SMT加工廠目前使用爐后AOI還有很多檢測死角,如單鏡頭的AOI只能檢測部分QFP,SOP翹腳,虛焊。但是多鏡頭的AOI對QFP和SOP的翹腳與少錫的檢測率僅比單鏡頭的AOI提升了30%,但是卻增加了AOI的成本及操作編程的復雜程度,這些利用可見光的影像制作的AOI對不可見焊點如BGA缺球,PLCC假焊的檢測無能為力。
放置于錫膏印刷之后,檢測錫膏印刷質(zhì)量的AOI被行業(yè)人士稱為SPI。目前僅少數(shù)上規(guī)模的企業(yè)或做軟板(FPCB)的企業(yè)配備了此種設備。速度,精準性,誤判率及價格是制約此種設備普及的原因。
目前放置于爐前的AOI使用非常少,僅用于有些爐后不能檢測(如某些手機板帶屏蔽罩過爐,必須在裝屏蔽罩之前檢測)或檢測效果不好的產(chǎn)品(如軟板)。
另外,有一種近年來興起的外觀檢測設備AXI,正在高速發(fā)展中。SMT加工廠2009年NEPCON的展會已經(jīng)新出現(xiàn)了多家在線式的AXI設備,多家檢測設備供應商都看好AXI的未來的發(fā)展,是因為AXI能真正解決單鏡頭AOI的檢測盲點,在線式AXI的興起使多鏡頭的AOI變得沒有意義。AXI是利用不可見光Xray來檢測PCB裝配。它的優(yōu)點如下:可檢查的缺陷包括:虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔、器件漏裝,IC翹腳,IC少錫等等。尤其是X-RAY對BGA、PLCC,CSP等焊點隱藏器件也可檢查。因為圖像是二值化圖像,圖像識別相對來說容易完成,誤測潤滑油廠家:http:///低。它的缺點是:速度慢,價格貴,真正在線使用非常少,大部分以離線使用為主。目前在線式的機器還不太成熟,還沒有被使用廠家認識與接受。
3 各類SMT外觀檢測設備功能分
a) 用于測量印刷機后的錫膏印刷質(zhì)量檢測機SPI: SPI檢查在錫膏印刷之后進行,可發(fā)現(xiàn)印刷過程的缺陷,從而將因為錫膏印刷不良產(chǎn)生的焊接缺陷降低到{zd1}。典型的印刷缺陷包括以下幾點:焊盤上焊錫不足或過多;印刷偏移;焊盤之間存在錫橋;印刷錫膏的厚度、體積等。在這個階段必須有強大的制程監(jiān)控資料(SPC),如印刷偏移和焊錫量信息,而有關印刷焊錫的定性信息也會產(chǎn)生,供生產(chǎn)工藝人員析使用。以此改善工藝,提高工藝,降低成本。此種設備目前分為2D和3D兩種類型。2D不能測量錫膏的厚度,只能測量錫膏的狀。3D既可以測量錫膏的厚度也能測量錫膏的面積,從而能算給出錫膏的體積。隨著元件的細微化,如01005的元件所需的錫膏厚度僅為75um,而其它普通的大元件錫膏厚度130um左右??梢杂≈撇煌a膏厚度的自動印刷機一進分出現(xiàn)了。所以只有3D的SPI才能滿足未來錫膏制程控制的需要。那么我們未來要怎樣的SPI才能真正滿足制程需要呢?主要是這些方面的要求:
i.一定是3D。
ii.高速檢測,目前的激光SPI測厚度準確,但速度還不能wq滿足生產(chǎn)的需要。
iii.正確的或可調(diào)的放大倍率(光學和數(shù)碼放大倍率是非常重要的參數(shù),這些參數(shù)能夠決定設備最終的檢測能力。要jq的檢測0201,01005的器件,光學和數(shù)碼的放大倍數(shù)是很重要的,必須保證能夠提供給AOI軟件的檢測算法足夠的解度和圖像信息)。但是在相機像素固定的情況下,放大倍率與FOV是成反比的關系,F(xiàn)OV的大小又會影響到機器的速度。而同一片板上,大小元件同時存在,所以根據(jù)產(chǎn)品上元件的大小選擇合適的光學分辨率或可調(diào)的光學分辨率是重要的。
iv.光源的可選性:可編程光源的使用將是確保{zd0}缺陷檢出率的重要手段
v.更高的jq度和重復性:元器件的微型化,促使生產(chǎn)過程中所使用設備的jq性與重復性變得更加重要。
vi.超低的誤判率:只有控制住基本的誤判率才能真正發(fā)揮機器給工藝帶來的信息的可用性和選擇性以及操作性
vii.SPC制程分及與其它位置AOI之間的缺陷信息共享:強大的SPC制程分,外觀檢測的最終目的是改善制程,使制程合理化,達到{zy}的狀態(tài),從而控制制造成本
b)爐前的AOI:由于元件的小型化,0201元件缺陷在焊接之后的維修已經(jīng)很困難,01005元件的缺陷基本是不能維修的。所以爐前AOI會變得越來越重要,爐前的AOI可以檢測貼片元件的偏位,錯件,缺件,多件,極性反等貼片工藝的缺陷。所以爐前的AOI一定是在線的,最重要的指標就是高速,高精準度及重復性和低的誤判。同時還可以與上料系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)信息,只檢測換料時段的換料元件的錯件,減少系統(tǒng)誤報,另外還可將元件的偏位信息傳給SMT編程系統(tǒng),即時修正SMT機器程序。
c)爐后的AOI:爐后的AOI按照上板方式分為在線的和離線的兩種式,爐后的AOI是產(chǎn)品{zh1}的把關者,所以是目前應用最廣泛的AOI,它需要檢測整條生產(chǎn)線PCB缺陷,元件缺陷與所有的制程缺陷。只有三色高亮度的穹頂LED光源能充分顯示出不同的焊接浸潤曲面,才能較好的檢出焊接缺陷,所以未來也只有這樣光源的AOI才有發(fā)展的空間,當然未來,為了應對不同的PCB顏色,三色RGB的順序也是可編程的。那就更加靈活了。那么未來什么樣的爐后AOI可以滿足我們SMT生產(chǎn)發(fā)展的需要呢?那就是:
i.高速。
ii.高精度及高重復性。
iii.高分辨率的相機或可變分辨率的相機:同時滿足速度與精密度的要求。
iv.低的誤判與漏判:這需要在軟件上提升,檢測焊接特性最容易帶來誤判與漏判。
d)爐后的AXI: 可檢查的缺陷包括:虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔、器件漏裝,IC翹腳,IC少錫等等。尤其是X-RAY對BGA、PLCC,CSP等焊點隱藏器件也可檢查,它是可見光AOI的一個很好的補充。
4 未來生產(chǎn)線上AOI設備的使用
SMT生產(chǎn)的大部分缺陷分別產(chǎn)生于錫膏印刷機和回流焊,這是行業(yè)共識,只是缺陷比例各家各有不同。