AXI – výborná pomoc (nejen) pro SMT výrobu

Rostoucí hustota zástavby DPS a miniaturizace komponent jsou již několik let velkou výzvou pro všechny výrobce elektroniky. S vyšším počtem součástek a pájených spojů roste i riziko vad a nižší výtěžnosti. Dost často přitom komplexnost a rozmanitost designu DPS znemožňuje jejich rychlou a spolehlivou optickou kontrolu. Po řadu let byla tato úloha svěřena převážně AOI strojům, které jejich výrobci i nadále zlepšují a snaží se je adaptovat na aktuální požadavky zákazníků. Přesto se v mnoha případech dostává optická kontrola do úzkých a nezbývá než zapojit i jiné druhy inspekčních technologií.

Nejrozšířenější alternativou k AOI je inspekce pomocí rentgenového záření, označovaná jako AXI. Nejedná se o klasické analytické rentgeny (ty nejsou kvůli velkému podílu ruční obsluhy a malé automatizaci schopny sériovou produkci stíhat), nýbrž jde tu o stroje primárně určené přímo do SMT linek, kde plynule kontrolují všechny příchozí výrobky.

AXI (stejně jako AOI) pracuje s předem připravenými programy a pomocí nastavených algoritmů dokáže měřit a vyhodnocovat jednotlivá místa na DPS. Děje se tak plně automaticky a bez nutného zásahu obsluhy. Ačkoliv pracuje ve finále nejčastěji s 2D obrazem a podobá se tak starším 2D AOI strojům, netrpí na rozdíl od nich citlivostí na různé barvy a odlesky, takže celková kontrola je stabilnější. Na druhé straně zase není schopno rozlišit textové popisky, natisknuté polaritní značky a další podobné informace, které nelze RTG zářením detekovat.

Hlavní výhodou AXI je však možnost vyhodnotit i zcela skryté oblasti, jako jsou vnitřní struktury součástek, pájené spoje THT komponent, zadní části menisků u QFP pouzder, Head on Pillow defekty u BGA, množství a velikost voidů a mnoho dalších. Zdaleka se přitom nemusí jednat jen o klasické SMT produkty. AXI lze s úspěchem využít rovněž v oblastech silové elektroniky, při výrobě senzorů, baterií i při kontrole finální montáže. Ve všech těchto oblastech se inspekce skrytých vad stává klíčovým faktorem kvality, a to je důvodem, proč se o AXI hovoří čím dál víc.

Výše zmíněné výhody RTG kontroly plynou ze samotného principu této metody, avšak je velkou výzvou pro každého výrobce AXI strojů, jak se dokáže poprat s množstvím konkrétních problémů a fyzikálních limitů.

Mezi těmi, kteří se této výzvy chopili, vyniká firma Nordson MATRIX z Mnichova, jejíž stroje již delší dobu úspěšně bodují v automotive odvětví i u producentů průmyslové a spotřební elektroniky. Kromě klasické kolmé transmisní metody (2D) mohou být jejich AXI modely libovolně rozšířeny o snímání pod úhlem (2,5D) a také o funkci tzv. thomosyntézy (3D). Díky ní lze pak podobně jako u laminografie cíleně hodnotit jen určitou vrstvu zkoumaného objektu.

Oproti konkurenci disponují rentgeny Nordson MATRIX patentovanou funkcí Slice Filter Technique (SFTTM), která nejen že výborně eliminuje překryvy komponent mezi sebou (overlapping), ale umožnuje navíc vytvářet z naprogramovaných součástek globální knihovny a použít je i pro další stroje. Tato mezi AXI jedinečná vlastnost spolu s výbornou „machine to machine” konektivitou a propracovaným kalibračním procesem dává MATRIX strojům velmi dobré předpoklady pro sériovou produkci v mnoha odvětvích. Vezmeme-li v úvahu rychlost (až 6 snímků/s) a možnost přizpůsobit konfiguraci strojů „na míru“ dané aplikaci, představují stroje MATRIX silného hráče v tomto odvětví a naději pro ty, kteří jsou nuceni spolehlivě řešit inspekci komplikovaných elektronických sestav či jiných produktů.