Defecten die aan het einde van een productielijn worden gevonden, kosten 100 keer meer om te herstellen dan defecten die aan het begin werden ontdekt. Toch hebben veel fabrieken de inspectie van de printplaat nog steeds verkeerd. Ze behandelen kwaliteitscontroles als geïsoleerde gebeurtenissen in plaats van als een samenhangend systeem. Die aanpak kost geld. Echte efficiëntie vereist een continue gezondheidscontrole in elke fase.
Deze gids leidt je door een levenscyclus van 7 stappen voor 2025. We gaan verder dan de basisinspectiemethoden voor PCB's en laten zien hoe geautomatiseerde optische inspectie wordt geïntegreerd in een slim ecosysteem. Je zult zien hoe een AI Suit, zoals die van Jidoka, verbindt deze stappen om fouten vroegtijdig op te sporen.
Laten we vandaag nog uw proces en de inspectie van de masterprintplaat oplossen.
Stap 1: Inkomende traceerbaarheid en barcodeverificatie
De meeste lijnen vertrouwen op standaard barcodescanners om lasergeëtste codes, QR-codes of Datamatrix afdrukken. Maar hardwarescanners falen vaak in reële omstandigheden. Ze worstelen met glanzende soldeermaskers, flexibele gebogen platen of etsen met een laag contrast. Als een scanner uitvalt, stopt de lijn, of erger nog, het bord gaat verder zonder te volgen.
Het Kompass-platform van Jidoka lost dit op met AI-gestuurde OCR. Het werkt als een menselijk oog, maar verwerkt gegevens onmiddellijk.
- Leest beschadigde codes: De AI ontcijfert gedeeltelijk verborgen, bekraste of contrastrijke codes die door hardwarescanners worden afgewezen.
- Omgaat met reflectie: Het negeert verblinding van het soldeermasker dat traditionele laserscanners doorgaans verblindt.
- Creëert identiteit: We noemen dit de „digitale geboorteakte”. Het logt het bord onmiddellijk in om 100% traceerbaarheid te garanderen.
Zonder deze stap nauwkeurig Detectie van PCB-defecten wordt later onmogelijk omdat je geen gegevens hebt over de oorsprong van het bord.
Nu het bord is geïdentificeerd en geregistreerd, gaan we naar het stadium waarin de meeste fabricagefouten optreden.
Stap 2: Inspectie van soldeerpasta (SPI)
Solder Paste Inspection (SPI) fungeert als de eerste verdedigingsmuur bij de inspectie van printplaten. 3D-camera's meten het volume, de oppervlakte en de hoogte van de pastaafzettingen. Dit gaat verder dan eenvoudige 2D-beeldvorming.
Het systeem zorgt ervoor dat de printer voldoende pasta afzet voor een sterke verbinding, maar niet zozeer dat er bruggen ontstaan. Betrouwbare inspectie van de printplaat is afhankelijk van deze volumetrische gegevens.
- De 70% -regel: Gegevens uit de sector bevestigen dat ongeveer 70% van alle defecten die tijdens de kwaliteitscontrole van PCB's zijn vastgesteld, terug te voeren zijn op het afdrukken.
- Volume is belangrijk: Op een platte 2D-afbeelding is mogelijk pasta op de pad te zien, maar uit 3D-metingen blijkt of de afzetting te dun is (waardoor er openingen ontstaan) of te dik (waardoor kortsluiting ontstaat).
- Kostenbeheersing: Dit is het goedkoopste punt om een fout te herstellen. Als een printplaatinspectie hier een bord markeert, wast u het en drukt u het opnieuw af voor centen.
Als u een verkeerd gedrukt bord naar voren laat gaan, wordt dat later gegarandeerd kostbaar nawerk.
Stap 3: Pre-Reflow AOI (plaatsing van componenten)
Hoge snelheidscamera's scan het bord onmiddellijk nadat de pick-and-place-machine klaar is met zijn taak. Deze vorm van geautomatiseerde optische inspectie verifieert de fysieke rangschikking van onderdelen voordat ze de oven binnenkomen. Het systeem controleert drie specifieke criteria:
- Aanwezigheid: Zit het onderdeel daadwerkelijk op het bord?
- Polariteit: Is de chip correct geroteerd?
- Uitlijning: Zit het onderdeel recht op de kussens?
AOI-inspectie voor PCB's leidt in dit stadium in het verleden tot hoge percentages valse alarmen. Traditionele machines signaleren elke kleine afwijking als een defect. De deep learning-modellen van Jidoka begrijpen echter natuurkunde. De AI weet dat een enigszins scheve condensator in de oven vaak „zichzelf corrigeert” vanwege de oppervlaktespanning van gesmolten soldeer.
Inspectietechnieken voor de assemblage van smartboards maken onderscheid tussen een fatale fout en een zelfcorrigerende fout. Dit voorkomt onnodige lijnstops en handhaaft tegelijkertijd strikte inspectienormen voor printplaten.
Stap 4: AOI na de reflow (de kritieke kwaliteitspoort)
Operators vertrouwen op deze fase om de meest voorkomende fabricagefouten op te sporen. Geavanceerde geautomatiseerde optische inspectie onderzoekt de afgewerkte soldeerverbindingen om specifieke storingsmodi te markeren, zoals kortsluiting (soldeerbruggen), openingen (grafstenen) en holtes (opgesloten lucht).
Standaard PCB-inspectiemethoden falen hier vaak omdat ze 2D-camera's gebruiken. Een 2D-afbeelding ziet een glimmende voeg en passeert deze, maar een glimmende voeg kan nog steeds geen verbinding hebben. Moderne AOI-inspectie voor PCB's maakt gebruik van Gestructureerd 3D-licht om de hoogte en helling van de soldeerfilet te meten.
Dit bewijst dat het gewricht de juiste”meniscus„vorm en mechanische sterkte. Hoogwaardige printplaatinspectie vereist deze dieptewaarneming om betrouwbaarheid te garanderen.
Een effectieve inspectie van de printplaat voorkomt in dit stadium dat PCB-defecten worden gedetecteerd in het veld, waar dit het meest kost.
Stap 5: Geautomatiseerde röntgeninspectie (AXI)
Optische camera's raken een muur wanneer de soldeerverbinding zich direct onder de behuizing van het onderdeel bevindt. Geautomatiseerde röntgeninspectie (AXI) lost dit op door de verpakking te kijken. Het blijft de enige haalbare optie voor inspectietechnieken voor de assemblage van platen waarbij onderdelen met een hoge dichtheid worden gebruikt.
- Doelcomponenten: Je hebt X-Ray nodig voor Ball Grid-arrays (BGA's) en Chip Scale Packages (CSP's) waarbij verbindingen zijn ingeklemd tussen de chip en het bord.
- Verborgen gebreken: AXI vindt „Head-in-Pillow” -defecten, waarbij de soldeerkogel op de pad rust maar niet samensmelt. Bij visuele printplaatinspectie wordt dit 100% van de tijd gemist.
- Naleving: Veiligheidskritieke sectoren zoals automobiel en ruimtevaartmandaat X-Ray om de interne structurele integriteit te waarborgen.
De detectie van PCB-defecten blijft onvolledig zonder in de voegen te kijken.
Zodra de fysieke structuur X-Ray passeert, moet u controleren of het bord daadwerkelijk elektrisch werkt.
Stap 6: Functioneel en elektrisch testen (ICT)
Nadat geautomatiseerde optische inspectie en X-Ray het bord visueel heeft leeggemaakt, wordt het proces verplaatst naar Testen in het circuit (ICT). Dit wordt vaak de „Bed of Nails” -test genoemd. Voor kleinere series gebruiken fabrikanten een Flying Probe-systeem.
Sondes maken fysiek contact met specifieke testpunten op de printplaat. Ze sturen elektrische signalen door het circuit om weerstands-, capaciteits- en spanningsniveaus te meten.
- Logische controle: Met deze stap wordt gecontroleerd of het bord de beoogde logische functies uitvoert.
- Verborgen gebreken: Het detecteert open of kortsluiting die de inspectiecamera's van de printplaat hebben gemist, zoals haarlijnbreuken.
- Definitieve validatie: Deze elektrische verificatie dient als het ultieme bewijs voor uw PCB-kwaliteitscontrole.
CirDe inspectie van de printplaat blijft onvoltooid totdat u bevestigt dat de huidige stromen correct zijn.
Stap 7: De „Golden Loop” (AI-ondersteunde verificatie)
Jidoka transformeert deze kwetsbaarheid met behulp van geautomatiseerde optische inspectie van PCB's gecombineerd met AI. We noemen dit HILDA (Door mensen in de loop ontworpen algoritmen). Wanneer een machine een potentieel defect signaleert, fungeert de AI als een”Co-piloot.„Het toont de afbeelding aan de operator met een waarschijnlijkheidsscore.
Cruciaal is dat het systeem leert van de beslissing van de mens. Als de operator de AI overschrijft, wordt het model onmiddellijk bijgewerkt. Dit creëert een zichzelf verbeterende „Golden Loop”. De AI wordt met elke shift slimmer. Dit vermindert het aantal valse alarmen bij de detectie van PCB-defecten drastisch en zorgt ervoor dat de inspectie van de printplaten in de loop van de tijd nauwkeurig blijft.
De Jidoka „AI Suit” gedurende de hele SMT-levenscyclus implementeren
Jidoka Tech lost dit op door een AI-aangedreven inspectiesysteem te bouwen dat presteert onder reële productiedruk. Hun team brengt camera's, verlichting en PLC-timing op elkaar af, zodat het systeem in alle ploegen werkt. Dit gaat verder dan de standaard PCB-inspectiemethoden.
Installaties waarop de installatie van Jidoka draait, rapporteren consistente prestaties, zelfs bij extreem hoge volumes tot 300 miljoen inspecties per dag. Deze robuustheid komt voort uit de combinatie van twee kernsystemen die de inspectiemogelijkheden van printplaten uitbreiden:
1. KOMPASS: Inspecteur met hoge nauwkeurigheid
Kompas stuurt de logica voor defectdetectie aan. Het bereikt een nauwkeurigheid van meer dan 99,8% op live lijnen en beoordeelt elk frame in minder dan 10 ms.
- Aanpassingsvermogen: Het leert nieuwe varianten met 60-70% minder monsters dan traditionele modellen.
- Oppervlaktebeheersing: Het systeem verwerkt gemakkelijk reflecterende metalen en getextureerde onderdelen. Dit maakt hem ideaal voor inspectie van printplaten, waar glanzende soldeerverbindingen en kopersporen standaardcamera's verwarren.
- Consistentie: KOMPASS ondersteunt implementaties waarbij visuele consistentie het belangrijkst is.
2. NAGARE: Analist voor proces en assemblage
Terwijl Kompass het onderdeel controleert, Nagare controleert het proces. Het volgt 100% van de assemblagestappen via bestaande camera's en fungeert als de „Integrator”.
- Logica in realtime: Het markeert onmiddellijk ontbrekende onderdelen of verkeerde sequenties.
- Analyse van de hoofdoorzaak: Als een geautomatiseerde optische inspectie een defect signaleert, traceert Nagare dit terug naar de bron.
- Uitkomst: Fabrieken die Nagare gebruiken, snijden de nabewerking door 20— 35% door de stationscontroles te versterken en de visuele inspectieautomatisering te automatiseren.
Jidoka beheert deze volledige inspectiesuite voor printplaten op lokale edge-eenheden om vertragingen in de cloud te voorkomen. Dit zorgt ervoor dat uw PCB-kwaliteitscontrolepraktijken snel, veilig en uniform blijven op één dashboard.
Conclusie
Een gefragmenteerde inspectie van de printplaat voelt als het bestrijden van een brand met een waterpistool. Afgeschakelde machines en vermoeide operators zorgen ervoor dat defecten verdwijnen, terwijl oude geautomatiseerde optische inspectiesystemen uw lijn bevriezen met valse alarmen.
Eén enkel ontsnapt defect verbrandt uw winstmarge. Erger nog, het verzenden van slechte borden leidt tot terugroepacties en vernietigt het vertrouwen van klanten. Je kunt je in 2025 geen „blinde vlek” veroorloven.
Jidoka-technologieën stopt deze bloeding. We installeren een uniform „AI Suit” dat uw hele lijn met elkaar verbindt. Door detectie van printen te koppelen aan de eindtest, Kompas en Nagare fouten bij de bron opsporen.
Klaar om de gaten te dichten? Controleer uw proces vandaag nog met Jidoka.
Veelgestelde vragen
1. Wat is de meest cruciale stap bij de inspectie van printplaten?
Inspectie van soldeerpasta (SPI) is essentieel omdat 70% van de defecten hier begint. Door fouten vroegtijdig op te sporen, worden de inspectiekosten van printplaten geoptimaliseerd. Als je nu fouten ontdekt, repareer je ze goedkoop. Wachten tot latere stadia maakt het detecteren van PCB-defecten duur. Prioritering van SPI verbetert de algemene praktijken voor kwaliteitscontrole van PCB's en zorgt voor betrouwbare inspectietechnieken voor bordassemblage.
2. Hoe vermindert Jidoka's AI Suit het aantal valse positieven?
Jidoka gebruikt HILDA om geautomatiseerde optische inspectie te verfijnen. Het systeem leert van de feedback van de operator in een „Golden Loop”. Dit proces onderscheidt echte fouten van onschadelijke schaduwen, waardoor de nauwkeurigheid van de detectie van PCB-defecten wordt verbeterd. Het voorkomt dat AOI-inspectie voor PCB's wijst op goede kaarten, zodat uw team zich alleen op echte problemen concentreert.
3. Kan Jidoka worden geïntegreerd met mijn bestaande machines (bijvoorbeeld Koh Young, Omron)?
Ja, Jidoka fungeert als een hardware-agnostische integrator. U behoudt uw huidige PCB-inspectiemethoden en -machines. We leggen gewoon ons „AI Suit” over elkaar heen om gegevens van merken zoals Koh Young te verenigen. Dit verbindt uw geautomatiseerde optische inspectiesystemen in één dashboard, waardoor de inspectiemogelijkheden van uw printplaten worden verbeterd zonder dure hardware te vervangen.
4. Waarom wordt X-Ray (AXI) verplicht in 2025?
Miniaturisatie is de drijvende kracht achter deze verschuiving. Componenten zoals BGA's verbergen verbindingen voor standaard geautomatiseerde optische inspectie van PCB's. Röntgenstraling blijft de enige manier om onder deze onderdelen te kijken. Het is essentieel voor het verifiëren van de structurele integriteit wanneer inspectietechnieken voor de assemblage van optische kaarten falen. Voor geavanceerde printplaatinspectie is AXI vereist om ervoor te zorgen dat er geen defecten zijn.
