Comment choisir un système d’inspection 3D de la pâte à braser ?

Comment choisir un système d’inspection 3D de la pâte à braser ?

mer / 12 / 2015,

Les systèmes d’inspection 3D de la pâte à braser (3D SPI) mesurent en temps réel la hauteur, la surface et le volume de la pâte, calculent les décalages du pochoir de sérigraphie et détectent les défauts comme les ponts entre plots, l’absence de pâte…

Cet environnement de production, diffère grandement des conditions de laboratoire que les SPI peuvent rencontrer lors de mesures de hauteur de parfaits cylindres placés sur une surface idéalement plane.

Le principal challenge pour un SPI tient à sa capacité à correctement choisir les références en Z (c’est-à-dire le niveau 0 de hauteur), quel que soit le PCB, car toutes les mesures de hauteur dépendront de cette référence.

Ainsi la capacité d’un système de SPI à mesurer les plots de pâte à braser de petite taille dépend avant tout de sa capacité à atteindre le bon équilibre entre :
• le référencement en Z et les algorithmes associés,
• l’information générée pour chaque point du PCB par le système optique (dépendant du nombre de caméras, du nombre de projecteurs, des angles de triangulation, de la résolution des optiques, de la taille de pixel…),
• la compensation des déformations du PCB,
• le référencement local en X et Y,
• l’inspection d’une carte nue (PCB sans pâte à braser).

Lors de l’étape de sérigraphie, pour les plots de grande taille, l’efficacité du transfert de la pâte est totale (100%) et la forme des dépôts obtenus est donc parfaitement connue. Pour les plots de petite taille, l’efficacité de transfert peut descendre autour de 60%, ce qui entraine des dépôts dont la taille n’est pas parfaite.

Inspection

Les systèmes conventionnels de SPI demandent à l’opérateur de production de définir un seuil en dessous duquel la hauteur et volume de pâte à braser ne sont plus mesurés.

En production (mais pas pendant les démonstrations), ce seuil est habituellement fixé entre 35 et 40 µm en hauteur afin de limiter les faux défauts.

Cependant ce seuil a une influence néfaste sur la capacité des systèmes de SPI à mesurer précisément les petits dépôts de pâte à braser.

Cette influence a été mise en avant par Shea Engineering (2013):

«Aucune de ces machines n’a été capable de mesurer un volume équivalent à celui réellement mesuré par méthode de pesage : toutes les machines ont sous-estimé de 10% à 65%, en fonction de la façon dont elles ont été programmées ».

Télécharger l’article.

 

Results on production PCB for small pad:

 

Cette comparaison a été réalisée par Vi TECHNOLOGY entre un système conventionnel de SPI et la nouvelle génération de 3D SPI, appelée PI Series.

Le plot a un diamètre de 250 µm (correspondant à 218 pixels pour représenter sa surface, avec une résolution de 15 µm).

Le volume mesuré à l’aide du microscope est compris entre 35% et 40%, démontrant la précision de mesure obtenue en production par PI (34%).

Ce système conventionnel de SPI a mesuré un volume de 4% seulement, avec un écart-type de 1%…

Il est donc essentiel de considérer la précision de mesure comme le critère essentiel d’un SPI, la répétabilité devant être considérée seulement comme un critère secondaire. Cela revient donc à favoriser la qualité de référencement en Z plutôt que la résolution optique du système.

Vi TECHNOLOGY croit fortement que la précision de mesure est le critère déterminant pour contrôler efficacement le procédé de sérigraphie, et a donc conçu et développé la famille de produits PI Series pour répondre à ces attentes. Avec son champ de vue hors norme et son référencement en Z breveté, PI est le seul véritable système de métrologie capable de mesurer avec précision le volume de pâte à braser, tout en atteignant la vitesse d’inspection requise en production.