大型元件貼裝解決方案
前言
在實(shí)現(xiàn)超級智能社會(huì)的途中，隨著各國相繼提出更先端的數(shù)字技術(shù)，打破了電路板上搭載元件的傳統(tǒng)定義。
例如，利用互聯(lián)網(wǎng)觀看視頻以及聯(lián)網(wǎng)打游戲普及后，通信的數(shù)據(jù)量隨之增加。為了能夠高速處理大量數(shù)據(jù)，通信基礎(chǔ)設(shè)施中使用的CPU等高性能設(shè)備隨著能力的提高而越來越大型化。另外，在環(huán)境問題被高度重視的當(dāng)下，更加環(huán)保的電動(dòng)汽車發(fā)展勢頭迅猛，電池上使用的大電流接插件也變得越來越大。
在這篇文章中，我們先針對大型元件的影像處理數(shù)據(jù)的創(chuàng)建課題以及大型元件的供料課題介紹FUJI的解決方案。
貼裝大型元件的課題
從復(fù)雜的元件形狀及機(jī)器的規(guī)格限制方面例舉了以下的課題。
?創(chuàng)建影像處理數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)
?帶腳元件定位困難
?手工操作導(dǎo)致品質(zhì)不穩(wěn)
正如“大型異型元件”的字面所示，大型元件通常都是些形狀復(fù)雜或者具備某種特征的元件，貼裝它們的方法也需因物而異。 接下來我們就按照以下的項(xiàng)目逐個(gè)介紹FUJI為大家提供的解決方案。
1. 創(chuàng)建復(fù)雜影像處理數(shù)據(jù)時(shí)的強(qiáng)大支援能力
如果設(shè)置的影像處理數(shù)據(jù)不合適，則會(huì)因位置偏移或元件識(shí)別錯(cuò)誤等問題而停機(jī)，進(jìn)而造成時(shí)間損失。此外，市場需求的多樣化導(dǎo)致生產(chǎn)品種日益增加，創(chuàng)建全新生產(chǎn)程序的作業(yè)量也隨之增加，這就更要求作業(yè)員在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建出正確的數(shù)據(jù)。
然而，大型元件的貼裝表面大都帶有引腳或錫球，特別在創(chuàng)建一些端子排列不規(guī)則元件的影像處理數(shù)據(jù)時(shí)，單創(chuàng)建1個(gè)元件的數(shù)據(jù)可能就要花費(fèi)10分鐘以上的時(shí)間。
錫球不規(guī)則排列的BGA
我們即便在面對創(chuàng)建影像處理數(shù)據(jù)時(shí)需要花費(fèi)大量時(shí)間的元件，也可以通過利用實(shí)際的元件影像在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建出正確的數(shù)據(jù)。
1.1 影像處理數(shù)據(jù)的創(chuàng)建支援軟件
ASG這款設(shè)備可利用人工智能自動(dòng)識(shí)別并設(shè)置在創(chuàng)建影像處理數(shù)據(jù)中最耗時(shí)的引腳跟錫球，將作業(yè)工時(shí)加少到1/3以下※1。
此外，使用它可以自動(dòng)選擇影像處理的Vision Type(影像處理數(shù)據(jù)類型)，并離線完成識(shí)別的測試，可減少生產(chǎn)開始后的影像識(shí)別報(bào)錯(cuò)率，縮短大規(guī)模生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間。 對于單邊長度超過50mm的大型元件，通過分割拍攝的方式多次采集影像，也能夠跟小型元件一樣，在短時(shí)間內(nèi)得到正確的影像處理數(shù)據(jù)。
※1 本公司的調(diào)查結(jié)果
創(chuàng)建影像數(shù)據(jù)的界面、專用離線影像處理相機(jī)單元
某些元件在不同的生產(chǎn)批次之間存有很大的個(gè)體差異，在物料批次更換時(shí)有可能發(fā)生影像處理錯(cuò)誤。面對這種情況，我們將使用貼片機(jī)上的相機(jī)所拍攝的影像，在機(jī)器上或者生產(chǎn)線服務(wù)器上編輯數(shù)據(jù)，讓生產(chǎn)快速得到重啟，從而使停線時(shí)間降至最小。
機(jī)上編輯示意圖 AIMEX III
(TOPICS) 使影像處理數(shù)據(jù)創(chuàng)建作業(yè)變得更快、更簡單、更可靠 Auto Shape Generator
2. 解決大型元件的補(bǔ)料課題
通常大型元件都是以料盤的形式供應(yīng)，由于每個(gè)元件都很大，1個(gè)料盤中能擺放的數(shù)量十分有限，因此，補(bǔ)料頻率很高。這就會(huì)發(fā)生補(bǔ)錯(cuò)料的概率增加以及因補(bǔ)料延遲導(dǎo)致停機(jī)次數(shù)增加的問題。
2.1 利用影像識(shí)別排查元件的搭載錯(cuò)誤
如果元件搭載錯(cuò)誤，雖然在開始生產(chǎn)后的影像處理工序中會(huì)實(shí)施一定程度的篩查，但是對于形狀左右對稱或者外形一樣但規(guī)格不同的元件而言，單憑貼片機(jī)的影像處理很難識(shí)別，一旦目測沒有發(fā)現(xiàn)問題，便有有可能貼錯(cuò)元件。
TVR元件核對功能※2使用定位相機(jī)拍攝元件在被吸取前的上表面特征。然后與數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，防止因上錯(cuò)料而造成的生產(chǎn)不良。因?yàn)橥ㄟ^印字核對也可進(jìn)行元件的識(shí)別，所以這個(gè)功能還可以進(jìn)行批次管理以及排查同一形狀但規(guī)格不同元件的錯(cuò)料問題。
※2 適用機(jī)器 NXTIII、NXTIIIc、AIMEXIII、AIMEXIIIc
利用元件上表面的特征進(jìn)行角度確認(rèn) TVR元件核對功能
利用印字核對識(shí)別元件
對與激光雕刻等很難識(shí)別的印字，通過安裝低角度照明單元※3來保證影像識(shí)別的清晰度，規(guī)避識(shí)別錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。
※3 適用機(jī)型 AIMEX III/ AIEMX IIIc
低角度照明單元
(TOPICS)防止因上錯(cuò)料引起貼裝不良的TVR功能
如果元件的反面上有標(biāo)記或特征，可利用反面標(biāo)記確認(rèn)功能，使用機(jī)器相機(jī)確認(rèn)元件的朝向判斷元件搭載是否有誤，由此防止貼裝錯(cuò)誤。
用元件反面的特征進(jìn)行角度確認(rèn) 反面標(biāo)記確認(rèn)功能
2.2 料盤元件補(bǔ)料時(shí)的時(shí)間損失最小化
綜上所述，因?yàn)橛昧媳P供料的大型元件補(bǔ)料操作更頻繁，所以補(bǔ)料操作的延遲有可能導(dǎo)致停機(jī)。
但是，F(xiàn)UJI的料盤單元內(nèi)包含了上下兩層料盤箱，通過一些操作上的配合，能夠達(dá)到減少補(bǔ)料次數(shù)以及免停機(jī)補(bǔ)料的效果。
上下料盤箱搭配上的視頻
(※點(diǎn)擊視頻，移至YOUKU網(wǎng)站觀看。)
2.3 減輕料管元件的補(bǔ)料負(fù)擔(dān)
用料管供應(yīng)大型接插件時(shí)，推薦使用水平疊放式管狀供料器。料管可以堆疊擺放，當(dāng)最下面的料管內(nèi)元件用完時(shí)，料管會(huì)自動(dòng)下落并換成下一個(gè)料管繼續(xù)生產(chǎn)。這樣可以減少使用量較多元件的補(bǔ)料頻率，也能減輕操作員的作業(yè)負(fù)擔(dān)。
水平疊放式管裝料供料器
(※點(diǎn)擊視頻，移至YOUKU網(wǎng)站觀看。)
大型元件通常形狀各異，通過使用符合各自特征的功能與單元，可在不降低品質(zhì)與生產(chǎn)率的情況下完成生產(chǎn)。
下一篇，我們會(huì)繼續(xù)對各種元件不同特征的解決方案詳細(xì)介紹。敬請期待！
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