In-line video kamera pro vizualizaci procesu přetavení UI‑HiCAM‑3

UI‑HiCAM‑3 je pokročilý diagnostický systém pro vizualizaci reflow pájení, který kombinuje videozáznam přímo uvnitř reflow pece s paralelním měřením teploty a vibrací. Umožňuje analyzovat proces pájení v reálném čase (offline vyhodnocením) a identifikovat defekty, které nelze detekovat standardními profiloměry ani AOI systémy.

Popis funkce a použití

UI‑HiCAM‑3 je zařízení typu in-line záznamník (recorder), které projíždí reflow pecí spolu s DPS a zaznamenává:

• video průběhu procesu,
• teplotu (více kanálů),
• vibrace (mechanické vlivy během průchodu).

Jedná se o jediné řešení, které umožňuje přímé vizuální sledování dějů uvnitř reflow pece během pájení.

Na rozdíl od AOI (po reflow) nebo klasického teplotním profiloměru:

• vidíte příčinu defektu v čase a místě vzniku,
• neřešíte jen následek, ale přímo proces.

Vizualizace procesu pájení v přetavovací peci

Systém umožňuje doplnit měření procesu o kamerové moduly, které poskytují unikátní pohled na chování pájecí pasty, součástek a DPS během průchodu reflow pecí. Díky kombinaci obrazového záznamu s procesními daty lze výrazně zjednodušit analýzu výrobních problémů a optimalizaci procesu.

1. Detailní snímání (Close up modul)

Close up modul je určen pro detailní sledování vybraného místa na DPS. Kamera je zaměřena na konkrétní součástky nebo pájené spoje a umožňuje pozorovat jejich chování přímo během přetavení.

Umožňuje sledovat:

• tání a roztékavost pájecí pasty,
• okamžik vzniku pájeného spoje,
• smáčení vývodů součástek a pájecích plošek,
• posuny součástek během přetavení,
• vznik defektů v reálném čase.

Typické aplikace: in-line kamera je určena ke sledování SMD jako jsou: QFN pouzdra, BGA komponenty, CSP a µBGA, 0201, 01005 a další miniaturní součástky, kritické spoje s opakovanými vadami.

Využití: detailní analýza pájecích defektů na konkrétním místě DPS, ověření správné funkce pájecí pasty, tavidla a nastaveného teplotního profilu.

2. Procesní pohled (wide angle modul)

Wide angle modul poskytuje širokoúhlý pohled na větší část desky nebo na celý proces průchodu reflow pecí. Zaměřuje se především na chování DPS v průběhu transportu a na vliv podmínek v peci.

Umožňuje sledovat:

• pohyb DPS na dopravníku,
• stabilitu transportního systému,
• chování větších nebo tenkých DPS,
• vliv proudění vzduchu na součástky,
• deformace DPS během ohřevu,
• celkovou stabilitu procesu.

Typické aplikace: diagnostika transportního systému, ověření rovnoměrnosti procesu, analýza prohnutí desek, kontrola vlivu proudění vzduchu na lehké součástky.
Využití: diagnostika technologického procesu a technického stavu reflow pece, identifikace problémů souvisejících s transportem DPS nebo prouděním vzduchu.

Instalované kamerové moduly

1. Detailní snímání (close‑up modul)

• zaměřený na konkrétní součástky (např. QFN, BGA, chipy),
• umožňuje sledovat:
  • přetavení pájecí pasty,
  • smáčení vývodů,
  • pohyb součástek během reflow.

Využití: analýza defektů na konkrétním místě DPS.

2. Procesní pohled (wide‑angle modul)

• záběr celé reflow pece nebo větší části DPS,
• sledování:
  • chování DPS na dopravníku,
  • vliv proudění vzduchu,
  • stabilita pohybu DPS.

Využití: diagnostika a kontrola pájecího procesu.

Měřené a zaznamenávané veličiny

Video záznam

• rozlišení: HD 1280 × 760, 25 fps,
• délka záznamu: cca 10 min / soubor,
• synchronizace s měřenými daty.

Měření a záznam teploty

• až 3 kanály (termočlánky typu K),
• rozsah: cca 0–400 °C,
• přesnost: cca ±1 °C,
• vzorkování: cca 0,3 s.

Měření vibrací (mechanické vlivy)

• integrovaný akcelerometr (g‑sensor),
• detekce vibrací dopravníku a otřesů,
• identifikace vlivu vibrací na process pájení.

Provoz

• pracovní teplota: až cca 285 °C,
• napájení: akumulátor (~1 hod provozu).

Mechanika

• max. tloušťka DPS: cca 5 mm,
• výška nad dopravníkem: cca 27 mm (close-up),
• modulární konstrukce (hot‑case + camera module).

Využití pro odhalení např.: posunu součástek (component movement), tombstoningu, (micro‑vibration defects).

Software pro analýzu

UI‑HiCAM‑3 využívá PC software (RTTPS/HiCAM), který integruje všechny měřené veličiny. Software RTTPS/HiCAM nabízí komplexní synchronizaci videozáznamu, teplotních dat a vibrací během průchodu pájecí pecí pro detailní analýzu procesu. Tento nástroj umožňuje přesně identifikovat příčiny výrobních vad a zkracuje čas řešení problémů.

• Umožňuje sledovat teplotní profily, vibrace a polohu výrobku v reálném čase s přímým propojením na videozáznam.
• Data lze analyzovat i offline, což pomáhá při validaci výrobků, optimalizaci procesů a řešení reklamací.
• Typické využití zahrnuje identifikaci vad jako tombstoning, posun čipu, otevřené spoje či nadměrné vibrace během pájení.

Klíčové funkce

• synchronizace:
  • video + teplota + vibrace
• grafická vizualizace:
  • teplotní křivky,
  • vibrace vs. čas,
  • link na konkrétní video frame
• offline analýza procesu

Umožňuje přesně:

• identifikovat okamžik vzniku vady,
• přiřadit ji ke konkrétní teplotě / zóně / mechanickému jevu.

Pokročilé možnosti analýzy

• lokalizace procesu v peci (čas → zóna)
• analýza vlivu vibrací na solder joint
• korelace:
  • peak teplota vs. chování součástky
• porovnání více průchodů (profilů)

Technologické přínosy

Kombinace detailního a širokoúhlého snímání umožňuje propojit vizuální průběh pájení s naměřenými procesními daty, jako jsou teplota, rychlost dopravníku nebo koncentrace kyslíku. Technolog tak získává možnost nejen zjistit, že v procesu vzniká vada, ale také přesně určit kdy, kde a proč k ní dochází.

• Unikátní vizualizace procesu uvnitř reflow pece,
• kombinace teplota + vibrace + video,
• přesná lokalizace defektů v čase a prostoru,
• rapidní diagnostika problémů v SMT výrobě,
• odstranění postupu „pokus-omyl“ při ladění profile.

Díky vizualizaci reálného průběhu pájení získává SMT technolog informace, které nelze odhalit pouze z teplotního profilu nebo AOI kontroly po dokončení procesu.

Reálné použití v SMT výrobě

UI‑HiCAM‑3 řeší problémy, které nelze spolehlivě detekovat klasickým teplotním profiloměrem:

Typické aplikace

• tombstoning (sledování reálného pohybu součástky),
• voiding (analýza průběhu tavení),
• posun komponent během reflow,
• vliv vibrací dopravníku,
• optimalizace přetavovací v pece,
• validace nového profilu.

Příklad technického využití

Technolog tak může během analýzy jednoduše kliknout na libovolný bod teplotní křivky a okamžitě zobrazit odpovídající videozáznam z daného okamžiku procesu.

Například:

• při teplotě 218 °C lze zobrazit okamžik tání pájecí pasty, 
• při průjezdu mezi zónami pece lze sledovat případný pohyb součástek, 
• při zaznamenaném rázu lze okamžitě ověřit jeho skutečnou příčinu.

Tato funkce výrazně zkracuje dobu potřebnou pro hledání příčin výrobních problémů.