电子组装检测设备的搭配策略（下）

　　（AOI自动光学检测设备资料）(一)AOI搭配 ICT

 

　　自动光学检查(AOI)已成为生产流程控制的有效工具,使用AOI的好处有很多，例如可以提高在线测试(ICT)或功能测试的良率、降低目检和ICT的人工成本、避免使ICT成为产能瓶颈甚至取消ICT、缩短新产品产能提升周期以及藉由统计制程控制(SPC)和统计质量控制(SQC)改善制程良率等等。已经有许多OEM和EMS成功导入了AOI。整体而言，AOI对缺陷检测及良品率改善等可获得良好的绩效。

 

　　AOI可执行的检测有两类，包含缺陷检测(传统意义的AOI应用)和整批PCB的差异测量。其中差异测量对实时SPC应用非常重要，根据AOI系统类型及它所处生产线位置的不同而不同。对生产流程控制而言，许多厂商已经意识到快速获取设备状态信息以及采取立即纠正措施，是有效达到实时管控的重要方式。AOI具有生产在线收集数据的能力，可提高讯息传输率和流程优化，并能融入到工厂管理系统以取得更好的效果。

 

　　生产制程越多，误判的可能性就越大，这是由于制程变化非常大时，缺陷检测的复杂程度也越大。因此选择在锡膏印刷、贴片、回焊后或者波焊后进行检查，误判率会有明显的不同。一般来说，误判率的高低取决于制程的变化以及组装板的复杂程度。缺陷通常包含有缺件、空焊、零件移位和锡量不足等，每一种缺陷都有其判定范围，用户可能对缺陷的容忍度有不同的看法，此时必须仔细地设定检查参数，使设备不会产生误判。也可以从统计的观点来看这种给定范围的误判，此时应该在既能满足保护要求又能使总体检测成本最低的情况下，选择最佳检测参数。

 

　　在生产在线使用AOI可能有四种选择：

 

　　(1)Pick & Place之后，控制锡膏印刷制程中的组件黏着；

 

　　(2)焊前模式，放在Pick & Place之后，回焊炉之前；

 

　　(3)焊前模式，放在锡膏印刷机之后；

 

　　(4)焊后模式，放在回焊炉之后。

 

　　(二)AXI搭配Functional Tester

 

　　组装印刷电路板自动X-Ray检验具有许多优点和独特的性能，可满足目前乃至未来所面临的挑战。自动X射线检验系统的运作流程是：在PCBA上方的X射线管中产生X射线，X射线穿过PCBA，被置于测试板下面的探测器所接收。由于焊点中通常都包含有铅，而铅可以大量地吸收X射线，因此与穿过玻璃纤维、铜、硅及其它PCBA材料的X射线相比，照射在焊点上的X射线被大量吸收，从而产生良好“讯号”(焊点)与“噪音”(PCB、器件等)比的X射线视像。这是PCBA的X射线检验的基本优点，即只有焊点本身可在X射线视像中显示，从而使得分析变得相当简单。组件、导线、各层PCB、焊垫等在X射线视像中基本上看不见。因此简单的图像分析算法便可自动而且可靠地检验焊点的缺陷。

 

　　随着组装电路板数量的增加，特别是在可携式消费电子产品中的应用，设计时对于ICT测试节点仅留有很小的空间，甚至被取消。这就意味着你将面临大量的潜在问题，对于复杂的电路板，直接从SMT生产线送至功能测试，不仅会导致合格率的下降、重工量与故障诊断费用的增加，而且会造成生产的延误。此时，可用X射线检验取代ICT，保持高的功能测试的产出率，并减少故障诊断与重工的负担。值得注意的是，X射线检验可以查出许多原由ICT检验的结构缺陷，因此这些缺陷在Ｘ射线检验过程中不会被漏掉。同时，虽然X射线不能查出组件的电气缺陷，但这些缺陷却可在功能测试中检出。总之，不会漏掉制造过程产生的任何缺陷。更好的是，X射线检验还能够查出一些ICT查不出的缺陷。

 

　　就实际经济效益上讲，使用AXI对厂商会有非常积极的回报，除了减少潜在的现场故障外，一些用户也指出使用AXI的好处：降低ICT和功能测试的返修率 、加快产品面市时间、缩短制造周期、降低ESS故障率 、取消ESS 、样机测试成本更低、覆盖率更高。使用AXI的经济效益取决于产品、规模、可靠性要求、各测试段维修成本、现场故障率、故障造成的后果以及其它因素，一般来说，板面越大、越复杂，或者探查困难，AXI在经济上的回报就越大。AXI可取代人工视觉检验，并能更有效地找出缺陷，所以不良焊点的维修费用也非常低，而且AXI检验时也不需要接触到PCB。这些原因再加上近几年AXI设备的改进，为AXI带来更优良的经济效益。

 

　　调整测试组合的目的在于找到适合某一种产品的必不可少的组合测试方案。在开始设计制程前，要定义实施所需测试的简单策略。在产品研发周期的早期考虑产品的可测性问题，而不是在后期考虑。这会大大降低从最初设计到终测的每个节点的测试成本，并获得较高的节点可测试性。AOI及AXI分别可在生产制程终及成品检测中，祢补因高密度印刷电路板及新封装技术所带来的测试限制，另一个涵义就是组合搭配的方式将为AOI及AXI带来庞大的商机，但也象征电气测试的重要性逐渐被其他非接触式检测设备所取代，是否因此造成PCBA测试设备市场成长的阻力则是需要观察的重点。（来源：AOI检测设备）