利用自动视觉检测完成电子组装质量的高速验证

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1、质量大师戴明博士曾在针对制造业的14个规则中强调，质量并不可以在工艺或产品中“检査”出来，不过他的思维是在战后对口木工业的研究中形成的，由此也引起了检查在整个现代电子制造业所担当角色的争议。但是，他的见解是否仍然适用丁•现代电子制造呢？戴明博士曾指出：’'百分之九十的产品缺陷源于一个共因，即工艺长期运行在不可接受的操作水平而出现的慢性问题。”按此观点，简单地使用检查来排除有缺陷的产品并不能解决根木问题。检查还应包括收集证据以找出需要改善Z处，及监控各种行动对于整个工艺的影响。换句话说，检查的作用就在于减少对检查的依赖。2Di视觉检测系统可以利用图像显示出工艺品质通过与否

2、。如果将该方法用于丝网印刷工艺中，戴明博士大概会赞成采用自动检查來建立'‘受控工艺J例如，利川二维视觉检测（2Di）系统检验第一批板卡上的焊膏涂敷，并提取仃关焊膏涂敷量、对准程度和网板孔径等数据，然后透过统计工艺控制工具深入分析这些数据，找出设置缺陷和工艺行为趋势。统计工艺控制给出的结果可以在展开大规模生产之询完善工艺，并对包括网板清洗频率和补给焊膏时间间隔等提出适当的建议。工艺优化片，印刷就可以顺畅地进行，并无需例行检查。但其实这并不尽然，戴明聘士的理论暗示有10%的产甜缺陷并非出于工艺控制和产品设计的不足。可以肯定，他对于通过工艺的修正來减少对检查依赖的观点是成立的

3、。不过，口从戴明博士开展其改变人们对于日本制造业看法的工作以来（结果出现了他的14个规则），制造业经历了很大的变迁。例如当今制造商在很大程度上受到设计或制造缺陷在生产屮帯来废品的困扰，因此在生产车间建立防止缺陷产品的规则非常盛行。为了强调这一点，面向电子组装的各种检查工艺和技术也是层出不穷。现在的电子组装厂家一般都会在整个组装流程中执行多个口动光学和X射线检查工序，不同形式的光学检杳通常会随组装工艺的不同阶段进行，从印刷后的焊膏视像检查到元件置放检杏，再到冋流焊处理后的焊接点检查。戴明廨士会同意这样做吗？他并不反对这类检查，只是不赞成这些检查结果被不适当地使川。如果没有

4、检杳，结果将会怎样尽管时过境迁，戴明I専上的思想仍在继续影响工艺检查工程方法，比如为何检查？如何检查？业界是否己接受质量不能在产甜制造中检查出來的观点？能否将针对质量而设的工艺检查从防止废品的例行检查中分开出來？如果这类例行检查可以接受，是否盂要为每个受检对象釆集一套完整的定量数据？这些问题己对现有检查系统的功能和用途造成影响。举例来说，DEK的2Di焊膏检查系统可以川来采集数据以驱动统计工艺控制工具，并H•让用户在超过预设阈值时发出警报。如果系统检测到焊膏涂敷量不够（例如由网板穿孔堵塞引起），便会记录下来，或者向报警装置发出警告，用户其至对以规定当超过某一阈值时便停止

5、组装。系统也可对欠量或过量的焊膏涂敷及检测到的焊点连通或网板对位问题做出响应。网板本身也会进行检杏，以确定是否有污染或网孔堵塞，如检测到超出阈值的情况也会启动警报。戴明博士可能会赞成这类新兴处理方法，其至还会建议重新定义这些措施，即对各个受检对象的预设阈值进行例行检査会作为一个验证过程而不是完整的检査。作为这个概念的第一代实施方案，在2Di筹标准检查系统上添加阈值检测功能C非常奏效,可向车间操作人员提供直截了当的信息，并口.有助于检测故障单元。不过，这些信息都基于能对工艺进行完整定量分析的相同数据，此外这套数据源于各个受检点静止图象。今天的组装厂家都而对沉重的吋间压力，

6、在制造过程中必须分秒必争，留给验证的吋间往往只有儿秒,因此验证的覆盖范围非常有限。验证：非定量检杳借鉴肉眼检验年代的检验员所采用的检查技术，也许能找到解决方案。这些检验员受过训练,利川肉眼查看刚经过加工的板卡。他们不会对通过检验站的受检板卡收集定量数据，但却能准确地判断板卡的好坏。当然，如今人多数具有高1/0密度的精细间距半导体器件及具有超小型外形的SMD无源器件使得肉眼根本无法检杳，更何况人脑的持久力和可重复性都是一个问题。但这个情况非常有趣：除了完幣的检查之外，在短时间内进行直截了当的“好与坏”检验或许可行。要将这个过程自动化,就需要不同的处理方法，也就是说不应该从

7、各个焊膏涂敷点或焊接点收集大量统计数据。工艺设计人员需要针对被检对彖，比如说焊膏涂敷，找出为数不多但却能决定涂敷焊膏能否形成良好焊接点的关键因素；系统只能以很少的输入数据工作，并需要不同的图像分析技术和算法。为了以足够高的速度收集这些数据并能覆盖板卡的人部分，具有视频流处理功能的新型视像系统便应运而牛，而在每个受检据点采集静止图彖并不足以满足需求。因此，创制新一代口动验证方案需要重新开始，以新的参数工作，并对机器视像和分析采取崭新的部署。例如DEK的Hawkeye印刷验证系统便针对了这些要求，它与进行完整检查的2Di系统一起工作，川于验证