时代背景:
当下人工智能浪潮席卷全球,为其功能实现提供强大支持的关键环节之一——高性能 PCB 板(含IC载板和高密度多层互连主板)不断进化的同时也面临着多重挑战。
01.行业痛点
因制造工艺精细繁琐,当下高端PCB生产良率水平普遍不理想,导致产能提升困难,成本也居高不下。
以IC载板为例,在1张800*600mm的板上,超过70万镭射孔需要3D测量孔深,准确快速的3D测量必不可少。
IC载板镭射孔工艺良率损失分析:
为提高综合生产良率,PCB微孔检测提质增效刻不容缓。
02.当下微孔检测挑战
01.PCB微孔检测面临三大挑战:
- 极小尺寸带来极苛刻的检测要求,如镭射孔深度最大203μm(8mil)、孔径50~236μm(2~9.3mil)、深径比最大5:1;背钻孔深度最大8mm、深径比最大15:1
- 深径比大,甚至高达15:1
- 复杂背景干扰多,如材料残渣、金属面、油面、树脂填塞等
如上挑战要求三维测量方法兼具大范围、高精度、跨材质、跨结构能力。
02.当前方案弊端明显:
当前行业普遍采用的传统方法是人工切片检测,弊端明显:
- 从取样、切片到输出检测结果,通常需要1~2天,时效性差
- 切片属破坏性测试,报废成本较高,无法提高检测频率
- 高度依赖检测人员切片、特征选取等主观经验,误差大,检测结果可靠性差
03.非破坏性检测方案仍有短板:
另外,业内也在尝试多种非破坏性检测方案:
- AOI检测设备以2D视觉检测+3D激光扫描特征点方式为主,无法获取完整三维形貌,难以满足PCB微孔三维全尺寸测量需要
- 白光干涉法精度可达纳米,适合光滑结构性表面的检测,但难以满足IC载板多样化复杂表面的检测需要
- 激光共聚焦精度和适应性满足要求,但成本高、速度慢
- 超景深(变焦)测量法适合大角度斜面与高粗糙度表面的检测,但精度较低
03.楚光三维解决方案
楚光三维推出面共焦3D显微成像技术,为PCB微孔加工的3D测量带来全新突破。基于宽场显微成像原理,利用结构照明调制被测物体的表面信息,通过垂直轴向扫描计算得到微孔的3D形貌,实现大范围、高精度、跨材质、跨结构的复杂形貌三维成像能力。可实现对IC载板镭射孔、高密度互连PCB板背钻孔、定深孔、树脂塞孔等各种类型的PCB微孔快速、稳定地三维成像。结合3D点云计算算法,可快速测量PCB微孔的孔径、深度、真圆度、上下孔径比等参数,有效提高PCB微孔的检测效率。
1.产品亮点
AM系列面共焦3D显微传感器——革命性3D显微成像产品
- 高效率:面阵成像,3D成像速度远高于激光共聚焦、白光干涉等传统技术路径产品
- 高稳定性:高鲁棒性光学及结构设计,对使用环境要求较低,可搭载在高速运动轴上全天候使用
- 易于集成:开放性SDK,小体积,可轻松集成在手动、半自动、全自动测量平台上
- 低成本维护:可远程调参,远程更新SDK,LED光源稳定可靠寿命长
- 自动变倍:单物镜大视野定位导航和小视野高精度导航(可选配多物镜转塔)
2.推荐机型
推荐型号:AM100 面共焦 3D 显微传感器
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轴向扫描装置:电机
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量测光源:LED
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量测Z精度:0.1um
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量程Z ①:30mm
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典型成像时间② :3s
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传感器尺寸(高x宽x深) :490mm x 200mm x 185mm
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传感器重量③:10Kg
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传感器输出数据:3D点云、2D彩图
注:
①受限物镜工作距离,量程最大30mm,电机行程100mm
②按100个轴向位置计算
③传感器重量未包含Z电机,电机重量6kg
3.应用案例
高密度互连PCB板背钻孔全自动化3D量测
楚光三维将继续致力于提升其产品的性能和功能,并提供全面的技术支持和售后服务,与全球合作伙伴共同推动高端PCB良率提升和产业发展。
转自:楚光三维
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