Abstract
Automated visual inspection (AVI) is becoming an integral part of modern surface mount technology (SMT) assembly process. This high technology assembly, produces printed circuit boards (PCB) with tiny and delicate electronic components. With the increase in demand for such PCBs, high-volume production has to cater for both the quantity and zero defect quality assurance. The ever changing technology in fabrication, placement and soldering of SMT electronic components have caused an increase in PCB defects both in terms of numbers and types. Consequently, a wide range of defect detecting techniques and algorithms have been reported and implemented in AVI systems in the past decade. Unfortunately, the turn-over rate for PCB inspection is very crucial in the electronic industry. Current AVI systems spend too much time inspecting PCBs on a component-by-component basis. In this paper, we focus on providing a solution that can cover a larger inspection area of a PCB at any one time. This will reduce inspection time and increase the throughput of PCB production. Our solution is targeted for missing and misalignment defects of SMT devices in a PCB. An alternative visual inspection approach using color background subtraction is presented to address the stated defect. Experimental results of various defect PCBs are also presented
چکیده
بازرسی بصری خودکار شده (AVI) جایگاه خود را به عنوان بخش جدایی‌ناپذیری از فرایند مونتاژ در فناوری پیشرفته نصب قطعات بر روی سطح (SMT) یافته است. فناوری پیشرفته در مونتاژ قطعات، امکان ایجاد قطعات بسیار کوچک و ظریف الکترونیکی را فراهم کرده است. با افزایش نیاز به چنین PCBهایی، تولیدکنندگان انبوه این محصولات باید بتوانند چه از لحاظ کمیت و چه کیفیت بدون نقص، کالای خود را تضمین نمایند. تکنولوژی همواره در حال تغییر ساخت، نصب و لحیم‌کاری قطعات الکترونیکی SMT باعث افزایش نقص‌های موجود در PCBها از نظر تعداد و نوع شده است. در نتیجه در دهه گذشته، طیف گسترده‌ای از روش‌ها و الگوریتم‌های تشخیص نقص در سیستم‌های AVI گزارش و اجرا شده است. متاسفانه، نرخ بازگشت هزینه در صنعت الکترونیک برای بازرسی PCB بسیار مهم است. از این رو که اساس کار سیستم‌های AVI کنونی، وارسی قطعه به قطعه است، زمان بسیار زیادی صرف بازرسی PCBها می‌شود. در این مقاله تمرکز ما بر ارائه راه‌حلی برای پوشش‌دهی منطقه بزرگتری از PCB در هر زمان از بازرسی می‌باشد. این کار زمان بازرسی را کاهش داده و باعث افزایش توان تولید PCB می‌شود. هدف ما از این راه‌حل یافتن قطعات SMT جا افتاده و عدم ترازمندی آن‌ها در یک PCB است. یک روش بازرسی بصری جایگزین با استفاده از تفریق رنگ پس‌زمینه برای رسیدگی به نقص‌ها ارائه شده است. نتایج تجربی حاصل از آزمایش PCBهای معیوب مختلف نیز بیان شده‌اند.
1-مقدمه
از آغاز دوران داد و ستد کالا به کالا تا تولیدات کنونی ابزارها با فناوری پیشرفته، بازرسی به عنوان یک فرآیند یکپارچه در فعالیت‌های انسانی شناخته شده است. پیشرفت تکنولوژی در صنعت SMT نقش بازرسی بصری انسان را کم‌رنگ کرده است. این مساله به همراه خستگی و عدم تطابق، سیستم‌های AVI را به بهترین گزینه برای جایگزینی سیستم‌های قبلی تبدیل کرده است. در یک فرایند مونتاژ SMT، سیستم‌های AVI عموما برای بررسی عملکرد مونتاژ بوردهای مدار چاپی مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه PCBهای تکامل‌یافته، دارای طراحی پیچیده‌تر و چند لایه بوده و از اجزای بسیار کوچکی تشکیل شده‌اند. این مساله کنترل کیفیت PCBها را امری مشکل و طاقت‌فرسا ساخته است.