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CIMS:优化检验和验证流程

三月 13, 2020 | I-Connect007
CIMS:优化检验和验证流程

近日,Barry Matties采访了CIMS公司的市场营销副总裁Vladi Kaplan。Vladi介绍了公司最新的验证工作台,其优势是客户能实时观看到彩色视频,以及最新验证工作台将如何让验证变得更高效。
 
Barry Matties:首先,可以简要介绍一下CIMS公司吗?
 
Vladi Kaplan:我们是自动光学检测(AOI)设备制造商,以前的公司名称是Camtek。大约两年前,我们从Camtek公司剥离出来,成为一家完全独立的公司,但是CIMS和Camtek的技术基础和销售的设备类型是相同的,当然,我们已经做了很多改进,推出了许多新的型号,各方面发展都不错。
 
Matties:你们在2019年的深圳国际电子电路展会上介绍了一些新技术。
 
Kaplan:这次展示的一切设备都与钻孔检测有关,我们拥有用于激光通孔检测的系列设备,激光导通孔检测是现在非常热的主题,主要是受到终端用户要求100%检验新需求的推动。最重要的是,有各种类型的激光通孔需要检验。最近,我们看到了一种直接钻激光通孔的新工艺。该工艺类似于机械钻孔,但是采用激光钻孔,我们的客户也在寻找一种检验解决方案。因此,我们推出了专用于检测此类产品的设备。
CIMS的虚拟验证和修复系统(VVR) 该系统结合了AOI后处理图像的验证与实时视频模式
对于此类特殊的解决方案,我们使用ViaLight™方案,这是一种内置在工作台中的LED照明方式,与称为Microlight™的传统照明方式相结合,可以从顶部照亮PCB表面。通过这种双重照明设置,我们可以从内部和外部得到钻孔的完整图像。
 
Matties:行业对此类设备一定有很大的需求,所以你们才会投资并投放市场。
 
Kaplan:相信我们的判断是正确的。我们预计这种需求会有所增长,并且会引发很多关注,因此我们根据新兴市场的需求开发了该解决方案。由于我们公司享有能够快速开发复杂自动光学检测(AOI)解决方案的声誉,因此有众多客户咨询并要求我们能满足其特定的需求,我们对该系统寄予了厚望。
 
Matties:高密度互连(HDI)越来越多,是HDI推动了对该解决方案的期望吗?
 
Kaplan:就检验而言是这样的,正如我之前提到的激光通孔检验是HDI工艺流程的主要组成部分。几年前完全是出于某些校准目的而进行采样;而现在正在推行100%检验,这就是我们专注于此的目的,行业将会出现新兴的检验需求。
 
Matties:5G也是市场回升的主要因素吗?
 
Kaplan:行业对5G寄予了厚望。中国在5G方面处于世界领先地位,政府在这一领域有很多鼓励政策和投入,对行业十分有帮助。
 
Matties:是的,你们不仅拥有检测设备,还拥有验证系统。
 
Kaplan:这是一种被称为VVR的新型验证系统,VVR表示虚拟检验和返修,使检验比以前更高效。该系统将虚拟检验和实际检验相结合。通过虚拟检验,从自动光学检测(AOI)设备中获取缺陷图像并将其提供给验证工作台。第一步是浏览图像,快速过滤明显的误报, VVR操作员看到的缺陷图片是自动光学检测(AOI)处理后的灰度图像,但你不能确定它们是否是真正的缺陷。这些图像看起来就像是具有非常自然色彩的视频,通过使用我们独特的后处理技术,处理AOI获取的每个图像,可以实现这种自然外观。因此VVR操作员可以看到矩阵中的所有缺陷,并且在90%的情况下, 轻松分辨出哪些是误报缺陷,哪些是真正的缺陷。
这样做的目的是使操作员可以一次查看所有图像。他们可以在一个屏幕上设置任意数量,可选择想要仔细查看的图像部分。例如,如果他们看到潜在的缺陷,例如可能是灰尘或针孔缺陷,则只需单击即可显示该区域的实况视频,他们可据此做出最终判断,确定其是否为缺陷,这种操作步骤使验证更高效。
过去,我们不得不使用多个验证工作台,但是现在可以仅用一个这样的系统即可。此外,我们可以升级现有被称为CVR的验证工作台,CVR工作台仅可以完成VVR系统的实际检验。这就需要进行一些硬件和软件升级,而且可以在整个现有CVR安装基础上完成。我们投放在市场上有数百个可以升级的系统。
 
Matties:工艺流程从AOI系统中开始:当检测到电路板有问题时,将其移至验证系统,所有图像都会传送到该系统,操作员可以据此做出判断后,再移至下一台设备。你所介绍的正是数字工厂的关键,如何将这些信息以及工业4.0策略投放市场?
 
Kaplan:通过新的解决方案,我们可以保存所有缺陷图像,并将其实时导入数据库,还可以存储这些图像进行后续的分析。如果AI技术能够应用,则可以将其直接反馈到某种AI模块,由AI而不是人工进行判断。是否可以用某种AI技术来100%代替人工验证仍然有待观察,因此VVR可以作为实现此目标的基础。切记,我们可以存储这些图像,不仅客户可以访问这些图像,客户授权的第三方还可以在其之上构建AI或其他应用程序。这非常符合数字化工厂的整体概念,在数字化工厂中,我们存储的是可追溯的数据。可以回看数据,实时找出质量问题走向。
系统中的实时视频验证界面

Matties:根据验证系统上显示的图像,制造商可做出更好的决策,因此能改善这组产品的质量或提高良率? 
 
Kaplan:这是一部分原因,主要是该系统提高了自动光学检测(AOI)周期的整体效率,可以获得很多优势:一是你不需要很多验证工作台,验证过程通常是AOI工艺周期的瓶颈,如此可提高AOI检测速度; 另外,可以存储所有数据,这是额外的优势。 过去一旦你完成验证,所有这些数据都会消失,因为实时视频,只能观看一次。现在我们可以存储所有数据并将其提供给下一个制程。
 
Matties:是否适合世界任何地方的系统,快板制造商可从这样的系统中受益吗?
 
Kaplan:是的。
 
Matties: AOI通常是一个批处理制程。它是否可进入在线制程中? 例如,电路板从DES生产线出来后,是否有批量需求?我们看到连续制造过程中有在线AOI检验。
 
Kaplan:行业对于在线AOI有需求,但我们认为这种需求主要出现在低端市场。当然,每个人都希望拥有更快的AOI并能够直接连接到DES生产线,许多公司都在探索实现方法。我们没有发现其应用在高端市场,而我们的重点是IC载板和HDI。事实是你无法真正将其直接连接到DES生产线,因为需要将敏感的光学系统置于高酸性环境中。AOI设备有很多高精密元器件、光学器件和机械结构,很快就会被腐蚀,因此不能将其直接连接到生产线。想法不错,但实际上没有人这样做。因此,我认为“在线AOI”一词可能会产生误导。
 
Matties:在我看来进入数字工厂时代或者单件批次时,将会产生需求。你们公司也是GreenSource Fabrication的主要供应商。
Kaplan:是的,至少到目前为止GreenSource是个特殊案例,其所有设备系统都串联在一条生产线内。我们所有的AOI机器都在同一生产线中,但是并没有达到纯粹的“在线AOI”,因为很难达到不同类型的设备与工艺流程都保持同步。GreenSource通过一套智能的自动化设置,可使传统台式AOI也能实现流畅的流程。而其中自动化部分就是指将面板可直接加载到AOI或某类缓冲器中,扫描完成后再将其放回传送带上。
Matties:这仍然是一个连续的流动检验过程。
 
Kaplan:是的。
 
Matties:让我们谈谈CIMS设备在与GreenSource的合作过程中学到了什么,对你们今后的市场开发有什么启示?
 
Kaplan:我们学到了一切要基于需求。关键点之一是客户使用我们的计量方法,并进行反馈,依此改进质量控制过程,这是我们多年来一直向市场提供的理念。在我们高端系统的内置选项中有2D和3D计量方法,据我所知,GreenSource同时使用两种方法,并且全部是在线的。
 
Matties:在系统中使用该选项的优点是什么?
 
Kaplan:我的理解是,通过实时测量,可以将其反馈到上一制程并可依此调整制程参数。但我不确定他们是如何准确使用数据的。
 
Matties:是否有其他公司利用该选项?
 
Kaplan:有的,这是另一个市场热点,在这方面我们一直保持领先。几年前,我们已经推出了计量选项。在开始时没有人那么在意测量,现在几乎已成为必选项。由于我们在实际市场需求出现之前一直在完善这些功能,现在已经非常成熟。许多公司都在使用,反响很不错。
 
Matties:任何工厂都可以在现有设备中添加升级选项吗?
Galaxy VIA系列是CIMS的最新激光通孔检查解决方案
Kaplan:是的,它们被称为附加选项。
 
Matties:你们似乎在向市场展示设备时采用了一些灵活的方案,他们可以在使用过程中升级逐渐升级。
 
Kaplan:这就是我们的理念——所有的系统都可以升级。我们意识到有时候公司出于多种原因不想购买新设备,因此我们始终备有升级选项可供选择。
 
Matties:如果有人想引入验证系统,但他们使用的是另一个品牌的AOI,二者能够兼容吗?
 
Kaplan:目前不行,它仅适用于我们的AOI。从业务的角度来看,我们认为这样做没有什么益处。
 
Matties:因为你的验证系统有很多优势。
 
Kaplan:是的,但事实是我们的主要收入来源是AOI。毕竟我们从事的业务是AOI,而不是验证工作台。一些公司提供的验证工作台通常很便宜,可以连接到不同类型的AOI。我知道为什么有些客户会对这种设置感兴趣。但是采用这样的解决方案,客户将无法采用只有在检验和验证周期之间进行深度集成才能获得的所有高级功能,例如抓取灰度级图片、给它们着色、将它们立刻显示给操作员、结合虚拟和实际验证、实时更新数据库、自动生成报废品的电子地图等。最重要的是,如果客户需要验证方面的可靠性能以及所有高级功能,那么我们的解决方案是无可替代的。
 
Matties:之前你也提到过AI技术,这是你们正在研究的领域吗?
 
Kaplan:当然,我们现在正在与专注于AI的公司合作开发多个项目,并且不同的客户处于不同的阶段,现在说它发展如何还为时过早,但是我们决定不要单打独斗,而是与专门从事该领域的合作伙伴进行合作。
 
Matties:在中国,降低操作人员成本是当务之急,因此具有AI技术的AOI应该很有效。
 
Kaplan:最终的重点是避免遗漏任何实际缺陷,提高整体质量。如果AI技术可以达到那个水平,那将是很好的,但这是一个理想的想法。即使今天采用自动驾驶,也没有车辆是可以完全实现完全自动。如果你驾驶特斯拉,也必须将手放在方向盘上,仍然必须有人参与。
Matties:我明白你的意思,但我们的目标是使操作员水平影响降到最低,并且如果AI技术可以提高这一水平并且可以消除80%至90%的人为影响,那就太完美了。
 
Kaplan:这个目标很好,100%不现实,因为仍然需要人的参与。
 
Matties:人的判断力仍然很有价值。
 
Kaplan:我同意。
 
Matties:这是伟大的创新,很高兴看到这个新的验证站。
 
Kaplan:谢谢,这正是CIMS不断追求的目标。
 
Matties:你们显然是具有全球视野的,你如何看待全球的商业环境?
 
Kaplan:我们的主要重点仍然是亚洲,尽管有许多负面消息,但对中国市场还是非常乐观的。我们看到中国大陆和台湾有很大的增长。其他市场方面,我们认为美国市场也比较乐观。欧洲市场不太好,但由于许多新技术从欧洲涌现,因此我们在所有这些国家和地区的业务仍然比较稳定。许多在亚洲生产的公司仍将总部设在美国或欧洲,我们正在这些国家和地区直接与他们合作。就部署而言,主要是在大陆和台湾。今年韩国的经济增长显著放缓,希望市场能够恢复,韩国也是我们非常重要的市场。
 
Matties:CIMS是否会转向泰国和印度?
 
Kaplan:这两个国家永远都有潜力,但我们认为并不会对明年的销售作出重大贡献。印度、越南或泰国不会在短期内取代中国。十年前,每个人都在谈论东南亚的新兴PCB市场,但并未如我们所愿。越南是一个有趣的案例,我们看到韩国公司在此进行了大量投资,一些日本大型PCB制造商仍继续在该地区扩张,通过与本国(如韩国或日本)的公司合作,我们也覆盖了该市场。此外,我们已经在越南和泰国拥有多年的业务,并且仍然希望将来能在那里发展更多的业务。

 

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