發布日期：2022-07-14 點擊率：40
引言
現在，若不使用機器視覺，則無法生產半導體。事實上，機器視覺是一種使能技術，其已使實現當今集成電路所需的密度成為可能，并使這類電路的生產能夠符合成本效益。電子材料、活動組件、IC封裝、無源元件和成品電子設備的供應商均采用機器視覺促進高質量生產以及降低成本。
作為二維和三維機器視覺基礎的技術在電子裝配應用中正變得更強大、更實用。現在，視覺系統可提供更高的分辨率、更快的速度和更佳的色彩屬性。由于LED技術的發展，光源變得更強大，這使得生產線上的多方向和連續性光源更具成本效益。
視覺系統產品具有功能強大的視覺工具，經過擁有廣泛應用專業知識的專業人員部署，電子生產工程師能夠滿足苛刻的生產和包裝要求，以確保產品質量和安全。
電子行業中的檢驗挑戰
表面貼裝元件(SMD)的尺寸縮小到只有幾毫米或者更微小，如晶體管、電容器、電阻器和其它組件，以在印刷電路板(PCB)上實現更大的密度和功能。尺寸減少與功能增加相結合極大地改進了電子設備的性能，但也導致幾乎無法以符合成本效益的生產速度進行人工裝配或檢驗。
多年來，在元件布局之前的PCB翹曲檢驗、SMD拾取、放置和貼裝驗證以及焊接驗證應用中，機器視覺一直是一種極為重要的工具。通過采用二維和三維解決方案，機器視覺定位托盤上的PCB，引導高速拾放機器人至單個SMD元件進行拾取，將機器人手臂引導回PCB以放置SMD，最后，驗證焊接連接，以確認每根SMD引線是否穿過PCB或者經過安裝孔。
若沒有機器視覺的速度和精度作為機器人引導機制，現代PCB的組裝將不可能實現。此外，由于電路板上元件的密度，采用人工方法將完全無法進行焊接驗證。機器視覺不僅可驗證連接，而且在出現焊接開裂、回流不足或者其它工藝特征的情況下，當制造工程師需要在問題裝配線上排除故障時，其可提供缺陷反饋。
隨著無源SMD和活動微處理器組件的尺寸不斷縮小，高速生產線上可能錯誤放置或顛倒的元件只能通過機器視覺技術提供的自動檢測例程確定。在SMD元件的例子中，機器視覺允許電子產品制造商在采取額外的附加價值步驟之前正確地放置或驗證元件，從而減少返工和提高產量。
從歷史上看，激光掃描設備被用于驗證每個SMD以及微處理器引線(在其與PCB連接的位置)上的微型焊接連接。雖然這種方法允許制造商自動檢驗元件之間越來越小的間距，但激光掃描速度緩慢且價格昂貴。新的三維機器視覺技術允許批量分析焊膏和球等，以在采取額外的附加價值步驟之前驗證電氣連接。
鑒于新的政府法規的頒布，如《關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》(RoHS指令)，禁止鉛等有毒金屬在電子產品元件制造中的使用已經變得更加重要。雖然這樣做對環境更安全，但采用錫和其他金屬替代焊接材料將給電子產品制造商帶來眾多新的挑戰，如須晶須以及缺口和裂縫等更常見的問題。所有這些條件均要求仔細控制回流焊接工藝，以防止短路和不良連接。只有通過仔細監測和使用實時機器視覺檢驗數據，制造工程師才有希望保持對他們焊接工藝的控制。
產品可追溯性/供應鏈管理
為了保證產品安全和高效召回，生產商必須能夠快速識別和定位供應鏈中可能對消費者構成危害的潛在故障元件。
雖然由于微型化和自動化裝配實現了成本節省，面對日益增加的功能，電子產品的價格一直保持相對穩定，但制造商在他們的整個生產車間必須具有可視性，以保持利潤率。這意味著，在額外的勞動和精力花費在缺陷產品上之前，必須成功執行每個制造節點的產品檢驗和自動化裝配流程的閉環控制。
同時，制造商面臨更大的監管負擔，需要跟蹤他們的產品，驗證環境合規性，同時需要限制因來自二級供應商的缺陷組件造成的產品召回。在這些情況下，機器視覺產品跟蹤處于企業網絡的最前沿，在整個制造流程中跟蹤產品，向管理層提供他們需要優化生產的數據，同時保護他們的公司免受資金風險。
機器視覺讓供應鏈管理變得更輕松
電子產品制造過程中采用的可追溯性系統越佳、越精確，則能夠越快地識別和解決問題。下面是機器視覺幫助管理供應鏈的四種方式：
1. 改進在制品的管理
2. 減少庫存
3. 優化生產工具的可用性和使用
4. 最大限度地減少不合格產品的配送
總結
隨著電容器和其它無源元件的測量尺寸精確至微米以及半導體的關鍵測量尺寸為納米，自動化機器視覺提供了唯一符合成本效益的半導體元件和電子裝配質量檢查方式。當與直接自動化信號測試結合使用時，機器視覺讓制造商能夠控制電子制造過程中的每個步驟——從來件檢驗到裝配、包裝和運輸。
此外，機器視覺能夠讀取元件上二維數據代碼以及JEDEC托盤信號的能力，為OEM制造商提供了查看和管理他們整個供應鏈的能力，從而促進了精益化、利潤驅動型電子企業的發展，以滿足當今快速變化市場的需求。
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