자동 광학 검사: 컴퓨터 비전 기술의 발전

By Fouad Sabry

자동 광학 검사란 무엇입니까

자동 광학 검사(A O I)는 카메라가 테스트 중인 장치를 자동으로 스캔하는 인쇄 회로 기판(P C B) 제조의 자동화된 육안 검사입니다. 치명적인 실패와 품질 결함 모두에 대해. 비접촉식 테스트 방식이기 때문에 제조공정에서 많이 사용됩니다. 이는 베어 보드 검사, 솔더 페이스트 검사(S P I), 리플로우 전, 리플로우 후 및 기타 단계를 포함한 제조 공정의 여러 단계에서 구현됩니다.

방법 이점

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 자동 광학 검사

2장: 인쇄 회로 기판

3장: 볼 그리드 어레이

4장: 표면 실장 기술

5장: 거버 형식

6장: 리플로우 오븐

7장: 리플로우 솔더링

8장: 재작업(전자제품)

9장: 솔더 페이스트

10장: 선택적 납땜

(II) 자동 광학 검사에 대한 대중의 주요 질문에 답변합니다.

(III) 다양한 분야에서 자동 광학 검사 사용에 대한 실제 사례.

이 책은 누구를 위한 책인가요?

전문가, 학부생 및 대학원생, 열성팬, 취미생활자, 모든 종류의 자동 광학 검사에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶은 사람들 .

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: May 15, 2024

Book preview

1장: 자동 광학 검사

자동 광학 검사(AOI)는 인쇄 회로 기판(PCB), 액정 디스플레이(LCD) 및 트랜지스터(예: 필렛 크기 또는 모양 또는 부품 기울기)와 같은 전자 부품에 대한 카메라 기반 품질 관리 검사입니다. 비접촉 기술로서 업계에서 널리 사용됩니다. 베어 보드 검사, 솔더 페이스트 검사(SPI), 리플로우 전후 등과 같은 생산 공정의 여러 지점에서 사용됩니다.

다음은 AOI가 확인할 수 있는 PCB 보드 기능의 몇 가지 예입니다.

영역 결함

빌보드

구성요소 간격띄우기

구성 요소 극성

구성 요소의 존재 또는 부재

구성 요소 기울이기

과도한 솔더 조인트

뒤집힌 구성 요소

높이 결함

리드를 둘러싼 접착제 부족

불충분한 솔더 조인트

들어 올려진 리드

모집단 테스트 없음

등록 붙여넣기

심하게 손상된 구성 요소

툼스톤

볼륨 결함

잘못된 부분

땜납 브리징

칠판에 있는 정체불명의 물체

포스트 페이스트, 프리 리플로우, 포스트 리플로우 및 웨이브 영역은 모두 SMT 라인에서 AOI를 적용할 수 있는 위치입니다.

이러한 특성은 베어 PCB 보드의 AOI 검사 중에 발견될 수 있습니다.

선 너비 위반

간격 위반

과잉 구리

보드의 필수 구성 요소인 패드가 없습니다.

단락

골드 핑거 데미지

인하

뚫린 구멍(비아)이 의도한 착륙 지점에서 떨어져 나갔습니다.

장착 부품이 잘못된 것으로 판명되었습니다.

결함 보고서는 사전 정의된 규칙(예:

보드의 선은 50μ보다 작아야 함) 또는 보드가 의도한 설계와 국부적으로 비교되는 CAD 기반이어야 합니다.

기존의 육안 검사 방법과 비교할 때 이 방법은 매우 신뢰할 수 있고 반복 가능합니다.

회로 기판 설계가 더 작아지는 추세로 인해 최근 몇 년 동안 회로 내 테스트보다 AOI의 필요성이 증가했습니다.

인쇄 회로 기판이 제대로 작동하는지 확인하기 위해 전기 제조에도 다음 방법이 사용됩니다.

자동화를 통한 X선 검사(AXI)

JTAG(Group for Coordinated Testing)

실제 사용(ICT)

기능 테스트

{챕터 1 종료}

2 장 : 인쇄 회로 기판

인쇄 회로 기판(PCB) 또는 인쇄 배선 기판(PWB)은 전도층과 절연층으로 구성된 샌드위치 구조입니다. PCB에는 상호 보완적인 두 가지 역할이 있습니다. 초기 단계는 전자 부품을 외부 레이어의 사전 정의된 위치에 납땜하는 것입니다. 두 번째 단계는 PCB 설계로 알려진 규제된 방식으로 구성 요소의 단자 사이에 안정적인 전기 연결(및 신뢰할 수 있는 개방 회로)을 제공하는 것입니다. 각 전도성 층은 해당 층에 전기 연결을 제공하는 도체 아트웍 패턴(평평한 표면의 전선과 유사)으로 구성됩니다. 레이어 상호 연결을 허용하는 도금 관통 구멍인 비아는 두 번째 제조 공정에서 추가됩니다.

PCB는 비전도성 기판의 시트 층 위 및/또는 시트 층 사이에 결합된 하나 이상의 구리 시트 층에서 에칭된 트레이스, 평면 및 기타 기능을 활용하여 전자 부품을 지지하고 전기적으로 연결합니다. 구성 요소는 PCB에 납땜되어 전기적으로 연결하고 기계적으로 고정합니다. 거의 모든 전자 품목과 수동 스위치 박스와 같은 일부 전기 제품은 인쇄 회로 기판을 사용합니다.

역사적으로 인기 있는 PCB의 대안에는 와이어 랩과 지점 간 구조가 포함되며 둘 다 현재 드물게 사용됩니다. PCB의 회로 레이아웃에는 추가 설계 작업이 필요하지만 제조 및 조립을 자동화할 수 있습니다. 사용 가능한 CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어는 대부분의 배치 작업을 수행할 수 있습니다. 구성 요소가 한 번의 작업으로 설치 및 배선되기 때문에 PCB를 사용한 대량 생산 회로는 대체 배선 방법보다 저렴하고 빠릅니다. 많은 양의 PCB를 동시에 제조할 수 있습니다., 레이아웃은 한 번만 생성하면 됩니다. PCB는 소량으로 수동으로 생산할 수도 있습니다., 이점은 적지만.

PCB는 단면(하나의 구리 층), 양면(하나의 기판 층의 양면에 두 개의 구리 층) 또는 다층(3개 이상의 구리 층)(기판 층과 교대하는 구리의 외부 및 내부 층)일 수 있습니다. 다층 PCB의 내부 레이어에 있는 회로 트레이스는 훨씬 더 높은 구성 요소 밀도를 허용합니다., 그렇지 않으면 구성 요소 사이의 표면적을 차지하기 때문에. 2개 이상의 구리 평면, 특히 4개 이상의 다층 PCB의 인기 급증은 표면 실장 기술의 도입과 일치했습니다. 그럼에도 불구하고 다층 PCB는 회로의 수리, 분석 및 현장 수정을 훨씬 더 어렵고 일반적으로 비실용적으로 만듭니다.

글로벌 PCB 시장은 2014년에 602억 달러를 초과했습니다.

기본 PCB는 절연 재료 시트와 기판에 접착된 동박 층으로 구성됩니다. 구리는 화학적 에칭을 통해 트랙 또는 회로 트레이스라고 하는 개별 전도선, 연결용 패드, 구리 층 사이의 연결을 통과하는 비아, 전자파 차폐 또는 기타 용도를 위한 고체 전도성 패치와 같은 기능으로 나뉩니다. 트랙은 고정 와이어 역할을 하며 공기와 기판 기판 재료에 의해 서로 분리됩니다. PCB 표면에 구리를 부식으로부터 보호하고 트레이스 사이의 납땜 단락 가능성과 표유 노출 전선과의 원치 않는 전기 접촉 가능성을 낮추는 코팅이 있을 수 있습니다. 솔더 단락을 피할 수 있기 때문에 코팅은 솔더 레지스트 또는 솔더 마스크로 알려져 있습니다.

인쇄 회로 기판에는 거의 항상 쌍으로 쌓인 많은 구리 층이 포함될 수 있습니다. 레이어의 수와 레이어 간의 상호 연결(비아, PTH)은 보드의 복잡성에 대한 근사치를 제공합니다. 레이어가 많을수록 더 많은 라우팅 가능성과 신호 무결성을 더 잘 제어할 수 있지만 생성하는 데 시간과 비용이 많이 듭니다. 마찬가지로, 기판의 비아를 선택하면 기판 크기의 미세 조정, 복잡한 IC의 신호 이스케이프, 라우팅 및 장기적인 신뢰성이 가능하지만 생산 복잡성 및 비용과 밀접한 관련이 있습니다.

2층 보드는 제조가 가장 간단한 보드 중 하나입니다. 구리의 외부 층은 양쪽에 존재합니다. 구리와 절연체의 내부 층은 다층 보드의 구리 내부 층 사이에 끼워져 있습니다. 4층 PCB는 2층 PCB의 다음 단계입니다. 4레이어 보드는 2레이어 보드보다 내부 레이어에서 훨씬 더 많은 라우팅 옵션을 제공하며, 내부 레이어의 일부는 더 나은 신호 무결성, 더 높은 신호 주파수, 더 낮은 EMI 및 향상된 전원 공급 장치 디커플링을 달성하기 위해 접지면 또는 전원판으로 자주 사용됩니다.

관통 구멍 구성 요소의 와이어 리드는 보드를 통과한 후 보드 반대쪽의 트레이스에 연결됩니다. 표면 실장 부품은 리드를 통해 기판의 동일한 쪽에 있는 구리 트레이스에 연결됩니다. 보드의 구성 요소는 두 가지 방법 중 하나를 사용하여 장착할 수 있습니다. 스루홀