3D SPI的原理及檢測方式


3D SPI的原理及檢測方式

2021-02-23 中國SMT在線

SPI(SolderPaste Inspection)是指錫膏檢測系統,主要的功能就是以檢測錫膏印刷的品質,包括體積,面積,高度,XY偏移,形狀,橋接等。如何快速準確的檢測極微小的焊膏,一般採用PMP(中文譯爲相位調製輪廓測量技術)和Laser(中文譯爲雷射三角測量技術)的檢測原理。

一. Laser雷射三角測量技術

使用的檢測光源爲雷射,雷射束在不同高度平面產生的畸變,檢測頭按一定方向連續運動,照相機按設定時間間隔拍照,從而獲取一組雷射畸變數據,再進行計算,得到測試結果的方式(如下圖)。

優點:    檢測速度較快

缺點:    1)雷射解析度低,一般只有10 – 20um級。

2)單次採樣,重複性精度低。

3)運動中採樣,外界震動及傳動震動對檢測影響較大。

4)雷射的單色光對PCB板的顏色適應力較弱。

市場狀況:雷射技術已逐步的退出SPI行業。目前韓國Parmi仍在採用雷射技術(雙鐳射技術)

二. PMP相位調製輪廓測量技術

1.使用白色光源,通過結構光柵的相位變化對焊膏進行測量(見下圖)

2.利用結構光柵的灰度變化測量,得到高精度的高度值(見下圖)

3.採用相位的變化,對每一個焊膏進行8次採樣,保證了檢測的高重複性精度(見下圖)

4.PMP技術中又分爲FOV走停式和Scan掃描式兩種檢測方式

4.1 FOV走停式

檢測進行時,運動時不採樣,採樣時不運動。最大程度減少了震動對檢測的影響。

優點:1) PMP原理檢測解析度高,爲0.37um。2) 穩定的多次採樣,檢測重複性精度極高。3) 對PCB顏色不挑剔。

缺點:    速度相對較慢。

市場:  以穩定的檢測效果被業界確定爲SPI最佳解決方案,以韓國KohYoung爲代表的國外品牌.

4.2 Scan掃描式

利用檢測頭的連續運動形成結構光柵的相位變化。在運動的同時進行採樣。

優點:1) PMP原理檢測解析度高,爲0.37um。2) 對PCB顏色不挑剔。3)多次採樣,檢測重複性高於雷射型設備。4) 檢測速度較FOV走停式快。

缺點:外界的震動影響較大,檢測重複性較低。

市場:以中國台灣TRI爲代表的中國台灣品牌,以Cyber爲代表的國外品牌。

三.可編程結構光柵(PSLM)

可編程結構光柵(PSLM):實現了對結構光柵運動的軟體控制,避免了傳統的壓電陶瓷馬達(PZT)驅動玻璃摩爾紋光柵所必須的機械裝置,減少了機械磨損和客戶維修成本。

運用先進的相位輪廓調製測量技術(PMP),8比特的灰階解析度,達到0.37微米的檢測解析度,相比雷射測量精度提高了2個數量級,大大提高了設備的檢測能力和適用範圍。