Scheda PCBA AI Vision per hardware di elaborazione immagini affidabile

Sommario

1. Una vision board è un percorso dati, non un singolo PCB

2. Confronta l'ispezione con ciò che la tavola può nascondere

3. Testare il percorso dell'immagine in condizioni operative reali.

4. Rendere comprensibile la prima versione prima che venga scalata.

5. Conclusione

6. DOMANDE FREQUENTI

Idella vista dell'IAione Se la scheda è in grado di produrre immagini accurate in laboratorio, significa che sarà altrettanto stabile durante la produzione di massa? Non necessariamente.

I dati del sensore devono passare attraverso il processore, la memoria e l'interfaccia ad alta velocità, mentre l'alimentatore deve rimanere stabile sotto carico operativo. Se uno qualsiasi di questi passaggi fallisce, il risultato dell'immagine finale potrebbe essere influenzato. Alcuni problemi sono nascosti sotto i BGA e altri tipi di incapsulamento, e sono difficili da individuare tramite la sola ispezione visiva.

Come si dovrebbero identificare questi rischi durante la produzione? Il punto chiave non è eseguire tutti i test. Prima della produzione, abbiamo bisogno per sapere quali aree presentano maggiori rischi, come controllare durante il processo di produzione e, infine, come verificarlo. I problemi risolti da SPI, AOI, raggi X e test funzionali non sono gli stessi. Per le schede PCBA con visione AI, il completamento del processo di montaggio è solo il primo passo. Ciò che deve essere realmente verificato è se l'intera scheda è in grado di svolgere il suo compito in modo stabile.

Una vision board è un percorso dati, non un singolo PCB

Su una scheda di elaborazione delle immagini, diverse parti possono presentare problemi di varia natura. I collegamenti dei connettori della fotocamera o del sensore devono essere stabili sia meccanicamente che elettricamente. Se il processore o l'acceleratore è incapsulato in un package BGA, le saldature sottostanti sono difficilmente visibili dall'esterno. Oltre alla connettività della memoria e dei connettori ad alta velocità, è necessario verificare la stabilità del trasferimento dati effettivo. Lo stesso vale per l'alimentatore: il fatto che funzioni correttamente a vuoto non garantisce che non presenterà problemi durante l'utilizzo.

Before la costruzione inizia, puoi innanzitutto organizzare l'intero percorso dei dati dall'input all'output. Scopri come i dati entrano nel processore dalla fotocamera o dall'interfaccia del sensore, attraversano la memoria e altre interfacce, e infine producono l'immagine o i risultati dell'elaborazione. Molti progetti tralasciano alcuni dettagli in questa fase. Ad esempio, il package BGA è già stato definito, ma il formato dell'immagine, il tipo di connessione del cavo, la velocità di trasmissione dati e persino la temperatura di esercizio effettiva e le condizioni di carico non sono specificate in anticipo.

Questa tabella non può sostituire la convalida del progetto, ma può aiutare il team di produzione a capire meglio cosa deve essere controllato. Se fornisci solo la distinta base e i requisiti di assemblaggio di base, il fornitore potrebbe sapere come collegare i componenti, ma non'sapere quali funzioni richiedono una verifica mirata. Invece di affermare semplicemente "eseguire test PCBA"., Sarebbe meglio specificare direttamente quali connettori devono essere testati, quali componenti BGA richiedono un'ispezione a raggi X e quale percorso dati dell'immagine deve essere eseguito sotto carico effettivo.

Confronta l'ispezione con ciò che la tavola può nascondere

Problemi diversi richiedono metodi di rilevamento diversi. Nell'assemblaggio SMT ad alta densità, l'ispezione SPI può rilevare problemi relativi alla stampa della pasta saldante prima della saldatura a rifusione, mentre l'ispezione ottica automatizzata (AOI) può controllare la posizione, la polarità dei componenti e alcuni problemi di saldatura visibili, ma non può vedere i giunti di saldatura sotto il BGA. Se la scheda utilizza BGA o altri tipi di packaging con giunti di saldatura nascosti, è necessario aggiungere l'ispezione a raggi X. E non dovrebbe essere semplicemente scritto "controlla BGA", ma gli standard di ispezione dovrebbero essere definiti in base al packaging specifico e ai possibili problemi.

L'ispezione BGA è analoga. L'ispezione visiva può verificare se i componenti sono montati correttamente e se le posizioni sono corrette, ma non può rivelare le saldature sotto il package, né può garantire che queste saldature saranno affidabili durante il funzionamento effettivo. Pertanto, è preferibile indicare chiaramente nei materiali di produzione quali componenti BGA devono essere ispezionati, su cosa si concentra l'ispezione a raggi X e in quali circostanze è necessaria una rilavorazione. In questo modo, il personale di produzione e il personale addetto al controllo qualità potranno comprendere più facilmente come eseguire l'ispezione, anziché limitarsi a leggere la dicitura "ispezionare BGA".

Se hai'ri confrontando il Capacità di assemblaggio BGAlegares Quando si valuta un fornitore, non bisogna considerare solo la presenza di apparecchiature a raggi X o AOI. Prendiamo PCBasic come esempio: effettuiamo valutazioni del processo di pre-produzione, stoccaggio BGA, cottura necessaria, nonché SPI, AOI, raggi X, preparazione dei dispositivi di fissaggio e test funzionali nell'assemblaggio BGA. Tuttavia, questi passaggi non si limitano a seguire una procedura di routine; devono essere organizzati in base allo specifico packaging BGA, agli input di test e in conformità con gli standard. Per voi, ciò che è più importante da considerare è: la fabbrica è in grado di passare dall'ispezione del packaging alla verifica funzionale complessiva della scheda? Per l'hardware di elaborazione delle immagini, entrambi questi aspetti sono fondamentali.

Se vuoi saperne di più su come i raggi X esaminano le saldature BGA e i difetti interni, puoi fare riferimento a Introduzione all'ispezione a raggi X Fornito da PCBasic. Nella produzione effettiva, i raggi X non ispezionano tutti i componenti dell'intera scheda allo stesso modo. Decidono invece su quali parti concentrarsi in base allo specifico tipo di imballaggio, alla posizione e ai rischi.

Tuttavia, è importante notare un aspetto: i raggi X possono rilevare problemi con saldature nascoste, ma non possono indicare se i dati della telecamera sono stati decodificati correttamente, se il processore è in grado di completare le attività assegnate o se le interfacce esterne sono stabili durante il funzionamento continuo. Questi problemi non possono essere confermati unicamente dai raggi X; è necessario verificarli tramite successivi test funzionali.

Testare il percorso dell'immagine in condizioni operative reali.

Per quanto riguarda l'hardware di elaborazione delle immagini, non basta verificare che la scheda si accenda normalmente. È necessario anche accertarsi che funzioni in modo stabile in un ambiente di lavoro reale. Per consentire al processore di svolgere le attività necessarie, è possibile innanzitutto collegare un sensore o una fotocamera noti. Successivamente, si può verificare che le immagini, i dati, i risultati di output o le risposte dell'interfaccia siano normali. Durante il test, è necessario considerare anche l'alimentazione effettiva e i carichi delle periferiche. Di solito non consideriamo "in grado di accendersi" come completamento del test, perché il fatto che una scheda si avvii non significa che sia in grado di completare stabilmente l'elaborazione delle immagini durante il funzionamento effettivo.

A questo punto, il test del PCBA diventa davvero significativo. È necessario chiaramente stato Innanzitutto, è necessario specificare le condizioni di test, come ad esempio le sorgenti di input da utilizzare, le immagini o i dati da testare, le modalità di collegamento dei cavi e dei connettori, l'intervallo di alimentazione e i criteri di superamento del test. Se la scheda deve essere collegata anche a una fotocamera, un display, un dispositivo di archiviazione o un host, è consigliabile includere anche le specifiche di tali dispositivi e i requisiti di comunicazione. In tIn questo modo, quando si verificano problemi reali, possiamo provare a ripristinare lo stato di test di quel momento nel modo più accurato possibile, invece di prendere una scheda e ipotizzare come fosse stata testata in precedenza.

Questo può anche evitare un altro problema comune: usandone uno ispezione Metodo per individuare un problema che non è visibile a occhio nudo. SPI e AOI sono adatti per verificare ciò che è direttamente visibile. I BGA e altre saldature nascoste possono essere ispezionate tramite raggi X, mentre la trasmissione dei dati e le funzionalità effettive richiedono test funzionali per la conferma. Non è necessario un singolo dispositivo per dimostrare tutti i problemi; al contrario, la combinazione di diversi metodi di rilevamento risulta più efficace.

Se desideri avere una comprensione più intuitiva del test a raggi X BGA, puoi fare riferimento al Dimostrazione di radiografia BGA Fornito da PCBasic. Tali risultati dei test possono essere utilizzati come parte della valutazione della qualità e della successiva tracciabilità, ma non possono ancora sostituire la verifica funzionale completa della scheda. Per le schede visive AI, in definitiva, è necessario attivare le telecamere, i processori e le porte di uscita per confermare che l'intero percorso dati possa funzionare normalmente in condizioni operative reali.

Rendere comprensibile la prima versione prima che venga scalata.

Dopo che la prima scheda ha superato il test, la domanda più importante è: possiamo spiegare chiaramente perché ha superato il test? Quali materiali sono stati utilizzati, quali processi sono stati seguiti, quali controlli sono stati effettuati e in quali condizioni ha superato il test funzionale? Tutte queste informazioni devono essere conservate. Pertanto, prima di utilizzare la scheda di produzione di prova come riferimento per la produzione successiva, è meglio definire prima la versione del PCB, la distinta base (BOM), i materiali sostitutivi, le informazioni sul packaging BGA, i requisiti di serigrafia o montaggio, gli standard del primo articolo e i registri dei test.

Per questo tipo di intelligenza artificiale visivaione scheda, questo è particolarmente importante perché di solito ci sono più sensori e interfacce collegati attorno al processore. I risultati del rilevamento del BGA devono essere salvati insieme alle condizioni utilizzate per il test dell'intera scheda in quel momento. Se in seguito si verificano problemi, il ragione Potrebbe trattarsi semplicemente della sostituzione di materiali con altri, della regolazione di un determinato parametro di processo, di una modifica alla configurazione del connettore o di differenze nelle condizioni di test rispetto a prima. Se queste informazioni non vengono registrate in modo chiaro, il team potrebbe testare ripetutamente la stessa scheda senza riuscire a determinare quale modifica abbia influenzato il risultato.

Una volta che i requisiti di ispezione sono stati chiaramente definiti nella documentazione tecnica, PCBasic può utilizzare il sistema MES per collegare registrazioni come IQC, ispezione del primo pezzo, ispezione del processo e test funzionali. In questo modo, se in seguito si verifica un problema, sarà più facile per noi risalire alla causa e verificare se è dovuto a modifiche dei materiali, delle condizioni di processo o delle condizioni di test. Naturalmente, queste registrazioni non possono sostituire le informazioni che il cliente deve fornire, come l'input di immagini reali, il carico di lavoro, l'elenco di confezionamento BGA e i criteri di accettazione.

Quando si effettua una richiesta di informazioni, è meglio avere a portata di mano il file Gerber e lo stack-up, la distinta base (BOM) e i materiali alternativi approvati, l'elenco dei package BGA, il disegno di assemblaggio, le istruzioni per l'interfaccia della telecamera o del sensore, le informazioni sull'alimentazione, i dispositivi da collegare e le condizioni di test funzionale del percorso immagine, tutto insieme. Quanto più chiari sono i materiali, tanto più facile sarà per il team di produzione sapere esattamente come assemblare la scheda e quali parti necessitano di una verifica fondamentale. Invece di aspettare che il piano di produzione sia definito e poi pensare al volo a quali test eseguire.

Conclusione

Per una visualizzazione AIione Il completamento del montaggio dei componenti sulla scheda è solo l'inizio. Ciò che conta davvero è garantire che i dati dell'immagine possano essere correttamente acquisiti, elaborati e trasmessi, che le posizioni chiave come BGA siano state ispezionate correttamente e che l'intera scheda possa funzionare stabilmente sotto carico effettivo. Pensando a questi aspetti in anticipo, i successivi processi di test e ispezione non si ridurranno a un semplice "fare ogni cosa separatamente".

Se stai preparando un progetto PCBA per la visione AI, puoi innanzitutto organizzare i file Gerber, la distinta base (BOM), i materiali sostitutivi, le informazioni sul packaging BGA, le descrizioni delle interfacce, le condizioni di alimentazione e i requisiti dei test funzionali. Team di produzione elettronica PCBasic può aiutare a controllare il piano di assemblaggio BGA, l'ispezione a raggi X e i requisiti di test funzionale prima del preventivo. Dopo aver preparato i materiali, è possibile inviare il progetto tramite il modulo di revisione ingegneristica.

DOMANDE FREQUENTI

D1: Cosa dovrebbe includere un pacchetto PCBA per la visione artificiale prima della produzione?

A1: Includere la revisione del PCB e i file Gerber, la distinta base (BOM) e le alternative approvate, le informazioni sul package BGA, il disegno di assemblaggio, i dettagli dei connettori e dei cavi, la definizione dell'ingresso del sensore o della telecamera, le condizioni di alimentazione/carico, i dispositivi collegati e i criteri di superamento/fallimento del test funzionale. L'importante è descrivere l'intero percorso dall'ingresso all'uscita, non solo l'elenco dei componenti.

D2: Quando è necessaria un'ispezione a raggi X per una scheda di elaborazione delle immagini?

A2: La radiografia è appropriata quando la scheda utilizza BGA o altri package con giunzioni di saldatura che non possono essere valutate visivamente. In una revisione BGA di un assemblaggio PCB, specificare i riferimenti dei package interessati e i criteri di ispezione. La radiografia verifica le condizioni delle giunzioni nascoste; dovrebbe essere combinata con la verifica funzionale quando la scheda deve elaborare dati di immagine o comunicare con un altro dispositivo.

D3: Cosa dovrebbe essere registrato il test funzionale per il collaudo della scheda PCBA?

A3: Registrare la revisione della scheda, il dispositivo di prova o l'apparecchiatura collegata, la sorgente di ingresso, l'alimentazione e il carico di funzionamento, l'immagine o il modello di dati, l'output previsto, il risultato misurato, il limite di superamento/fallimento e la registrazione dell'operatore o del sistema. Ciò consente di riprodurre un eventuale guasto successivo e fornisce al team di ingegneria una base per confrontare il primo prototipo con le versioni successive.