AOI在生產(chǎn)中實施與運用
經(jīng)過近10年的努力，自動光學檢測系統(tǒng)（AOI）*終被成功地運用在印刷電路板（PCB）的貼裝生產(chǎn)線上。在這段時間內，AOI供應商數(shù)量急劇增加，各種AOI技術也得到了長足發(fā)展。目前，從簡單的攝像系統(tǒng)到復雜的3-D X光檢測系統(tǒng)，眾多供應商們已幾乎能夠提供可以適用于所有自動生產(chǎn)線的AOI設備。

　　過去十年當中，錫膏印刷機和SMT 貼片機的性能得到了改善，這使得產(chǎn)品組裝的速度、**度和可靠性都得到了提高，大制造商的成品率也因此得以提高。元器件生產(chǎn)商提供的越來越多的SMT封裝元件，也推動了印刷電路板組裝線自動化的發(fā)展，而SMT元件的自動貼裝幾乎可以完全杜絕生產(chǎn)線上人工組裝可能產(chǎn)生的錯誤。

　　在電子組裝業(yè)中，元件的微型化和密集化一直以來是發(fā)展趨勢，這促使制造商為其生產(chǎn)線安裝AOI設備，因為依靠人工已經(jīng)不可能對分布細密的元件進行可靠而一致的檢測，并且保存**的檢測記錄。而AOI則可以進行反復而**的檢測，檢測結果的存貯和發(fā)布還可以實現(xiàn)電子化。

　　AOI已成為有效的過程控制工具，它可以幫助制造商提高在線測試(ICT)或功能測試的通過率、降低目檢和ICT的人工成本、避免ICT成為產(chǎn)能瓶頸、縮短新產(chǎn)品產(chǎn)能提升周期以及通過統(tǒng)計過程控制(SPC)改善成品率。作為對傳統(tǒng)測試方法經(jīng)濟、可靠的補充，AOI被用做測量印刷機或組件貼裝機性能的過程監(jiān)測工具，其優(yōu)點如下。

　　檢查和糾正PCB缺陷，在過程監(jiān)測期間進行的成本遠遠低于在*終測試和檢查之后進行的成本。

　　能盡早發(fā)現(xiàn)重復性錯誤，如貼裝位移或不正確的料盤安裝等。

　　為工藝技術人員提供SPC資料。AOI技術的統(tǒng)計分齬δ苡隨PC工藝管理技術的結合為SMT生產(chǎn)工藝的適時完善提供了有力的武器，PCB裝配的成品率進而得到明顯的提高。隨著現(xiàn)代制造業(yè)規(guī)模的擴大，生產(chǎn)的受控越來越重要，對SPC資料的需求也不斷增長，AOI系統(tǒng)的應用將越發(fā)顯出其重要性。

　　能適應PCB組裝密度進一步提高的要求。隨著電子產(chǎn)品組裝密度的大幅提高，傳統(tǒng)的一些測試技術，如ICT等，已不能適應SMT技術的發(fā)展要求，0402片式組件的出現(xiàn)已經(jīng)使ICT無法檢測，而AOI則不會受這些因素的影響。

　　測試程序生成迅速。AOI設備的測試程序可直接由CAD資料生成，十分快捷。與ICT相比，由于無需制作專門的夾具，其測試成本也大幅降低。

　　能跟上SMT生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。目前許多工廠在生產(chǎn)過程中主要依靠人工目檢對PCB組件進行檢驗，隨著PCB尺寸的加大和組件數(shù)的增多，這種檢測方式已經(jīng)不堪重負。而AOI測試目前能做到0.1秒/幅的速度，可以滿足在線檢測的要求。

　　檢測的可靠性較高。檢測的要素是**性和可靠性，人工目檢始終有其局限性，而AOI測試則避免了這方面的不利因素，能保持較好的**性和可靠性。

　　應用策略與技巧

　　檢測設備所放置的位置可以實現(xiàn)或阻礙檢查目標，不同的位置可產(chǎn)生相應的不同程控信息。一般說來，實施AOI的目標是改進**的*終品質，所以把設備放在過程的后面可能比放在前面更有價值。把設備放在前面的原因是，在過程的早期維修缺陷的成本大大低于發(fā)貨前的維修成本?？墒牵S多缺陷是在生產(chǎn)的后期出現(xiàn)的，這意味著不管前面發(fā)現(xiàn)多少缺陷，發(fā)貨前還是需要**的視覺檢查。

　　一般情況下，可以在一條生產(chǎn)線的四個生產(chǎn)步驟中的任意一步之后有效地運用AOI。以下幾個段落將分別介紹AOI在SMT PCB生產(chǎn)線上的四個不同生產(chǎn)步驟后的應用。我們可以粗略地將AOI分為預防問題與發(fā)現(xiàn)問題兩類，錫膏印刷之后、(片式)元件貼放之后和元件貼放之后的檢測可以歸為預防問題一類，而*后一個步驟-回流焊接之后的檢測-則可以歸于發(fā)現(xiàn)問題一類，因為在這個步驟檢測并不能阻止缺陷的產(chǎn)生。

　　1． 錫膏印刷之后：有缺陷的焊接在很大程度上均來源于有缺陷的錫膏印刷。在這個階段，可以很容易、很經(jīng)濟地**掉PCB上的焊接缺陷。大多數(shù)2D檢測系統(tǒng)便能監(jiān)控錫膏的偏移和歪斜、不足的錫膏區(qū)域以及濺錫和短路，3D系統(tǒng)還可以測量焊錫的量。

　　2． 片式元件貼放之后：這個階段的檢測可以檢查出片式元件缺件、移位、歪斜和片式元件的方向故障。這個檢測系統(tǒng)同時還可以檢查用于連接密間距和球柵陣列（BGA）元件的焊盤上的錫膏。

　　3． 芯片貼放之后：在設備向PCB上貼裝芯片之后，檢測系統(tǒng)能夠檢查出PCB上缺失、偏移以及歪斜的芯片，還能查出芯片極性的錯誤。

　　4． 回流焊接之后：在生產(chǎn)線的末端，檢測系統(tǒng)可以檢查元件的缺失、偏移和歪斜，以及所有極性方面的缺陷。該系統(tǒng)還必需對焊點的正確性以及錫膏不足、焊接短路和翹腳等缺陷進行檢測。如果需要，還可以在第2、3和4步驟加入光學字符識別（OCR）和光學字符校驗（OCV）這兩種方法進行檢測。

　　工程師和廠商對不同檢測方法利弊的討論總是無休止的，其實選擇的主要標準應該著眼于元件和工藝的類型、故障譜以及對產(chǎn)品可靠性的要求。如果使用許多BGA、芯片級封裝（CSP）或者倒裝芯片元件，就需要將檢測系統(tǒng)應用到**和**步驟，以發(fā)揮其*大的功效。另外，在第四階段后進行檢測，可以有效地發(fā)現(xiàn)低檔消費品的缺陷。而對運用在航空航天、醫(yī)學及**產(chǎn)品（汽車氣囊）領域的PCB來說，由于對質量要求十分嚴格，則可能會要求在生產(chǎn)線上的許多地方都進行檢測，尤其是在**和第四步驟后，對這一類PCB可以選用X射線來進行檢測。

　　引進AOI設備的意義

　　引進AOI設備的意義首先在于，克服了人工目檢的局限性。目前，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程檢測上主要依靠人工目檢，由于人工檢驗的主觀性，其檢驗結果并不十分令人信服。而且，對于高密度復雜的表面貼裝電路板，人工目檢即不可靠也不經(jīng)濟，而對微小的組件，如0603及0402等，人工目檢實際上已失去了意義。

　　另外，引進AOI設備可以改變先進生產(chǎn)設備與落后檢測方式的不協(xié)調。目前許多PCB組裝生產(chǎn)企業(yè)斥巨資引進了先進的SMT生產(chǎn)線，但是與之不相協(xié)調的是，在全自動的生產(chǎn)線上仍有一排排的檢測工人的身影。引進AOI設備，勢必會在這方面有大幅改善，進而提高工廠的企業(yè)形象。

　　盡管AOI技術目前還存在著諸多問題，但其發(fā)展前景十分看好，各種設備紛紛被推出，許多先進的制造廠家都引進了這一檢測技術，并在實際使用過程中獲得了許多有益的經(jīng)驗。引進這一新技術，將會促使工藝技術人員盡快接觸熟悉這一新技術，從而能有效利用這一新技術去改善目前生產(chǎn)品質。

　　避免AOI測試的局限性

　　由于AOI技術是一項新技術，還有一些不完善的地方，因此在引進上不能盲目。對于正在考慮引進這一新技術的企業(yè)，建議在對各種型號AOI設備進行仔細調研的基礎上，先引進一臺適合的AOI設備離線使用，主要用于工廠所有SMT生產(chǎn)線產(chǎn)品的抽檢工作。若生產(chǎn)線出現(xiàn)特別的問題，可根據(jù)情況對某條線特別的位置(如回流焊后等)進行全檢，這樣既兼顧了設備的利用率，同時又考慮了對工廠所有SMT生產(chǎn)線進行監(jiān)控的要求，并節(jié)約了生產(chǎn)投資。若使用情況良好，可考慮再引進幾臺AOI設備在線使用，以改變目前主要依靠人工目測的現(xiàn)狀，提高工廠的自動化生產(chǎn)水平。

　　任何事物都不可能是十全十美，AOI技術也存在其不足之處，如AOI系統(tǒng)不能檢測電路錯誤，對不可見焊點(如BGA)的檢測無能為力，AOI檢測設備的可靠性、準確性不能令人完全信任及SPC應用不夠成熟等。需要指出的是，由于上述局限性的存在，AOI還不能完全取代ICT和X射線測試等其它技術，應通過與其它技術一起使用來達到*佳的測試效果

深圳路遠盟拓主深圳一家政府單位注冊的SMT設備提供商,十幾年技術經(jīng)驗,主要經(jīng)營有:貼片機,三星貼片機,松下貼片機,回流焊,LED貼片機,AOI檢測儀,插件機等設備
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