Безопасная проверка электронных плат при помощи 3D-сканера

Проблема проверки

На одной материнской плате сервера для искусственного интеллекта размещаются сотни разных по высоте компонентов на сумму от 20 000 до 30 000 $. Если при функциональном тестировании платы прецизионный инструмент заденет компонент, с которым не должен был соприкасаться, то может его разрушить.

Производителям серверной инфраструктуры требовалось эффективное и безопасное решение для получения данных о фактической высоте каждого компонента на плате, чтобы планировать вмешательство контактного инструмента с уверенностью, что он не заденет лишние детали.

Решение

В рабочий процесс проверки был интегрирован ручной 3D-сканер KSCAN-E. Устройство дистанционно захватывает всю поверхность платы, создавая высокоточную 3D-модель.

Устройство может переключаться между двумя режимами:

• режим точного сканирования позволяет определять геометрию отдельных компонентов с разрешением до 0,010 мм;

• режим сканирования большой площади позволяет охватывать всю поверхность платы с разрешением до 1440 мм × 860 мм за один проход.

KSCAN-E объединяет возможности сканирования, точность и беспроводную архитектуру, что делает его превосходным выбором для контроля печатных плат высокой плотности.

Почему именно 3D-сканирование?

Реальная плата с установленными компонентами отличается от своей цифровой модели, но оценить эту разницу невозможно без измерений. Традиционный контроль представляет собой наложение эталонной модели на реальную плату с помощью пресса, что подвергает риску объект стоимостью до 30 000 $.

3D-сканирование устраняет эту проблему, поскольку переводит реальную, изготовленную плату в цифровую форму. Далее происходит виртуальная сборка, заменяющая физическую проверку.

Виртуальная сборка

Данные сканирования импортируются в программное обеспечение вместе с CAD-моделью платы. Далее эталонная модель накладывается на цифровой двойник платы после чего автоматически рассчитывается зазор между каждой точкой модели и каждым компонентом реальной платы.

В результате получается отчет с цветовой индикацией, что делает результат легко читаемым:

• синие области: при нормальных условиях прессования инструмент не будет соприкасаться с этими компонентами;

• красные области: недостаточно пространства. Инструмент будет соприкасаться с компонентом или сжимать его при нажатии.

Инженеры используют такие отчеты, чтобы точно определить, какие элементы платы нуждаются в модификации.

Результаты

Внедрение 3D-сканера KSCAN-E в рабочий процесс позволило добиться измеримых улучшений:

1. Отсутствие физических повреждений во время проверки.

2. До нескольких часов сократился цикл проверки от сканирования до составления отчета.

3. Цветовая индикация в отчете позволяет определить не только наличие помех, но и их точное местоположение, а также величину зазора или величину помех в каждой точке.

4. Каждое сканирование и каждый отчет сохраняются в виде цифровой записи. Полная история проверок каждого приспособления документируется и доступна для восстановления.

Еще примеры сканирования

Печатные платы

Компания ThinkScan Solutions (Великобритания) предоставляет услуги высокоточного 3D-сканирования печатных плат и электронных компонентов. Измерительные системы позволяют точно фиксировать сложную геометрию, мелкие детали и особенности поверхности.

Задачи, которые компания решает при помощи 3D-сканирования:

• контроль качества и инспекция;
• обратное проектирование;
• анализ и проверка;
• цифровое архивирование.

Сканирование компонентов мобильных телефонов

Панели мобильных телефонов отличаются сложной сформой, закругленными углами и массой различных отверстий. Точно и быстро измерить геометрию панелей, изогнутого стекла и других компонентов позволяет 3D-сканирование.

Изогнутое стекло подвергается термоформованию, что может привести к деформации поверхности. Точное получение данных о состоянии стекла очень важно для оптимизации рабочих процессов.

Кроме того, большой объем производства компонентов мобильных телефонов требует эффективных автоматизированных решений для 3D-контроля размеров, соответствующих требованиям сборочной линии.