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스타킹과 오프셋은 전자기기 조립 과정에서 발생하는 대표적인 결함입니다. 이러한 현상은 최종 제품의 불량, 고장 및 기타 전자기기 품질 저하를 초래할 수 있습니다. 하지만 다행히 기술의 발전과 함께 자동 광학 검사 같은 첨단 기술과 공정을 활용하면 PCB 조립 과정에서 도난을 예방하고 스타킹을 방지할 수 있습니다.
전자 부품에서 스타킹과 토잉이란 무엇인가?
부품(저항기 또는 커패시터)의 한쪽 끝이 기판에 부착되고 다른 쪽 끝이 들려서 무덤 표지석처럼 서 있는 형태인 '타임스톤 현상(Tombstoning)'은 부품 양쪽 끝에 위치한 두 솔더 패드가 고르지 않게 가열될 때 발생하며, 이로 인해 부품이 기울어지면서 제 위치에 있지 않게 된다. 부품이 기판 상의 정확한 위치에 갖춰지지 않은 경우를 '부품 어긋남(Misalignment)'이라고 한다. 타임스톤 현상과 부품 어긋남은 전자 장치에서 전기적 및 기계적 문제를 유발할 수 있다.
타임스톤 현상 및 부품 어긋남 검출을 위한 AOI의 기여
자동광학검사(AOI)는 전자 제조업체 및 공급업체에 포괄적인 검사 및 테스트 서비스를 제공하기 위해 사용되는 기술입니다. 도 tombstoning과 부품의 불일치는 AOI 시스템을 통해 쉽게 인식할 수 있습니다. 당사는 PCB 상의 부품 이미지를 활용하여 이를 식별합니다. AOI 시스템의 카메라는 부품의 고해상도 이미지를 기록하며, 이 이미지들은 알고리즘을 통해 부품의 실제 위치와 설계상 위치를 비교하는 데 사용됩니다. 만약 tombstoning이나 위치 불일치가 발견된다면, 아오이 기계 결함이 식별되어 검증 및 수정이 가능하게 됩니다.
AI를 활용한 PCB 어셈블리의 Tombstoning 탐지 및 제거
인공지능(AI) 기술이 AOI 시스템에 도입되면서 PCB 어셈블리에서의 톰스톤 현상 및 부정렬 검출 기능이 향상되었습니다. 이를 통해 AI 알고리즘은 이전 검사 결과를 학습하여 결함 판단의 정확도를 점차 높일 수 있습니다. AI는 방대한 양의 데이터를 활용하여 톰스톤 현상이나 부정렬을 유발할 수 있는 패턴과 이상 현상을 탐지할 수 있습니다. 그 결과, aOI 검사 장비 시스템은 결함 부품을 신속하고 정확하게 식별하여 완제품 공정으로 출하되는 것을 방지할 수 있습니다.
부정렬 발생 원인 및 AOI가 결함을 방지하는 방법
전자 부품이 어긋날 수 있는 이유는 다양하며, 피킹 앤 플레이싱 머신에 의한 부적절한 부착, 납땜 과정에서의 불균일한 온도, 부품의 크기나 형태 차이 등이 있습니다. 어긋남은 AOI 시스템을 사용하여 PCB 상의 각 요소를 점검하고 그 위치와 방향을 검사함으로써 방지할 수 있습니다. 문제가 발견되면 2D AOI 검사 장비 시스템이 작업자에게 해당 부품을 재작업하도록 신호를 보내 생산 공정의 후반 단계에서 더 큰 문제를 일으키기 전에 조치를 취할 수 있도록 합니다. 이는 조립 공정에서 부품의 어긋남을 조기에 탐지하여 결함이 고객에게 전달되는 것을 최소화합니다.