ระบบการเรียงลำดับด้วยแสงขั้นสูงในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ระบบการเรียงลำดับด้วยแสงขั้นสูงในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

การควบคุมคุณภาพที่ขับเคลื่อนด้วยความแม่นยำสำหรับ เอ็มแอลซีซี, แอลทีซีซี, ไอซี และแกนเฟอร์ไรต์

I. ความท้าทายของอุตสาหกรรมและความจำเป็นทางเทคโนโลยี

การผลิตส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต้องการความแม่นยำระดับไมครอนสำหรับการผลิตปริมาณมาก ดังที่แสดงในภาพที่แสดง ตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้นขนาดเล็ก (เอ็มแอลซีซี) เซรามิกที่ผ่านการเผาร่วมที่อุณหภูมิต่ำ (แอลทีซีซี) ตัวต้านทาน/ตัวเหนี่ยวนำขนาดชิป ไอซี และแกนเฟอร์ไรต์ จำเป็นต้องมีความสามารถในการตรวจจับข้อบกพร่องที่เกินขีดจำกัดการมองเห็นของมนุษย์:

• เกณฑ์ความคลาดเคลื่อน: การจัดตำแหน่งอิเล็กโทรด เอ็มแอลซีซี ไม่ถูกต้อง <5μm

• ข้อบกพร่องที่สำคัญ:รอยแตกร้าวขนาดเล็ก แอลทีซีซี ≤20μm

• ความต้องการปริมาณงาน:การคัดแยกชิ้นส่วน เอสเอ็มดี ที่ ซซซซซ30,000 ยูพีเอช

เครื่องคัดแยกด้วยแสงช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้โดยบูรณาการการถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปกตรัม การเรียนรู้เชิงลึก และระบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์เพื่อทดแทนการตรวจสอบด้วยมือที่อาจเกิดข้อผิดพลาดได้

ครั้งที่สอง. สถาปัตยกรรมการเรียงลำดับด้วยแสงเฉพาะส่วนประกอบ

1. ส่วนประกอบเซรามิก เอ็มแอลซีซี/แอลทีซีซี

• การตรวจจับข้อบกพร่อง-
  ∙ รอยบุ๋ม/รอยขีดข่วนบนพื้นผิว → การถ่ายภาพแบบดาร์กฟิลด์โคแอกเซียล 5MP
  ∙ การแยกชั้น → การถ่ายภาพด้วยคลื่นเทราเฮิร์ตซ์ใต้ผิวดิน
  ∙ เลือดออกของอิเล็กโทรด → การวิเคราะห์ความแปรปรวนของสี (ΔE<0.1)

• การตรวจสอบมิติ-
  ∙ การวัดความหนาด้วยเลเซอร์แบบสามเหลี่ยม (ความแม่นยำ ±2μm)
  ∙ การตรวจจับการบิ่นขอบผ่านอัลกอริทึมการจับคู่รูปหลายเหลี่ยม

• 

2. ตัวต้านทาน/ตัวเหนี่ยวนำแบบชิป

• การตรวจสอบพารามิเตอร์-
  ∙ ความสมบูรณ์ของการชุบสิ้นสุด → กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอล 20X
  ∙ การทำเครื่องหมายความสามารถในการอ่าน → โอซีอาร์ ด้วยอัตราการอ่าน 99.97%
  ∙ ความเป็นระนาบเดียวกัน → แสงโครงสร้าง 3 มิติ (ความละเอียด Z 10 นาโนเมตร)

• การให้คะแนนผลงาน-
  ∙ การวัด ทีซีอาร์ โดยใช้การถ่ายภาพความร้อนระหว่างการทดสอบความเครียด

3. วงจรรวม

• การตรวจสอบเฟรมตะกั่ว-
  ∙ พิน ความอยู่ร่วมกันเป็นระนาบ → มัวร์ อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์
  ∙ การเชื่อมประสานลูกเหล็ก → การวิเคราะห์การสะท้อนของ ไออาร์
  ∙ ข้อบกพร่องในการยึดลวด → การเคลือบฟิล์มเอกซเรย์ด้วยความละเอียด 1 ไมโครเมตร

• การควบคุมการปนเปื้อน-
  ∙ ตรวจจับอนุภาคได้ตามมาตรฐาน ไอเอสโอ ระดับ 3

4.แกนเฟอร์ไรต์
(อ้างอิงรูปภาพ: ส่วน "เฟอร์ไรต์ คอเร้ดดด ซ้ายล่าง)

• ความสมบูรณ์ของวัสดุ-
  ∙ ช่องว่างอากาศ/รอยแตก → สเปกโตรสโคปีโดเมนเวลาเทราเฮิร์ตซ์
  ∙ ความแม่นยำของมิติ → การวัดแสงแบ็คไลท์แบบไร้เงา
  ∙ ความสม่ำเสมอของการเคลือบ → การถ่ายภาพด้วยแสงยูวี

ที่สาม. เทคโนโลยีระบบการเรียงลำดับหลัก

ก. ระบบย่อยออปติคัล

B. การจดจำข้อบกพร่องที่ขับเคลื่อนด้วย AI

• เครือข่ายประสาทเทียมแบบ การบิดเบือน:ได้รับการฝึกอบรมจากภาพข้อบกพร่อง >1M
  ∙ การเรียนรู้แบบปรับตัวสำหรับโหมดความล้มเหลวใหม่ (เช่น หนวดดีบุก)

• อัลกอริทึมการตรวจจับสิ่งผิดปกติ-
  ∙ การจัดกลุ่มแบบไม่มีผู้ดูแลเพื่อการตรวจสอบข้อบกพร่องเป็นศูนย์

• เครื่องมือสร้างความสัมพันธ์แบบพารามิเตอร์-
  ∙ เชื่อมโยงข้อบกพร่องทางแสงกับประสิทธิภาพทางไฟฟ้า (เช่น การเสื่อมสภาพของค่า Q)

สี่. การบูรณาการกับการผลิตอัจฉริยะ

1. การนำอุตสาหกรรม 4.0 ไปปฏิบัติ

• การเชื่อมต่ออุปกรณ์-
  ∙ โปรโตคอล วินาที/อัญมณี สำหรับการปรับกระบวนการแบบเรียลไทม์
  ∙ การรวมระบบ เอฟดีซี (การจำแนกการตรวจจับความผิดพลาด)

• การจำลองฝาแฝดแบบดิจิทัล-
  ∙ การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การเรียงลำดับเสมือนก่อนการทำงานจริง

2. การจัดการวัสดุอัตโนมัติ

• ตัวพาเฉพาะส่วนประกอบ-
  ∙ เอฟเฟกเตอร์ปลายสูญญากาศสำหรับแรงกระแทกจากการเร่งความเร็ว <1G
  ∙ ถาดวาฟเฟิลป้องกันไฟฟ้าสถิตพร้อมระบบติดตาม อาร์เอฟไอดี

V. คุณภาพที่วัดได้และประโยชน์ด้านต้นทุน

แหล่งที่มาของข้อมูล: การศึกษาการผลิตส่วนประกอบระดับโลก กึ่ง E178

6. หก. กรณีศึกษาเฉพาะอุตสาหกรรม

ก. การผลิต เอ็มแอลซีซี ของยานยนต์

• ท้าทาย:การปฏิบัติตาม ประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน-Q200 กำหนดให้มีรอยแตกร้าว 0 พีพีเอ็ม

• สารละลาย-
  ∙ การตรวจสอบแบบอินไลน์เทราเฮิรตซ์พร้อมการครอบคลุม 99.999%
  ∙ การตรวจจับข้อผิดพลาดในการลงทะเบียนหลายชั้น <2μm

• ผลลัพธ์-
  ∙ บรรลุความล้มเหลวในสนาม 0 ครั้งในส่วนประกอบมากกว่า 10 ล้านชิ้น

B. การจัดเรียงชิป ไอโอที ทางการแพทย์

• ท้าทาย:การควบคุมการปนเปื้อนของอุปกรณ์ฝัง

• สารละลาย-
  ∙ การบูรณาการห้องปลอดเชื้อตามมาตรฐาน ไอเอสโอ 14644-1 คลาส 4
  ∙ การตรวจสอบอนุภาคขนาด 0.1μm

• ผลลัพธ์-
  ∙ ผ่านการตรวจสอบ อย. 21 ซีเอฟอาร์ ส่วน 11 โดยไม่มีข้อสังเกตใดๆ

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว. การปฏิบัติตามมาตรฐาน

• ทดสอบไฟฟ้า: ไออีซี 60384-1 (MLCC หน่วยงานภาครัฐและภาคเอกชน), ไออีซี 60195 (เฟอร์ไรต์)

• การสอบเทียบด้วยแสง:การตรวจสอบความถูกต้องตามมาตรฐาน ไอเอสโอ 5725

• การตรวจสอบย้อนกลับ:การบันทึกข้อมูลระดับส่วนประกอบ เอส ที เอส ที E2919

8. แปด. การพัฒนาในอนาคต

• เซ็นเซอร์ภาพควอนตัม:สำหรับการแก้ไขข้อบกพร่องใต้ผิวดินเกินขีดจำกัดการเลี้ยวเบน

• การบูรณาการการประมวลผลแบบ ขอบ:การอนุมาน AI เฉพาะที่ มีเวลาแฝง <5ms

• การผลิตแบบสีเขียว:การคัดแยกและการกู้คืนวัสดุที่มีการนำทาง (>95% การกู้คืนโลหะมีค่า)

บทสรุป
เครื่องคัดแยกด้วยแสงได้เปลี่ยนการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ให้กลายเป็นวิทยาศาสตร์ที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล โดยการใช้สถาปัตยกรรมออปติกเฉพาะชิ้นส่วนดังที่แสดงไว้ในภาพ ตั้งแต่การตรวจจับการแยกตัวของ เอ็มแอลซีซี ไปจนถึงการวิเคราะห์โครงสร้างแกนเฟอร์ไรต์ ผู้ผลิตจึงสามารถรับประกันคุณภาพในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนพร้อมลดต้นทุนได้ การบรรจบกันของการถ่ายภาพหลายโหมด การเชื่อมต่ออุตสาหกรรม 4.0 และ AI เชิงปรับตัวได้ทำให้เครื่องคัดแยกด้วยแสงยังคงมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้การปรับขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไปเป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ 5G การใช้ไฟฟ้าในยานยนต์ และแอปพลิเคชัน ไอโอที ในอุตสาหกรรม