X-ray analysis prediction of BGA components in PCBA production with neural networks

Baskılı devre kartları günümüzde kullanılan tüm elektronik cihazların en önemli bileşenidir ve bu kartların üretimi pek çok kritik süreçten oluşmaktadır. Montaj üretim hatları devre kartları üzerindeki kusurları ve yanlış yerleştirilmiş elemanları tespit edebilmek için Lehim Pastası Muayenesi (SPI), Otomatik Optik Muayene (AOI), X-Ray Muayene Cihazı gibi farklı muayene cihazları içermektedir. SPI ve AOI cihazları bu problemleri farklı ölçüm değerlerinin belirli eşik değerler arasında kaldığını kontrol ederek tespit eder ancak bu cihazlar mükemmel bir tespit mekanizması sağlayamaz çünkü eşik değerler bir bakım teknisyeni tarafından deneme yanılma yöntemi ile belirlenir. Bu yüzden devre kartları aynı zamanda X-Ray muayene cihazları tarafından kontrol edilir, bu sayede insan tarafından görülmesi mümkün olmayan lehim pastaları kolayca denetlenebilir. Bu proje SPI ve AOI ölçüm parametrelerini girdi özellikleri olarak kullanan ve devre kartları X-Ray muayenesine girmeden kusurlu olabilecek kartları önceden tahmin eden bir sinir ağı modeli oluşturmayı amaçlamaktadır. Bu model rastlantısal olarak bazı devre kartlarına X-Ray testi yapmak yerine gerçekten hata vermesi olası şüpheli devre kartların X-Ray testinin yapılmasını sağlar. Böylece kartların testlerinin yapılması için gerekli X-ray cihaz sayısı azalır, örnekleme için seçilecek devre kartları rastlantısal seçilmek yerine arızalı olması olası kartlardan seçilir. Bu model sayesinde X-Ray test istasyonuna şüpheli olarak gönderilecek kartlarda şüpheli lehimler ve elemanlar işaretlenerek operatörün de bu bölgelerde oluşabilecek kusurları gözden kaçırması önlenecektir. Bu sistemin aynı zamanda SPI, AOI ve Fonksiyon Doğrulama Testi (FVT) süreçlerinde tespit edilemeyen, yastık içinde baş hatası olarak da bilinen bağlantı olmadan temas kusurlarını da yakalayacağı öngörülmektedir, bu sayede üretilen kartların kalitesi de artacaktır. Veriler Vestel Elektronik Fabrikası'ndaki üretim hatlarından birinde üretilen, televizyonların ana kartı olan 17MB170R4 model devre kartları için toplanacaktır, bu kart üzerindeki elemanlardan dört adet BGA elemanı için bu model uygulanacaktır. Bu projede BGA elemanları üzerinde çalışılması hedeflenmiştir çünkü bu elemanların lehim bölgeleri eleman karta yerleştirildikten sonra görülemez. Model sayesinde üretilen tüm devre kartlarının sadece %1 ine X-Ray testi uygulayarak arızalı kartların büyük çoğunluğunu tespit etmek mümkündür.