3D结构光(PMP)锡膏检测设备(SPI)及其DLP投影光机和相机

一、SPI的分类：

从检测原理上来分SPI主要分为两个大类，线激光扫描式与面结构光栅PMP技术。

1）激光扫描式的SPI通过三角量测的原理计算出锡膏的高度。此技术因为原理比较简单，技术比较成熟，但是因为其本身的技术局限性如激光的扫描宽度偏长，单次取样，杂讯干扰等，所以比较多的运用在对精度与重复性要求不高的锡厚测试仪，桌上型SPI等。

2）结构光栅型SPIPMP，又称PSP(PhaseShiftProfilometry)技术是一种基于正弦条纹投影和位相测量的光学三维面形测量技术。通过获取全场条纹的空间信息与一个条纹周期内相移条纹的时序信息，来完成物体三维信息的重建。由于其具有全场性、速度快、高精度、自动化程度高等特点，这种技术已在工业检测、机器视觉，中山精密SPI检测设备功能、逆向工程等领域获得广泛应用。目前大部分的在线SPI设备都已经升级到此种技术。

      但是它采用的离散相移技术要求有精确的正弦结构光栅与精确的相移，在实际系统中不可避免地存在着光栅图像的非正弦化，相移误差与随机误差，中山精密SPI检测设备功能，它将导致计算位相和重建面形的误差，中山精密SPI检测设备功能。虽然已经出现了不少算法能降低线性相移误差，但要解决相移过程中的随机相移误差问题，还存在一定的困难。 在线3D-SPI（3D锡膏检测机）在SMT生产中的作用当今元件PCB的复杂程度，己经超越人眼所能识别的能力。中山精密SPI检测设备功能

两种技术类别的3D-SPI（3D锡膏检测机）性能比较：

      目前，主流的3D-SPI（3D锡膏检测机）设备主要使用两类技术：基于结构光相位调制轮廓测量技术(PMP) 与基于激光测量技术(Laser)。

      相位调制轮廓测量技术（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，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-3D-SPI可使用400万像素或者的高速工业相机，实现大FOV范围内的锡膏三维测量以及锡膏高度方向上0.36um的解析度，在保证高速测量的同时，大幅度的提高测量精度。此外，PMP-3D-SPI可在视觉部分安装多个投影头，有效克服了锡膏3D测量的阴影效应。激光测量技术，采用传统的激光光源投影出线状光源，使相PSD或工业相机获取图像。激光3D-SPI使用飞行拍摄模式，在激光投影匀速移动的过程中一次性获取锡膏的3D与2D信息。激光3D-SPI具有很快的检测速度，但是不能在保证高精度的同时实现高速；激光光源响应好，不易受外界光照影响，此外，因为激光技术为传统的模拟技术，激光3D-SPI的高分辨率为1um或2um。

      在目前的SMT设备市场中，使用激光测量类的厂商较多，更为先进的PMP-3D测量只有少数高级SPI在使用 惠州高速SPI检测设备市场价SMT表面组装技术是目前电子组装行业里流行的一种技术和工艺。

在线3D-SPI（3D锡膏检测机）在SMT生产中的作用

      当今元件PCB的复杂程度，己经超越人眼所能识别的能力。以往依靠人工目测对PCB质量进行检查的方法，大多基于目检人员的经验和数量程度，无法达到依据质量标准进行量化评估。由此，基于机器视觉的自动光学检测系统逐渐的替代了人工目检，并越来越较广的应用于SMT生产线的印刷后、贴片后、焊接后PCB外观检测。

为何要对锡膏印刷环节进行外观检测：

      众所周知，在SMT所有工序中，锡膏印刷工艺所产生的锡膏印刷不良，直接导致了约74%的电路板组装不良，还与13%的电路板组装不良有间接关系。锡膏印刷工艺的好坏，很大程度上决定了SMT工艺的品质.

      另外，对于PLCC、GBA等焊点隐葳在本体下的元件，以及屏敝盖下元件，使用炉后AOI不能检测，需要使用X-RAY才能有效检测；而对于细小的0201、01005等元件焊接后更是难以维修，所以需要在锡膏印刷环节就使用检测设备对锡膏印刷的质量进行实时的检测和控制。更进一步地说，在锡膏印刷环节发现不良，能有限节约生产费用、提高生产效率。一旦在印刷后的PCB上发现不良，操作员可以立即进行返修。产品不会在继续流入后续工序，不再浪费贴片机和回流焊炉的生产效率，更避免了炉后修理的费用。

AOI检测误判的定义及存在原困、 检测误判的定义及存在原困、检测误判的定义及存在原困误判的三种理解及产生原因可以分为以下几点：

1、元件及焊点本来有发生不良的倾向，但处于允收范围。如元件本来发生了偏移，但在允收范围内；此类误判主要是由于阙值设 定过严造成的，也可能是其本身介于不良与良品标准之间，AOI与MV(人工目检)确认造成的偏差，此类误判是可以通过调整及 与MV协调标准来降低。

2、元件及焊点无不良倾向，但由于DFM设计时未考虑AOI的可测性，而造成AOI判定良与否有一定的难度，为保证检出效果，将 引入一些误判。如焊盘设计的过窄或过短，AOI进行检测时较难进行很准确的判定，此类情况所造成的误判较难消除，除非改进 DFM或放弃此类元件的焊点不良检测。

3、由于AOI依靠反射光来进行分析和判定，但有时光会受到一些随机因素的干扰而造成误判。如元件焊端有脏物或焊盘侧的印制 线有部分未完全进行涂敷有部分裸露，从而造成搜索不良等。并且检测项目越多，可能造成的误报也会稍多。此类误报属随机误 报，无法消除。 应用于结构光3DSPI、3DAOI检测的结构光投影模块主要采用DLP或LCoS。

在线 SPI设备在实际应用中出现的一些问题

      目前大部分的SMT工厂都已经开始导入在线SPI设备，但是在实际使用过程中，效果也因各厂对其重视程度而大不一样。究其原因主要有几下几点：

      品质重视不够目前大部分的工厂（特别是代工厂）在产能的管控上都非常的严格。但是往往对品质方面重视不够。当锡膏不能达到SPI设备的管控范围时，SPI一直会报警，没有及时处理的话会严重影响产能。所以只要产线不出什么大问题。都会把SPI的管控参数范围设大，提高一次通过率，但是这样往往也会把真实的不良流到下一制程，提高维修成本。目前有的工厂已经在SPI后端接一个收板箱，当SPI测试OK的时候直接流入下一工序，Fail的时候会停留在收板箱里面。等作业人员来确认当前电路板的不良点位是否OK。一般SPI可以查询十片电路板的不良信息，如不良点位，不良图片等。也有的工厂已经开始把SPI与AOI相连接，通过AOI测试到的不良反馈给SPI来合理的设定测试范围与参数，来提高一次通过率，减少不良流入下一工序。 AOI在SMT各工序的应用在SMT中，AOI主要应用于焊膏印刷检测、元件检验、焊后组件检测。惠州高速SPI检测设备市场价

SPI锡膏检测机类似我们常见摆放于smt炉后AOI光学识别装置，同样利用光学影像来检查品质。中山精密SPI检测设备功能

      全自动锡膏印刷机是SMT整线极为重要的一环，用以印刷PCB电路板SMT锡膏。常规操作流程第一步先固定在印刷定位台上，然后由印刷机的左右刮刀把锡膏或红胶通过钢网漏印于PCB线路板对应焊盘。对漏印均匀的PCB通过传输台输入至SMT贴片机进行自动贴片。

      SMT制造工艺不良统计中，大部分的不良均与锡膏印刷有关，锡膏印刷工艺的好坏决定着SMT工艺的品质，这表明了锡膏自动光学检测仪（3D-SPI）在SMT制造工艺中的重要性。

      在线式3D-SPI锡膏检测仪是连接在SMT整线全自动锡膏印刷机之后，贴片机之前，主要的功能就是以检测锡膏印刷的品质，包括高度，面积，体积，XY偏移，形状，桥接等。 中山精密SPI检测设备功能

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