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展會新聞

筑智能制造安全新篇章,SMT檢測技術的革新之路

2024年11月29日

慕尼黑上海電子生產設備展(www.whbinz.com)是電子智能制造行業至關重要的展示交流平臺,將于2025年3月26 - 28日在上海新國際博覽中心(E1 - E5, W1 - W3館)再度盛大起航。本屆展會規模宏大,將達近100,000平方米,現場預計吸引超1,000家電子制造行業的優質企業加入,這些企業將展示涵蓋整個電子制造產業鏈的產品和技術,包括電子和化工材料、點膠與粘合技術、電子組裝自動化、測試測量與質量保證、電子制造服務、表面貼裝技術、線束加工與連接器制造、元器件制造、運動控制與驅動技術、工業傳感器、機器人及智能倉儲等。

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全球電子市場的不斷擴張和產品復雜性的增加,SMT貼片加工以其高效、精準、成本優化的特點,成為了眾多企業的一致選擇,同時也讓檢測行業進入蓬勃發展階段。要知道在現代電子產品中,PCB的精度、集成度和復雜性直接關系到最終產品的性能和可靠性。任何微小的焊接缺陷,比如焊錫不足、橋接或內部空洞,都可能導致產品故障。據QY Research團隊調研,預計2029年全球SMT檢測設備市場規模將達到12億美元,未來幾年年復合增長率CAGR為4.7%。為確保每一個焊點都達到高標準,以滿足當下電子元器件和組裝板的小型化、高密度和高速信號處理的需求,SMT檢測技術也在不斷創新和升級。


應對電路板小型化的挑戰,AOI+AI+3D打造檢測鐵三角

面對電路板尺寸縮小帶來的更嚴峻的手工檢查難題,AOI已經逐漸成為了SMT組裝質量檢測的重要技術基礎。作為關鍵的缺陷控制手段,AOI能在裝配流程初期即精準識別并剔除錯誤,從而強化過程管理。通過盡早探測到缺陷,不僅能夠防止不良品流入后續組裝環節,而且運用AOI還有助于縮減維修成本 ,避免因無法修復而導致的電路板報廢,從而整體提升制造效率與良品率。

高迎旗下的Meister D 和 Meister D+是專為高密度基板和鏡面元件的檢測而設計的3D AOI解決方案,可以確保零缺陷生產。其中Meister D 能夠對最小至0201公制的Die和小元件進行出色的3D檢測,并支持高達50µm小間距的元件檢測,無論Die或LED特性如何,都具有高測量精度。Meister D+ 則是進一步提升了鏡面元件的檢測能力,通過結合Moiré測量檢測技術和高迎獨有的新型光學技術,對Highly Reflective Die元件提供全面的3D高度和翹起檢測。

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隨著01005和0201等微小元件的全面普及,傳統的2DAOI檢測方式由于受限于二維圖像信息的采集,已無法滿足全面的,多維度的檢測覆蓋,這使得無法給日益變化的市場提供高質量的服務需要。對此,上海矩子科技推出全新一代3D全自動光學檢測設備“3D AOI II”這是一款3D全自動在線型PCB外觀檢測設備,實現了2D+3D機技術的完美融合升華。具體來說該產品采用可變頻的數字光柵投影技術,保證對不同高度元器件實現3D圖像采取并實現精準檢測,絲滑的解決了傳統2D檢測中元器件的傾斜,翹曲等檢測難點。另外,在全新一代的3DAOI的二代機設備上,還增加了直線電機+光柵尺的新型運動模組,大幅的提高了產品的檢測效率。在之前的3D四數字化投影的基礎上還可以選配可帶Z軸及斜角相機的成像系統,實現全方位檢測和多角度照明的更加全面的檢測覆蓋。

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振華興自主研發的新一代3D AOI強勢來襲。第三代龍門雙驅平臺,擁有更高的重復性和定位精度,可根據客戶的精度需求提供伺服和直驅的選型;首次搭載AI技術,AI自動匹配資料庫,實現AI快速編程,編程效率提升80%以上;AI加持的智能光學字符識別算法(AI-OCR),可以準確處理和識別零件上的碑文,可有效對應字符模糊、滯連、斷點以及臟污現象,有效降低由字符差異造成的誤判比率;采用全數字結構光三維重建技術,可持續的保證3D模組精度,使用壽命可達十年以上;高達近200幀 / 秒的高速工業相機,提供12Mp & 25Mp的像素選型、并提供5——15μm等不同的分辨率選型,可適配不同應用場景的需求;軟件支持離線編程,在線不停機調試,中央集控,多點照合等多種功能模塊,支持SPC統計分析系統,為電子制造的工藝改善提供完善的數據支撐。

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神州視覺的3D AOI技術最引人注目的特點就是其三維成像能力。通過先進的專利光學系統和圖像處理技術,擁有高精度亦大范圍的獨特技術,可同時獲取高品質的2D圖像及無陰影3D測量,檢測更加全面、準確。涵蓋了目前生產中最小元器件、焊點在內的檢測需求,這種獨特的三維成像技術,讓神州視覺的3D AOI設備能夠滿足更加復雜的檢測,滿足不同行業的特殊需求。此外,還有多項國際先進的專利算法,這些算法在3D AOI檢測中發揮著關鍵作用,提高了檢測的準確性和效率。這些算法經過嚴格的優化和測試,能夠精確識別物體表面的各種缺陷,包括微小的起翹、凹陷、平整度等。同時,算法還能夠自動調整檢測參數,以適應不同物體的檢測需求,確保檢測結果的準確性和可靠性。

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明銳理想最新推出的重磅產品——雙面3D AOI-VS7300,具有高精度、高速度特點,其采用同步走位與異步互鎖拍照機制,精準規避光源干擾,實現雙面高速精準檢測,效率倍增。多軸高速控制卡融合前沿運動控制技術,3D檢測速度達450ms/FOV(單面)。同時采用先進的3D視覺檢測技術,能夠精準處理像素級的3D點云信息,并融合自適應條紋技術,真實呈現超小元件、鏡面材質元件、插件元件、插針焊點等,實現細節畢現的還原效果。此外,底蘊深厚的三維重建技術結合AI智能去噪技術,可對反射特性復雜的波峰焊插針焊點進行有效還原,精準測量插針出腳高度。

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另一方面,將AI引入AOI設備也是目前行業的熱門賽道,AI具有深度學習技術及模型訓練,可以很好地被融入AOI瑕疵檢測領域,如雷射焊接自動控制、金屬瑕疵與銹蝕檢測、紡織品花紋瑕疵檢測等,只要搜集大量預先處理好的影像并標注影像種類(如瑕疵種類),透過AI深度學習與模型訓練搭配AOI,不僅可以快速上線,還能自主學習,將人工檢測經驗模型化后,利用算法分析判斷,建立在線檢測數據庫,透過影像判讀瑕疵,不需等最后一步才做終檢,這樣的流程可以達到實時檢測、及時修正的效果,發現良率下降時也可以立即調整產線、設備及人力,避免成本的浪費。

在該領域,德中推出的AI 3D AOI設備屢獲殊榮,該產品配備了1200萬至2100萬像素的高幀率相機,用戶可以根據需求選擇3μm、5μm、7μm、10μm或15μm的不同精度鏡頭,與之配套的是第三代3D投影頭,能夠在0.4秒內完成一個視場的掃描,標準配置包含四個3D投影頭,并且根據需要可擴展至八個,從而實現全方位無陰影檢測。它獨家提供了正上方投影結合側面四相機的設計方案,對于QFN、IC引腳翹起等問題具有百分之百的檢測能力。同時,第五代多角度光源技術使得該設備能夠出色地應對柔性電路板(FPC)及鏡面元件的檢測挑戰。此外,新增加的絲印預處理算法讓器件上的標識變得更為清晰,便于工作人員復查確認,而標配的人工智能算法更是顯著提升了生產線的整體效率,相較于未采用AI技術的傳統設備,其直通率高出至少30%。

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鐳晨科技新二代3D AOI——AIS431,從外觀、軟件到光源、框架,都做了全新的迭代。側面多相機全景3D成像,融合AI深度學習算法,三維成像更加真實、穩定,滿足更高精度的3D檢測場景。結合全新的交互軟件以及AI極簡編程,支持多角度投影以及多頻條紋結構光融合解決成像過曝問題,融合AI智能去噪功能,高度還原被測物的3D成像,提供準確的三維數。全面提升編程速度,真正賦能企業生產提效增效。

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專注AI視覺前沿技術的愛為視智能開發了首款不用設置參數的智能AOI/AVI,從軟件到硬件完全自主知識產權,用智能技術為客戶提供新一代智能視覺解決方案。全程無需設置任何參數,一鍵編程,會電腦操作的人員即可操作設備,強大檢出能力, AI智能化編程、高精度可編程結構光柵、高幀率相機、四側投影方案;并且該產品采用深度學習算法,智能極速編程,易學易用,高檢出、低誤報。

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同樣深耕機器視覺檢測設備的思泰克旗下在線式三維自動光學檢測設備A-510,采用創新性的AI智能無縫拼圖技術,達到肉眼不可分辨級別;對于傳統AOI的FOV與FOV接縫處遇到的影像不齊,不平,顏色不均勻,圖像扭曲等問題,都得到了完美的解決;提升了檢測框的定位精度,減少程式調試時間。此外,A-510還采用智能程序編輯方法,以及模板式的參數設置方式,方便快速編寫與調試程式。

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根據工作方式不同,AOI可以分為在線AOI檢測和離線AOI檢測。在線AOI檢測是在SMT生產線上的板子經過AOI設備時,對板子進行實時檢測,以便及時發現和糾正問題;而離線AOI檢測則是對已經下線的板子進行檢測,發現問題并進行維修。


從無損檢測到成本控制,X-ray輕松應對高精密焊接缺陷難題

與AOI不同的是,X-RAY檢測提供了另一種獨特的優勢——無損檢測。X-RAY能夠穿透材料,提供PCB內部結構的清晰視圖,這使得檢查BGA、CSP等隱藏焊點成為可能,而這些是AOI難以觸及的區域。這種深度透視能力不僅有助于提高生產質量,通過早期發現并修復焊接缺陷如虛焊、焊球偏移或橋接,還能夠大幅降低后續可能出現的問題,從而增強了產品的長期可靠性和性能。此外,在成本控制方面,X-RAY檢測同樣展現出其價值。通過在制造過程早期階段識別潛在問題,制造商能夠有效避免因批量生產不合格產品而導致的成本增加,包括返修費用及原材料浪費。

為滿足大批量、自動化生產企業的高質量質檢要求,日聯科技打造出在線型3D微焦X射線自動檢測設備——LX9200。它主要應用于PCBA(SMT、DIP)、BGA、IC、CHIP、PTH,IGBT及各類電極、電源模組等特殊行業的氣泡、橋接、偏移、開路、焊錫量、引腳有無、異物等缺陷檢測。該設備采用先進飛拍取像技術,成像更快,更穩定。同時,LX9200還采用360°平面斜視投影技術,搭配快速解析法和高精度迭代法三維重建技術,能夠有效且快速地完成在高解析度下復雜產品的高質量3D重建,并基于重建還原后的3D數據,對檢測對象進行自動切層檢測,針對高密度、高集成、異形化設計的復雜產品,解決2D檢測無法避開的器件干擾和堆疊重影問題,滿足不同用戶多方位、多角度的產品檢測需求。

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德律科技推出的TR7600F3D SII Plus整合了下一代110kv的X-ray光源、3 – 25µm的高分辨率和分辨率,并基于AI人工智能的檢測算法,將缺陷檢測提升到相當的精確水平。SEMI 3D CT AXI 設備可確保對各種組件進行細致的檢測,包括BGA, QFN, SiP, PTH, PoP, Wire, 和 Die Bond,為全面分析樹立了新的行業標準。3D AXI TR7600F3D SII Plus設計用于高可靠性電子制造行業,如先進封裝、汽車、航空航天和醫療產業等。對于先進封裝制造行業,SEMI 3D CT AXI可以精確檢測IC封裝的互連,例如微型/C4 Bumps。據了解,該系統采用EtherCAT專為無縫通訊而設計以增強連通性,并具有智能板彎的控制功能,以確保板件之間能精確地對齊。TR7600F3D SII Plus 能與智能工廠生產線和選擇的MES無縫集成,確保兼容性并保證未來的生產流程。

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杭州睿影科技有限公司(簡稱海康睿影)是杭州海康威視數字技術股份有限公司的八大創新業務之一,聚焦X-Ray成像技術應用,致力于X-Ray成像設備、X-Ray圖像智能識別系統的研發、生產制造和銷售。海康睿影新推出的智能離線AXI設備是一款通用型、高精度無損檢測設備,搭配全自研AI檢測算法、專有的離線AXI檢測方案,滿足離線抽檢和全檢兩種檢測場景。針對小批量、多批次檢測場景下,能夠極大的提高檢測速度、降低人工檢測誤判率。一鍵空洞檢測算法,通用AI模型,針對BGA、MOS管、IGBT等焊接空洞檢測,檢測抗干擾能力強,無需參數調節,一鍵快速識別空洞氣泡占比,可以快速響應用戶的個性化檢測需求。在X-Ray檢測領域,海康睿影致力于成為全球最好的AXI檢測設備提供商。

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同樣在該領域深耕多年的卓茂科技打造了高速CT型X射線全自動檢測設備AXI9000,該設備搭載創新自研智能檢測軟件,采用了獨特的3D/CT重構技術,在小于2秒的時間可快速完成一個視場(FOV)的檢查,極大地提高了檢測效率。使用了直線電機驅動的三層龍門結構和高精度的光柵尺,結合強大的H高度定位算法,可實現高精度定位。設備檢測最高分辨率達6μm,在高速CT掃描過程中投影張數和分辨率可以根據實際需求靈活調整,以適應各種不同的檢測場景。此外,該設備集成了自主研發的多種智能檢測算法,能夠對空焊、氣泡、DIP元件的填充率等多種潛在缺陷進行高精度的識別與分析,確保了產品質量的同時也提升了整體生產線的可靠性。

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長園的這款專為需要廣角主動對準處理的產品設計的測試設備,集成了來料檢驗、PLASMA清潔、點膠、點膠效果AOI檢測、自動調焦以及UV固化等多個關鍵工序,支持全自動或手動上下料,確保各工序能夠并行作業且互不影響。該設備采用模塊化設計理念,包括Pre-AA模塊、轉移模塊和AA模塊,便于根據不同產品需求快速切換和升級。設備兼容大廣角鏡頭(FOV 45°~230°),并在百級無塵環境下運行,確保了高精度與高效率。此外,它還具備塵點與壞點檢測、等離子清潔、精準點膠與UV固化等功能,全面提升產品質量與生產效率。通過其高效、靈活的設計,這款AA測試設備成為廣角相機模組制造的理想選擇。

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三英精密作為國內X射線三維CT技術的資深代表品牌,緊貼電子智能制造行業對高效、精準批量自動化檢測技術的迫切需求,推出一款自主研發的革新性產品——高速自動化3D AXI 在線X射線檢測設備。這款設備專為SMT、半導體等電子制造領域設計,基于3D CT成像原理,實現了對不可見焊點/焊層進行高速、全自動化在線檢測。該設備搭載了先進的在線檢測系統,融合高速環形飛拍掃描技術與AI自動識別分析技術,實現與生產線對接,對產品進行100%快速全檢和自動分析。通過缺陷的自動識別分析以及多層剖切技術,全面而深入地分析不良品。此外,它還巧妙地將傳統算法與AI深度學習算法相結合,以直觀的方式展示缺陷形態,尤其對于BGA、插件等不可見焊點的質量控制起到重要作用。

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多樣化檢測手段互補,構建智能質量檢測新格局

確保產品質量和可靠性的檢測手段遠不止AOI和X-ray,為了滿足日益復雜和精密的電子產品制造需求,業界開發了一系列多樣化且高效的測試方法。這些測試手段涵蓋了從原材料檢驗到最終成品測試的全過程,每種方法都有其獨特的應用場景和優勢,并且它們各具特色,相互補充,共同構建了一個全方位、多角度的質量監控體系。

在飛針測試方面,SPEA斯貝亞旗下的4080雙面飛針測試儀堪稱業界標桿,單套設備1年可測80余萬塊電路板,該設備XYZ軸上配備頂級線性馬達(最高可實現每秒扎針180次),納米級分辨率線性光學編碼器賦能測試精度,天然花崗巖結構顯著降低設備運行震動。得益于SPEA眾多原創技術,4080飛針測試設備的速度、穩定性、測試精度方面均保持著行業領先地位。SPEA的飛針產品功能全面,涵蓋了通斷測試、短路測試、上電測試、燒錄、光學測試、功能測試等,適合NPI、試產、維修等測試場景,被廣泛應用于消費電子、汽車電子、醫療電子、軍工電子、服務器、航天航空等領域。

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世邁騰專注飛針測30年---飛針®A6六針多功能飛針測試機,全面測試您的PCBA,應用于標準ICT測試、新品導入、維修測試、研發測試自動化以及定制化設計制造。飛針可以大大提高測試覆蓋率,無需治具,可測試Fine Pitch高密度板和微小元件。適用于SMT產線產品在線測;對返修板,故障板的維修檢查、故障診斷,可精準到元器件級;還可以做上電測,結合相應的儀表,快速定位故障點;可以配備相應的測試儀表 、測試儀器 、結合可編程 、快速移動的探針取代人工操作,按照測試任務清單逐項運行,做全自動測試 。世邁騰A6飛針是具有隔離測試的真正的在線測!

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Seica推出的PILOT VX——PCBA飛針測試系統在速度和性能方面做了提升,一流的機械性能和運動控制使測試時間最多可縮短 50%,12 個多功能測試頭可同時接觸多達 60 個點,技術先進的測量硬件和基于微波的新型測量技術使得測試性能更為卓越,優良的VIVA 軟件可實現不同類型的并行測試,節省更多時間,智能分析功能和基于人工智能原理的算法可在運行時自動優化測試流程,并同時保持測試覆蓋率。該系統是一個完整的解決方案,可實現最高測試速度、解決中低批量生產、達到測試覆蓋率和靈活性,適用于原型設計、生產或修復任何類型的電路板。

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電池制造涉及諸多工藝,也面臨一系列嚴峻挑戰。INGUN英岡的產品被用于化成、電芯循環、生產線末端 (EoL) 以及實際的充電和放電過程、OCV、SOC 和 AC/DC-IR 等領域。對于一些大容量蓄電池,電流可能會高達 800 A。INGUN 可提供一系列理想解決方案,以在電芯、模塊和電池包層面實現穩定、無損耗的觸探。不過,重要的是確保測試解決方案具備可擴展性和模塊化能力。這樣一來,測試解決方案就能采用具有不同針頭形狀和技術特性的不同探針,并可在操作過程中輕松更換探針。

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和伍聚焦于超聲掃描顯微鏡,其采用超聲波作為傳播媒介的無損檢測成像技術,主要用于檢測各種半導體器件和材料的內部缺陷,如氣孔、裂紋、夾雜及分層等問題,并能以圖像形式直觀呈現檢測結果。這一過程不會對樣品造成任何損害,確保了樣品性能的完整性,廣泛適用于新能源、半導體、電力電子等多個行業。其中,和伍智造推出的Hiwave S300超聲掃描顯微鏡,專為水冷散熱器等產品的缺陷檢測設計,通過使用高頻超聲波技術,不僅能夠深入檢測水冷板散熱器的內部質量和焊接工藝,還能清晰地識別并顯示樣品內部的各類缺陷,為產品質量控制提供了高效可靠的解決方案。

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無論是什么樣的檢測技術,都在不斷進化以應對現代電子制造中日益增長的復雜性和高精度要求。并且3D成像和AI的引入進一步提升了檢測精度和效率,尤其是在處理微小元件和復雜表面特征方面。當下,兩種技術的共同發展和創新不斷推動著SMT檢測技術持續突破。即將于2025年3月26-28日上海新國際博覽中心舉辦的2025慕尼黑上海電子生產設備展將成為展示這些新進展的重要平臺。屆時,來自全球各地的優秀企業和專業人士將齊聚一堂,分享他們在SMT檢測領域的研究成果和技術應用,共同探討如何進一步提升電子制造的質量和效率。


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