Le rôle de l’imagerie dans le contrôle qualité de l’électronique

Written By shabang

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La technologie d’imagerie permet des tests non destructifs de composants électroniques délicats. Comment les fabricants peuvent-ils utiliser cette technologie pour produire des produits électroniques de qualité ?

Les fabricants doivent développer un programme de tests approfondi pour les produits électroniques qu’ils produisent. La technologie d’imagerie leur permet d’effectuer des tests non destructifs sur ces composants délicats. Comment les fabricants peuvent-ils l’utiliser pour produire des produits électroniques de qualité ?

S’appuyer sur les analyses par ultrasons pour vérifier la délamination

Le délaminage est un défaut d’un circuit imprimé (PCB) qui se produit lorsque la séparation partielle des couches du composant provoque des espaces ou des bulles. La chaleur et l’humidité dans l’environnement de fabrication sont des causes typiques de ce problème. Cependant, les fabricants doivent s’efforcer de découvrir le problème avant que les PCB ne quittent l’usine.

Outre les défauts visuels sur la surface du PCB, le délaminage peut entraîner un dysfonctionnement des circuits en raison d’interférences avec les couches internes de la pièce. L’élaboration d’un plan efficace de détection des défauts peut réduire les coûts de fabrication et permettre aux producteurs d’améliorer leurs processus pour renforcer le contrôle qualité.

L’analyse par ultrasons est une méthode basée sur l’imagerie qui permet de détecter ce problème. Dans un cas, les chercheurs ont étudié utilisant des ultrasons excités par laser pour améliorer les formes de tests par ultrasons plus établies. Cette technique consiste à faire passer un laser à travers une lentille pour

Certains producteurs d’électronique utilisent des caméras à balayage linéaire CCD (dispositif à couplage de charge) pour répondre à leurs besoins. Ils comportent des pixels sensibles à la lumière disposés sur une seule ligne et les objets inspectés sont numérisés ligne par ligne au fur et à mesure de leur progression sur la chaîne de production. Certaines caméras peuvent capturer quatre images par numérisationgardant un rendement élevé.

Les fabricants utilisent ces caméras à balayage linéaire pour vérifier les PCB et les semi-conducteurs. Cette méthode fonctionne bien malgré les tendances à la miniaturisation et la production de plusieurs PCB à partir de panneaux uniques. La mise en panneaux et les PCB de plus en plus petits augmentent la complexité, mais ces caméras fournissent des résultats précis.

Qu’ils choisissent des caméras à balayage linéaire CCD ou d’autres dispositifs d’imagerie, les décideurs doivent toujours prendre en compte des détails tels que le nombre moyen de composants inspectés par heure ou par jour, le type d’électronique testé et si la production peut augmenter relativement rapidement. Il sera ainsi plus facile de rechercher les options du marché et de trouver les meilleures solutions pour leurs besoins actuels et futurs.

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Simuler les environnements que l’électronique doit supporter

Ainsi, les composants utilisés dans des secteurs tels que les transports ou l’aérospatiale peuvent devoir passer des tests simulant des décollages, des atterrissages et des déplacements sur terrain accidenté. Ces contrôles rassurent les fabricants sur le fait que leurs produits dureront pendant toute leur durée de vie prévue s’ils sont utilisés correctement. Cependant, ils prouvent également que les composants peuvent supporter les bousculades associées au transport depuis l’usine jusqu’à une destination.

Ces tests sont généralement non visuels et nécessitent des outils spécialisés tels que des tables vibrantes et des équipements thermiques pour simuler les températures. Cependant, des personnes d’autres secteurs ont examiné des méthodes de test de vibration basées sur la vision. L’option la plus fondamentale consiste à photographier l’objet testé et à suivre son mouvement via des pixels entiers.

Les chercheurs ont amélioré cette méthode en développant un algorithme pour mesurer les vibrations en temps réel à l’aide de systèmes basés sur l’image. Le groupe a également utilisé un capteur laser dans cette expérience. Ils ont testé une pompe d’échappement de circulation d’air et les vibrations provoquées par la rotation du moteur. Leur système a capturé en continu images à 300 images par secondepermettant des mesures de vibrations biaxiales.

Les personnes impliquées dans ce projet estiment qu’il s’agit d’une option viable pour les tests non destructifs. Ils le voient se concentrer et l’irradier sur la surface de l’objet testé. Les utilisateurs peuvent également sélectionner des lentilles spécifiques pour localiser le faisceau laser sur de petites zones.

L’équipe a choisi un PCB de 1,6 millimètre d’épaisseur avec un substrat à base de polyester pour ses expériences. Les analyses par ultrasons ont montré des preuves de délaminage à haute résolution, même lorsque les défauts avaient de petits diamètres.

Cette étude suggère que les fabricants devraient être disposés à utiliser le balayage par ultrasons pour détecter les problèmes de délaminage dans les PCB. Bien qu’ils puissent utiliser d’autres méthodes de test parallèlement à cette option, cela vaut la peine d’y réfléchir.

Analyser à grande vitesse avec des caméras à balayage linéaire

Cependant, ces travaux pourraient également ouvrir de nouvelles opportunités pour l’application d’algorithmes aux tests environnementaux de l’électronique. Des algorithmes bien entraînés peuvent traiter beaucoup plus de données que les humains, ce qui pourrait rendre de telles configurations très efficaces pour suivre les vibrations et autres effets environnementaux.

Utiliser l’intelligence artificielle pour de meilleurs résultats d’imagerie

De nombreux fabricants envisagent d’automatiser certains de leurs processus lorsqu’ils cherchent à rester compétitifs dans un paysage industriel difficile. Cette approche permet aux travailleurs s’engager dans un travail plus gratifiant et pourrait prévenir les blessures et la fatigue.

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Les gens ont également étudié les possibilités d’utiliser l’intelligence artificielle (IA) pour réduire leur dépendance aux processus manuels de contrôle qualité. Dans un exemple, un système de vision monté sur un robot à portique pièces comparées hors de la chaîne de montage avec des dessins de conception assistés par ordinateur montrant les paramètres idéaux. Cette approche a accéléré les temps de cycle et a permis aux employés de fabrication de vérifier que les composants répondaient aux spécifications.

Les progrès récents dans les algorithmes de vision industrielle ont également permis aux utilisateurs de détecter les composants électroniques défectueux grâce à l’IA, même lorsque ces défauts présentent des bords irréguliers ou des motifs inhabituels. Cela est possible grâce à l’apprentissage de pointe, une option en deux étapes pour les processus industriels.

Tout d’abord, le fournisseur de technologie effectue une pré-formation avec un grand lot de données d’automatisation industrialisées généralisées. Ensuite, le client poursuit sa formation avec un ensemble d’images plus petit et plus spécifique lié aux applications souhaitées. Cette approche fonctionne avec un à deux ordres de grandeur en moins images que celles requises par l’apprentissage profond.

L’apprentissage Edge est particulièrement bien adapté pour vérifier l’électronique. Il peut reconnaître les pièces par type, puis les classer par qualité. La combinaison de l’apprentissage des bords et de la reconnaissance optique des caractères permet également de détecter des lettres ou des chiffres gravés sur la surface de la pièce.

Prévoyez d’utiliser diverses méthodes de test

Ces exemples représentent des possibilités bien établies et émergentes pour tester l’électronique avec des méthodes d’imagerie. Cependant, ce ne sont pas les seules options. Les examens aux rayons X peuvent également vérifier les caractéristiques internes des composants électroniques sans les endommager. De même, l’imagerie thermique peut révéler une chaleur anormale associée à un défaut de conception ou à une erreur de fabrication.

La principale chose à retenir est que même une méthode de test unique et très avancée ne répondra probablement pas à tous les besoins des différents produits électroniques fabriqués par une entreprise. Les responsables doivent être disposés à essayer plusieurs options et à peaufiner les processus pour les optimiser.



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