JOURNEE TECHNIQUE DU GFIE 2 avril 2015
En quoi la technologie 3D bouleverse les habitudes et sera généralisée dans les 5 années à venir? Par Stéphane DUPOUX SEICA France
Je ne vous parlerai pas de
C est vrai que c est le sens de l histoire, Mais parlons électronique
Ou plutôt
Le filet de soudure assure - connexion électrique - force d assemblage La forme du joint montre à la fois la connexion électrique et la force d assemblage. L Inspection du Joint de Soudure (IJS) par Omron permet de les quantifier par la mesure de la forme du joint. Concept OMRON Extraire les informations pour mesurer la résistance du joint sur la base de l IJS Faible stress Fort stress
Performance accrue / Moyens et marges réduits / Critères Qualité sévères / Concurrence mondiale Automatisation des processus de fabrication Réduction des coûts Amélioration de la Qualité Traçabilité généralisée Introduction des fonctionnalités de vérifications supplémentaires dans les processus de fabrication afin de répondre aux exigences toujours plus strictes en termes de qualité et des systèmes de plus en plus autonomes en terme de gestion.
Cycle de l amélioration continue pour une bonne qualité d assemblage La gestion Quantitative du brasage par l Inspection 3D du joint est cruciale pour obtenir la fiabilité des assemblages. Diagnostiquer Meilleure Qualité @ Meilleur coût-qualité Gestion Qualité pour une bonne qualité de brasage Détecter IJS-3D Définir Pas de limite de conception Hauteur joint Gestion Globale de Qualité La demande croissante de la miniaturisation et le gain de poids du marché. La gestion Qualité entre les entités d un groupe ou d un donneur d ordres sur un standard identique. Contrôle du Procédé Gestion du système Qualité aux standards internationaux (e.g. TS16949, IPC-J-STD-A-610 )
Inspection 3D Complète = Mesure de la Qualité Pour capturer la forme quantifiable du joint et assurer la haute fiabilité d inspection des brasures, l AOI doit satisfaire aux exigences suivantes: Critères pour l inspection De Inspection du ménisque 2D = classification OK/NG à Inspection complète 3D = Ménisque 3D (Forme du ménisque) + Composant 3D (Position composant + Position électrode) Inspection par RVB Inspection Ménisque 3D Forme Ménisque Inspection Ménisque Inspection Composant 3D Inspection complète 3D Position composant Inspection Composant 3D Inspection par Déphasage
Inspection 3D Complète = Mesure de la Qualité Pour assurer une haute fiabilité du joint de brasage, l AOI doit mesurer prioritairement les 3 éléments suivants : 1. Position Plage, 2. Position Composant/Electode *, 3. Forme Ménisque *posture : Hauteur et tilt 2.Position électrode 2.Position composant 1.Position plage 3.Forme Ménisque 1.Position plage 3.Forme Ménisque Type de surface Surface réflective (miroir) Surface grainée Cible Forme du joint Position Composant/Electrode
Quantification de la forme de la soudure (filet) Seule la quantification de la forme du joint peut réaliser la mesure de la qualité. La mesure de la hauteur/largeur/longueur est la clé pour atteindre les standards Qualité (Ex : IPC-A-610D ) L IPC définit la norme pour l'assemblage de circuits imprimés et d'assemblage électrique et montre la situation conforme répondant aux critères minimum pris en charge par la norme de qualité de l'assemblage final
Différentes approches tentent de répondre aux problématiques de qualité par la mesure du joint de brasage. Mesure fiabilisée et stable Technologie JS Composant 2D Niveau de gris OK limité NOK Option 3D Déphasage NOK OK Déphasage NOK OK 3D RVB OK NOK Option 2D Combo OK OK
La combinaison optimum du principe d inspection Forme du ménisque Position électrode/composant Caméra verticale Caméra d angle Surface réflective Caméra verticale L M T Mesure Stéréo Eclairage RVB Surface grainée Reconstruction 3D du joint Caméra Projecteu r déphasag e Capture Image Extraction de plage/ composant Conversion des valeurs mutltiples Angle Ménisque Largeur Ménisque Hauteur Ménisque Longueur Ménisque Déphasage
Qualité Système d inspection global simplifié L AOI Full 3D (ici VT-S730) permet un démarrage de Production Rapide et une Inspection Stable Diminution du rôle de l Expert Diminution du rôle de l Expert Nouveau Paramétrage Tolérances Apprentissage Automatique Sans réglage Inspection Stable Avant Programmation par Experts AOI Réglage selon fluctuations les aléas de la production Niveau Qualité Pilot Manufacturing Choix de la Logique Paramétres Couleur et fenêtre Omron Europe AOI Solution Fabrication Complète 4M Variations (Man,Machine,Material,Method) Temps
Pourquoi la technologie Omron bouleverse les habitudes? DE Programmer une AOI = +/- Long selon les systèmes et les utilisateurs Optimiser le programme = besoin d un «expert» Maintenir le programme = Besoin continu tout au long de la vie du produit selon les variations de la fabrication Programmer un AOI Full 3D (ici VT-S730) = Rapide (dimensions 3D du composant, extraction des informations couleurs, extraction automatique des électrodes) Optimiser un AOI Full 3D (ici VT-S730) = Guide pas à pas pour une facilité d accès à l interface Outils simples et flexibles avec images très précises Maintenir le programme = Prise en compte automatique des variations comme la seconde réflexion, l effet d ombre portée, la gauchissement de la carte ou bien encore les références alternatives de fournisseurs A
Pourquoi la technologie Omron bouleverse les habitudes? DE Résultats nécessitant un expert Compromis sur l analyse 2D/3D Pas de correspondance totale norme IPC-A-610D Résultats très précis avec mesures 3D totale (joint, électrode et composant) Mouillabilité du joint avec électrode conforme, détection électrode levée, coplanarité des composants et des électrodes Mesure point à point A Images 3D pour une prise de décision fiable Correspondance complète norme IPC-A-610D Tous les composants et les joints sont inspectés en 3D par défaut.
Le meilleur des deux techniques pour garantir la précision d inspection du ménisque En plus d'assurer l'exactitude de l'inspection du filet, qui est l'essence même de l'inspection du joint, et d optimiser la structure d éclairage pour mesurer les postures des électrodes et des composants, Omron a développé deux projecteurs de déphasage de lumière de dernière génération. Module Camera verticale Capture commune IJS Module Caméra d angle Vue angulaire/option capture Mirroir Module Déphasage Capture hauteur composant/électro de Module Color highlight Capture forme ménisque
Quelques exemples d IJS-3D
SOP pas de 0.65 levée <légèrement tordue> Hauteur électrode levée 0.126mm Defect Repeat data(30 times) lead lifting Defect OK (mm) Ave 0.126 0.004 3σ 0.005 0.014 Min 0.121 0 Max 0.129 0.013 OK *Legend in line profile Green: setting value of electrode and lead thickness. Purple: the difference amount from threshold
Résistance 0402 levée Hauteur électrode est 0.075mm. Defect Repeat data(30 times) (mm) lead lifting Defect OK Ave 0.075 0.029 3σ 0.008 0.006 Min 0.07 0.025 Max 0.081 0.033 OK *Legend in line profile Green: setting value of electrode and lead thickness. Purple: the difference amount from threshold
SOP pas de 1.27 erreur de mouillabilité La terminaison N EST PAS mouillée correctement. En cas de déphasage uniquement, la hauteur de la termainaison est OK, des échapées peuvent donc arrivées. CH+Reconstruction 3D sont requis pour la logique d inspection End-wet ET terminal-wet. Defect OK Repeat data(30 times) Endwet Defect OK ( ) Ave 95.3 79.7 3σ 2.98 10.0 Min 93 70 Max 96 81 *Legend in line profile Green: setting value of electrode and lead thickness. Purple: the difference amount from threshold
Systèmes d Inspection Omron Nouveau VT-S730 Post Reflow VT-S720 Post Reflow VT-S500 Pre-Reflow/ Post Reflow VP6000-V Post Printing VT-X700 Post Reflow Invisible solder 3D CH Phase shift Angle view 3D CH Angle view 3D CH Dual lane 3D Phase shift 3D Inline Computed tomography