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业界3D SPI的原理及检测方式(SPI干货)
材料来源:缪晓军           录入时间:2016/8/26 17:04:39

SPI(SolderPaste Inspection)是指锡膏检测系统,主要的功能就是以检测锡膏印刷的品质,包括体积,面积,高度,XY偏移,形状,桥接等。如何快速准确的检测极微小的焊膏,一般采用PMP(中文译为相位调制轮廓测量技术)和Laser(中文译为激光三角测量技术)的检测原理。

一.  Laser激光三角测量技术

使用的检测光源为激光,激光束在不同高度平面产生的畸变,检测头按一定方向连续运动,照相机按设定时间间隔拍照,从而获取一组激光畸变数据,再进行计算,得到测试结果的方式(如下图)。

优点:    检测速度较快

缺点:    1)激光分辨率低,一般只有10 - 20um级。

           2)单次采样,重复性精度低。

             3)运动中采样,外界震动及传动震动对检测影响较大。

             4)激光的单色光对PCB板的颜色适应力较弱。

 市场状况:激光技术已逐步的退出SPI行业。目前韩国Parmi仍在采用激光技术(双镭射技术)

二. PMP相位调制轮廓测量技术

1.使用白色光源,通过结构光栅的相位变化对焊膏进行测量(见下图)

2.利用结构光栅的灰度变化测量,得到高精度的高度值(见下图)

3.采用相位的变化,对每一个焊膏进行8次采样,保证了检测的高重复性精度(见下图)

4.PMP技术中又分为FOV走停式和Scan扫描式两种检测方式

4.1 FOV走停式

检测进行时,运动时不采样,采样时不运动。最大程度减少了震动对检测的影响。

优点:1) PMP原理检测分辨率高,为0.37um。2) 稳定的多次采样,检测重复性精度极高。3) 对PCB颜色不挑剔。

缺点:    速度相对较慢。

市场:  以稳定的检测效果被业界确定为SPI最佳解决方案,以韩国KohYoung为代表的国外品牌.

4.2 Scan扫描式

利用检测头的连续运动形成结构光栅的相位变化。在运动的同时进行采样。

优点:1) PMP原理检测分辨率高,为0.37um。2) 对PCB颜色不挑剔。3)多次采样,检测重复性高于激光型设备。4) 检测速度较FOV走停式快。

缺点:外界的震动影响较大,检测重复性较低。

市场:以中国台湾TRI为代表的中国台湾品牌,以Cyber为代表的国外品牌。

三.可编程结构光栅(PSLM)    

可编程结构光栅(PSLM):实现了对结构光栅运动的软件控制,避免了传统的压电陶瓷马达(PZT)驱动玻璃摩尔纹光栅所必须的机械装置,减少了机械磨损和客户维修成本。

运用先进的相位轮廓调制测量技术(PMP),8比特的灰阶分辨率,达到0.37微米的检测分辨率,相比激光测量精度提高了2个数量级,大大提高了设备的检测能力和适用范围。


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