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首页技术文档 >> 自动光学检查AOI (Automatic Optical Inspection)

组装测试技术应用前景分析

目前在电子组装测试领域中使用的测试技术种类繁多,常用的有手工视觉检查(Manual Visual Inspection ,简称MVI)、在线测试(In-Circuit Tester,简称ICT)、自动光学测试(Automatic Optical Inspection,简称AOI)、自动X射线测试(Automatic X-ray Inspection,简称AXI)、功能测试(Functional Tester,简称FT)等。由于电子组装行业的复杂性,很难界定哪些手段是组装业所必须的,而哪些是不需要的,每种测试技术的应用领域和测试手段都不尽相同。

 测试技术介绍 自动光学检查AOI (Automatic Optical Inspection)  AOI是近几年才兴起的一种新型测试技术,但发展较为迅速,目前很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整。

 实施目标 实施AOI有以下两类主要目标: (1)最终品质(End quality)。对产品走下生产线时的最终状态进行监控。当生产问题非常清楚、产品混合度高、数量和速度为关键因素的时候,优先采用这个目标。AOI通常放置在生产线最末端。在这个位置,设备可以产生范围广泛的过程控制信息。 (2)过程跟踪(Process tracking)。使用检查设备来监视生产过程。典型地包括详细的缺陷分类和元件贴放偏移信息。当元件供应稳定,产品可靠性很重要,并进行低混合度大批量制造时,制造商优先采用这个目标。这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置,在线地监控具体生产状况,并为生产工艺的调整提供必要的依据。

放置位置 虽然AOI可用于生产线上的多个位置,但有三个检查位置是主要的:(1)锡膏印刷之后。如果锡膏印刷过程满足要求,那么ICT发现的缺陷数量可大幅度的减少。典型的印刷缺陷包括以下几点:●焊盘上焊锡不足。●焊盘上焊锡过多。●焊锡对焊盘的重合不良。●焊盘之间的焊锡桥。在ICT上,相对这些情况的缺陷概率直接与情况的严重性成比例。轻微的少锡很少导致缺陷,而严重的情况,如根本无锡,则会在ICT上造成缺陷。焊锡不足可能是元件丢失或焊点开路的一个原因。尽管如此,决定哪里放置AOI需要认识到元件丢失可能是其它原因下发生的,这些原因必须放在检查计划内。这个位置的检查最直接地支持过程跟踪和特征化。这个阶段的定量过程控制数据包括:印刷偏移和焊锡量信息,而有关印刷焊锡的定性信息也会产生。(2)回流焊前。检查是在元件贴放在板上锡膏内之后和PCB送入回流炉之前完成的。这是一个典型地放置检查机器的位置,因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷。在这个位置产生的定量的过程控制信息,提供高速片机和密间距元件贴装设备校准的信息。这个信息可用来修改元件贴放或表明贴片机需要校准。这个位置的检查满足过程跟踪的目标。(3)回流焊后。在SMT工艺过程的最后步骤进行检查,这是目前AOI最流行的选择,因为这个位置可发现全部的装配错误。回流焊后检查提供高度的安全性,因为它识别由锡膏印刷、元件贴装和回流过程引起的错误。 虽然各个位置可检测特殊缺陷,但AOI检查设备应放到一个可以尽早识别和改正最多缺陷的位置。

 在线测试仪ICT(In-circuit tester)  电气测试使用的最基本仪器是在线测试仪(ICT),传统的在线测试仪测量时使用专门的针床与已焊接好的线路板上的元器件接触,并用数百毫伏电压和10毫安以内电流进行分立隔离测试,从而精确地测出所装电阻、电感、电容、二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成块等通用和特殊元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开短路等故障,并将故障是哪个元件或开短路位于哪个点准确告诉用户。针床式在线测试仪优点是测试速度快,适合于单一品种民用型家电线路板极大规模生产的测试,而且主机价格较便宜。但是随着线路板组装密度的提高,特别是细间距SMT组装以及新产品开发生产周期越来越短,线路板品种越来越多,针床式在线测试仪存在一些难以克服的问题:测试用针床夹具的制作、调试周期长、价格贵;对于一些高密度SMT线路板由于测试精度问题无法进行测试。 基本的ICT近年来随着克服先进技术局限的技术而改善。例如,当集成电路变得太大以至于不可能为相当的电路覆盖率提供探测目标时,ASIC工程师开发了边界扫描技术。边界扫描(boundary scan)提供一个工业标准方法来确认在不允许探针的地方的元件连接。额外的电路设计到IC内面,允许元件以简单的方式与周围的元件通信,以一个容易检查的格式显示测试结果。 另一个非矢量技术(vectorlees technique)将交流(AC)信号通过针床施加到测试中的元件。一个传感器板压在测试中的元件表面,与元件引脚框形成一个电容,将信号耦合到传感器板。没有耦合信号表示焊点开路。

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