ما هي الهيئة العربية للتصنيع (الفحص البصري الآلي)؟

ما هو الهيئة العربية للتصنيع？

الهيئة العربية للتصنيع (الفحص البصري الآلي) هو نظام كشف صناعي عالي الدقة يعتمد على الرؤية الآلية، ويستخدم في المقام الأول لمراقبة جودة لوحات الدوائر المطبوعة (مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور). يتضمن مبدأها الأساسي الجمع بين التصوير الضوئي عالي السرعة والخوارزميات الذكية لتحديد عيوب تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تلقائيًا (مثل اختلال محاذاة المكونات والأجزاء المفقودة) ومشاكل اللحام (مثل التجسير والوصلات الباردة).

مبدأ عمل نظام الهيئة العربية للتصنيع

1.مرحلة الحصول على الصور

• تصوير عالي الدقة: تستخدم كاميرات CMOS/CCD الصناعية المزودة بإضاءة حلقية لالتقاط ميزات سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور بدقة متناهية الصغر
• التقاط متعدد الأبعاد: يدعم الفحص ثنائي الأبعاد (وصلات اللحام/الشاشة الحريرية) والتحليل الطوبوغرافي ثلاثي الأبعاد (ارتفاع عجينة اللحام/استواء المكونات)

2.المعالجة المسبقة للصور

• إخماد الضوضاء: يطبق ترشيح غاوسي وعمليات مورفولوجية لإزالة التداخل البصري
• تحسين الميزة: يستخدم شحذ الحواف ودمج HDR لتحسين تباين المنطقة المستهدفة
• محاذاة الإحداثيات: إجراء التسجيل من CAD إلى الصورة باستخدام العلامات الإرشادية كنقاط مرجعية

3.الكشف الذكي عن العيوب

• التحقق القائم على المعايير: التحقق من وضع المكونات / القطبية / شكل وصلة اللحام وفقًا لمعايير IPC-A-610
• الخوارزميات الهجينة:
  تقليدي:مطابقة القالب، تحليل النقطة، تحليل النقطة
  مدعومة بالذكاء الاصطناعي شبكات CNN للكشف عن التحجير في المقابر، واللحام البارد، وما إلى ذلك.

4. الإخراج & مصباح الإخراج؛ التغذية الراجعة

• التنبيه المتدرج: تشغيل الإنذارات المرئية/الصوتية حسب خطورة العيب (حرج/كبير/صغير)
• تكامل النظام: مزامنة نتائج NG مع MES مع إحداثيات محطة الإصلاح
• تحسين العملية:يوفر بيانات SPC لضبط أفران إعادة التدفق/ماكينات النقر والوضع

مزايا تكنولوجيا الهيئة العربية للتصنيع

1.حدود التفتيش اليدوي

اعتمد الفحص المبكر لثنائي الفينيل متعدد الكلور على الفحوصات البصرية اليدوية. ومع ذلك، مع ظهور وصلة بينية عالية الكثافة (مبادرة التنمية البشرية) التصاميم و الإنتاج الضخم تواجه الأساليب اليدوية ثلاثة تحديات حاسمة

• موثوقية منخفضة: عرضة للإعياء والحكم الذاتي، مع تجاوز معدلات الهروب من العيوب 15%
• عدم الكفاءة: سرعة الفحص <0.5 لوح/دقيقةغير متوافقة مع دورات خطوط SMT الحديثة
• ارتفاع التكاليف: حسابات العمالة لـ 8%-12% من إجمالي تكاليف مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مع متطلبات تدريب طويلة

2.قدرات الكشف الأساسية للهيئة العربية للتصنيع

يحدد بدقة 7 فئات عيوب رئيسية:

مزايا فريدة من نوعها مقارنة بالطرق التقليدية:

• يزيل النقاط العمياء للاختبار: يكتشف الملء السفلي لـ BGA، ومكونات 0201، ومناطق أخرى لا يمكن الوصول إليها بواسطة مسابر تكنولوجيا المعلومات والاتصالات
• تحليلات البيانات ذات الحلقة المغلقة: يتيح تصنيف العيوب في الوقت الفعلي (على سبيل المثال ， تحديد عيوب طباعة الاستنسل بنسبة 30%) تحسين العملية

3.مزايا الأداء الكمي

4. تكامل التصنيع الذكي

• التغذية الراجعة في الوقت الفعلي: تشغيل تنبيهات MES بإحداثيات محطة الإصلاح (&lt؛ 2 ثانية استجابة)
• الصيانة التنبؤية: يتنبأ تحليل الاتجاهات المستند إلى SPC بمشاكل مثل انسداد الاستنسل
• كفاءة التكلفة: نموذجي العائد على الاستثمار &lt؛ 6 أشهر مع تقليل الخردة بنسبة 50-70%

الدور الحاسم للهيئة العربية للتصنيع في خطوط إنتاج SMT

I.أربع عقد تفتيش رئيسية للهيئة العربية للتصنيع في عملية SMT

• فحص ما بعد لصق اللحام (تكامل SPI-AOI)

• الوظيفة الأساسية:يقيس سُمك العجينة (± 5 ميكرومتر)، ومساحة التغطية، والعيوب في سد العيوب
• القيمة الوقائية: يمنع الاكتشاف المبكر لانسداد الاستنسل/المحاذاة غير المتوازنة عيوب إعادة التدفق (تحسين معدل اعتراض العيوب بنسبة 60%)

• وضع مكونات ما بعد الرقاقة (بعد تركيب الرقاقة)

• التركيز:مكونات 0201/0402 المفقودة أو المعكوسة أو غير المتوائمة (دقة ± 15 ميكرومتر)
• ميزة التكلفة: تبلغ تكلفة إعادة العمل في هذه المرحلة 1/20 فقط من التصحيح بعد إعادة التدفق

• وضع مكونات ما بعد IC (الأجهزة الدقيقة)

• القدرة الحرجة:تحديد أخطاء قطبية QFP/BGA وتوافق استواء الرصاص (دقة زاوية 0.5 درجة)
• التحكم في العمليات: تبادل البيانات في الوقت الحقيقي مع ماكينات الالتقاط والمكان لتعويض الإزاحة التلقائية

• الفحص النهائي بعد إعادة التدفق (الفحص الشامل للعيوب)

• التحديات الرئيسية:
  الكشف عن مورفولوجيا وصلة اللحام ثلاثية الأبعاد (يتطلب دقة 10 ميكرومتر في المحور Z)
  فحص المناطق المظللة (على سبيل المثال ， الإنهاءات السفلية ل QFN)
• حالة الصناعة: 92% معدل اكتشاف 92% مقابل 99.5% للهيئة العربية للتصنيع قبل التدفق الأولي

ثانياً.المقارنة الفنية الاقتصادية: الهيئة العربية للتصنيع قبل إعادة التدفق مقابل الهيئة العربية للتصنيع بعد إعادة التدفق

ثالثاً. التوصيات المتعلقة بأفضل الممارسات

• استراتيجية اختيار المعدات

• ما قبل التدفق:تحديد أولوية الهيئة العربية للتصنيع عالية السرعة باستخدام تقنية ما قبل التدفق (على سبيل المثال ， Koh Young KY8030)
• ما بعد التدفق: يجب أن يتضمن الفحص المجهري متحد البؤر ثلاثي الأبعاد (على سبيل المثال ， Omron VT-S730)

• تطبيق البيانات المغلقة الحلقة المغلقة

• إنشاء مخططات تحكم SPC (تشغيل تلقائي لتنظيف الاستنسل عند وجود عيوب في اللصق >3%)
• تغذية بيانات تعويض إزاحة الموضع مرة أخرى إلى ماكينات الالتقاط والموضع عبر نظام إدارة الأداء (دقة تعويض ± 7 ميكرومتر)

• اتجاهات التطور المستقبلي

• الهيئة العربية للتصنيع الافتراضية باستخدام التعلّم العميق (التنبؤ بمخاطر العيوب في مرحلة EDA)
• الفحص متعدد الوسائط (دمج بيانات الأشعة السينية + الهيئة العربية للتصنيع لنمذجة وصلة اللحام الشاملة)

الدليل المرجعي السريع لفحص الهيئة العربية للتصنيع

1.سوء تقدير الشخصية

• الإصدار: مكالمات خاطئة بسبب عدم وضوح/عدم اتساق علامات المكونات
• الحلول:
• الاستخدام التصوير متعدد الأطياف (مرئي + أشعة تحت الحمراء)
• ضبط تفاوت التدرج الرمادي (ΔE &lt؛ 15)
• تقليل فحوصات الأحرف الحرجة

2.نقاط التفتيش العمياء

• النقاط العمياء الشائعة:
• ظلال المكونات الطويلة → ضوء حلقي بزاوية 45 درجة + إضاءة جانبية
• وصلات اللحام السفلية BGA → مسح طبقة الفحص المجهري المتحد البؤر
• المكوّنات <3 مم من حافة اللوحة → تصميم منطقة إبعاد 5 مم

3.مناقشة معايير وصلات اللحام

• المعلمات الرئيسية:
• مكونات الرقاقة: زاوية الترطيب 25° -55°، Xc/Xi=1.2-1.8
• مكونات QFP: شريحة اللحام ≥50% سمك الرصاص ≥50%
• قاعدة التصميم:

  امتداد الوسادة = طول المكوِّن × 0.25
 الحد الأدنى للتباعد = متوسط ارتفاع المكوِّن + 0.5 مم

4.نتائج التنفيذ

• التحسينات النموذجية:
  معدل المكالمات الكاذبة ↓70%
  سرعة الفحص ↑25%
• إصلاح طارئ
  إذا كانت المكالمات الكاذبة المفرطة → تعطيل التحقق من الأحرف أو تمكين “وضع التعلّم”

5. جدول استكشاف الأعطال وإصلاحها السريع

تطبيقات تكنولوجيا الهيئة العربية للتصنيع وتغطية الصناعة

1.مجالات التطبيق الأساسية

• تصنيع الإلكترونيات SMT (المجال الأساسي)

• أهداف التفتيش:
  جودة وصلة اللحام (الفراغات/الجسور/اللحام غير الكافي)
  وضع المكونات (محاذاة خاطئة/معكوسة/مفقودة)
  التحقق من القطبية (اتجاه مكثفات التنتالوم/الثنائيات)
• معايير الصناعة:
  IPC-A-610 من الفئة 3 (فئة IPC-A-610 (الدرجة الطبية/الفضائية)
  دقة الكشف: ± 15 ميكرومتر (مستوى مكون 0201)

• إنتاج لوحة العرض (LCD/OLED)

• عمليات التفتيش الحرجة:
  عيوب البكسل (البقع الساطعة/المعتمة/عيوب الخطوط)
  دقة المحاذاة (إزاحة اللوحة <3 ميكرومتر)
  اتساق المادة اللاصقة (تفاوت عرض الغراء بالأشعة فوق البنفسجية ± 50 ميكرومتر)

2.تطبيقات صناعية واسعة النطاق

3.تكامل التكنولوجيا الناشئة

• تنفيذ المصنع الذكي

• يتيح تكامل نظام MES:
  مراقبة العائد في الوقت الحقيقي (معدل تحديث البيانات ≤2 ثانية)
  عتبات الكشف التكيفي (تعديل المعلمات القائم على الذكاء الاصطناعي)

• التوسع عبر الصناعات

• تغليف المواد الغذائية: فحص سلامة ختم رقائق الألومنيوم (دقة 0.1 مم)
• صناعة المنسوجات: الفرز التلقائي لعيوب النسيج (سرعة 30 م/دقيقة)

4. دليل اختيار التكنولوجيا

1. أولوية تصنيع الإلكترونيات:

• أنظمة متكاملة ثلاثية الأبعاد SPI+AOI (مثل ， Koh Young KY8030)
• الحد الأدنى للمكون القابل للكشف: 01005 (40 ميكرومتر × 20 ميكرومتر)

• التوصيات الصناعية العامة:

• يجب أن تتميز أنظمة AOI العالمية بـ
  إضاءة متعددة الأطياف (للركائز المعدنية/البلاستيكية)
  تصنيف الحماية IP54 (مقاومة الغبار/الزيت)

الخاتمة

لقد توسعت تقنية الفحص البصري الآلي (AOI)، باعتبارها وسيلة أساسية لمراقبة الجودة في التصنيع الحديث، من تصنيع الإلكترونيات التقليدية SMT إلى مجالات متنوعة مثل لوحات LCD، وتغليف أشباه الموصلات، وإلكترونيات السيارات، والطب الحيوي. وتكمن قيمتها الأساسية في الجمع بين التصوير البصري عالي الدقة (±15 ميكرومتر) والخوارزميات الذكية (مثل التعلم العميق) لتحقيق الكشف الآلي عن عيوب وصلات اللحام وأخطاء وضع المكونات ومشاكل القطبية، وفي الوقت نفسه، الربط مع نظام MES لتشكيل حلقة مغلقة من البيانات لتعزيز ترقية التصنيع الذكي. في المستقبل، سيتم دمج الهيئة العربية للتصنيع بعمق مع الصيانة التنبؤية بالأشعة السينية والذكاء الاصطناعي لتجاوز حدود الكشف وتصبح "حارس بوابة الجودة" الذي لا غنى عنه في عصر الصناعة 4.0.