率水平很多因素影响印刷工艺品质，并 且没有明确的因果关系所以必须实时监控印刷工艺，及 时准确地调整印刷机状态17资料提供：奥林巴斯光学工业株式会社线路板制造的不良率降低88%，提高了产品的合格率不良率的推移客户使用3D-SPI 的效果18３Ｄ－ＳＰＩ与２Ｄ－ＳＰＩ的区别３Ｄ－ＳＰＩ与２Ｄ－ＳＰＩ的区别焊锡的判断结果 平均高度焊锡的判断结果 平均高度 面积面积 体积体积 判断结果判断结果 锡膏测厚仪锡膏测厚仪 NG － － NG NG － － NG 2D-SPI － OK － OK 2D-SPI － OK － OK 3D-SPI NG OK NG NG 3D-SPI NG OK NG NG 设计值 设计值 焊锡 面积和设计值相近， 但体积较设计值大幅下降。

焊锡 面积和设计值相近， 但体积较设计值大幅下降 用SPI检测出的不良 ・体积* ・面积 ・高度* ・位置错位 ・扩散 ・缺失 ・破损 ・高度偏差(拉尖)**只有3D SPI才能完全检测出2D观测 （从正上方）2D观测 （从斜侧）3D检测NG为了在检测中不遗漏印刷不良，就必须使用3D SPI检测OKOK19客户提出了印刷焊锡的不良， 我们向客户提示了用3D-SPI测 试的结果证明了我公司内印 刷工艺没有问题，回避了乌虚 有的责任2D-SPI制作检测程序 太麻烦，相反没想到 3D-SPI的检测程序制 作这么方便且效果这 么好不同生产线、甚至不同 工厂可以使用同一检测 程序，非常方便可以在10分钟之内完成检测程序 制作，可以对应应急的生产明白了用2D-SPI不能检测 出印刷质量全部的问题 （特别是高度）和锡膏测厚仪相比，能够 实时检测印刷质量，且能 很有效测出异物，因此杜 绝了异物的不良能够显示细微的拉尖等， 因此十分适合于印刷条件 的设定检测速度快，操作简单实时控制锡膏印刷工艺， 印刷质量、产品直通率 得到明显改善客户使用3D-SPI 后的声音203D SPI与ROI的关系•投资回报率(Return On Investment，ROI) •ROI是指通过投资而应返回的价值，企业从一项投资性商业活动的投资中得到的经 济回报。

它涵盖了企业的获利目标利润和投入的经营所必备的财产相关，因为管 理人员必须通过投资和现有财产获得利润， •投资才有回报！ •投资回报率（ROI）=年利润或年均利润/投资总额×100%购买一台SPI 500，000元， 可以满足生产、检测、维修、工艺、质量等多部门的使用要求 生产部门：目检员，3000元/月x2班x12月=72000元/年 维修部门：维修费用，0.5元/点x1点/4块PCBx2500块PCB/天x300天=93750元/年 工艺部门：改进锡膏印刷工业，优化印刷参数，20000元/年 质量部门：SPC制程控制工具，客户审核时符合6sigma制程的依据，10000元/年 其他：提高客户对加工方的产品质量信心，获得更多订单！ 取代锡膏测厚仪 100，000元 ROI=（72000+93750+20000+10000）/（500000-100000）x100% = 48.9%不到2年赚回一台SPI所需时间 ？21当前主流当前主流3D SPI3D SPI工作方式工作方式当前主流当前主流3D SPI3D SPI工作方式工作方式30thMay 200822主流 3DSPI 技术——按工作方式划分主流 3DSPI 技术——按工作方式划分点对点拍摄飞行拍摄23主流 3D SPI 技术——按检测原理划分主流 3D SPI 技术——按检测原理划分相位轮廓测量术（PMP）激光测量术（Laser）相位轮廓测量术（PMP）24复复蝶公司及其蝶公司及其3D SPI3D SPI产品介绍产品介绍复复蝶公司及其蝶公司及其3D SPI3D SPI产品介绍产品介绍30thMay 200825•复蝶的含义： 公司依托复旦大学，故企业名称以“复”为始，“蝶”代表蝴蝶， 寓意“蝴蝶效应”，象征公司作为科技企业，心小志大、力小任重、 小往大来。

•Fudae的含义： 发音与复蝶中文发音相似，代表 Future 与 Daedal 的缩写Future 代 表公司致力于创造未来顶尖科技，Daedal 代表公司产品追求巧妙精 美•复蝶目标：公司致力于致力于3D精密测量自动化设备领域，矢志做 全球最好最先进的3D精密检测设备•运营定位：3D 精密测量自动化设备的自主研发、生产制造、安装培 训与售后服务•复蝶使命：复蝶检测产品作为巧妙的“眼睛”，为您感知未知微观 世界！上海复蝶智能科技有限公司介绍26复蝶公司荣誉27公司率先研发并生产出中国首款全自动型3D SPI Janus520、全检桌上型3D SPI Lanus 400迄今为止，本公司依然是国内全自动型3D SPI的唯一供应商本次发布新产品本次发布新产品：3D-SPI Janus330独有技术独有技术：Gpu运算、多角度双投影头、基于win7 64位的多点触控操作系统（已获2项软件著作 权、5项新发明专利）复蝶产品介绍28FuDae 3D SPI正弦光投影PMP检测的原理PMP的含义H = D tan(a)aHD相位调制轮廓测量技术(Phase Measurement Profilometry， 简称 PMP)，是一种基于结构光栅正弦 运动投影，离散相移获取多幅被照 射物光场图像，再根据多步相移法 计算出相位分布，最后利用三角测 量等方法得到高精度的物体外形轮 廓和体积测量结果。

PMP技术实现锡膏的三维测量， 在保证高速测量的同时，大幅度的 提高测量精度光栅照明投影 + 运动29FuDae 3D SPI正弦条纹投影PMP检测的结构相机与镜头模组PCB 与 锡膏多频率投影3D光源与 条纹投影/调制 装置23D光源与 条纹投影/调制 装置130相机相机棱镜棱镜白光条纹栅PCBFuDae 3D SPI正弦条纹投影PMP检测的原理31多投影头：克服阴影遮挡带来的检测障碍多投影头：克服阴影遮挡带来的检测障碍单投影？？？？双投影OK举例：同一IC元件不同方向的相同引脚h 焊锡膏，在单一3D投影光源下的阴影 所造成的体积检测影响不同！32复复蝶蝶SPISPI独创技术介绍独创技术介绍复复蝶蝶SPISPI独创技术介绍独创技术介绍30thMay 200833GPU加速PMP运算：更高的运算效率GPU加速PMP运算：更高的运算效率并行运算3445度锡膏多角度双投影：有效应对特殊角度锡膏的测量干扰多角度双投影：有效应对特殊角度锡膏的测量干扰30度或60度条纹投射标准45度条纹投射。