3、自動(dòng)光學(xué)檢查AOI (Automatic Optical Inspection)

 隨著線路板上元器件組裝密度的提高，給電氣接觸測(cè)試增加了困難，將AOI技術(shù)引入到SMT生產(chǎn)線的測(cè)試領(lǐng)域也是大勢(shì)所趨。AOl不但可對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，還可對(duì)光板、焊膏印刷質(zhì)量、貼片質(zhì)量等進(jìn)行檢查。各工序AOI的出現(xiàn)幾乎完全替代人工操作，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率都是大有作為的。當(dāng)自動(dòng)檢測(cè)(A01)時(shí)，AOI通過攝像頭自動(dòng)掃描PCB，采集圖像，測(cè)試的焊點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的合格的參數(shù)進(jìn)行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動(dòng)標(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)示出來，供維修人員修整。

 現(xiàn)在的AOI系統(tǒng)采用了高級(jí)的視覺系統(tǒng)、新型的給光方式、增加的放大倍數(shù)和復(fù)雜的算法，從而能夠以高測(cè)試速度獲得高缺陷捕捉率。AOI系統(tǒng)能夠檢測(cè)下面錯(cuò)誤；元器件漏貼、鉭電容的極性錯(cuò)誤、焊腳定位錯(cuò)誤或者偏斜、引腳彎曲或者折起、焊料過量或者不足、焊點(diǎn)橋接或者虛焊等。AOI除了能檢查出目檢無法查出的缺陷外，AOI還能把生產(chǎn)過程中各工序的工作質(zhì)量以及出現(xiàn)缺陷的類型等情況收集、反饋回來，供工藝控制人員分析和管理。但AOI系統(tǒng)也存在不足，如不能檢測(cè)電路錯(cuò)誤，同時(shí)對(duì)不可見焊點(diǎn)的檢測(cè)也無能為力。

 4、自動(dòng)X射線檢查AXI(AutomaticX-raylnspection)

 AXI是近幾年才興起的一種新型測(cè)試技術(shù)。當(dāng)組裝好的線路板(PCBA)沿導(dǎo)軌進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部后，位于線路板上方有一X-Ray發(fā)射管，其發(fā)射的X射線穿過線路板后被置于下方的探測(cè)器(一般為攝像機(jī))接受，由于焊點(diǎn)中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與穿過玻璃纖維、銅、硅等其它材料的X射線相比，照射在焊點(diǎn)上的X射線被大量吸收，而呈黑點(diǎn)產(chǎn)生良好圖像，使得對(duì)焊點(diǎn)的分析變得相當(dāng)直觀，故簡(jiǎn)單的圖像分析算法便可自動(dòng)且可靠地檢驗(yàn)焊點(diǎn)缺陷。AXI技術(shù)已從以往的2D檢驗(yàn)法發(fā)展到目前的3D檢驗(yàn)法。前者為透射X射線檢驗(yàn)法，對(duì)于單面板上的元件焊點(diǎn)可產(chǎn)生清晰的視像，但對(duì)于目前廣泛使用的雙面貼裝線路板，效果就會(huì)很差，會(huì)使兩面焊點(diǎn)的視像重疊而極難分辨。而3D檢驗(yàn)法采用分層技術(shù)，即將光束聚焦到任何一層并將相應(yīng)圖像投射到一高速旋轉(zhuǎn)使位于焦點(diǎn)處的圖像非常清晰，而其它層上的圖像則被消除，故3D檢驗(yàn)法上的圖像則被消除，故3D檢驗(yàn)法可對(duì)線路板兩面的焊點(diǎn)獨(dú)立成像。

 3DX-Ray技術(shù)除了可以檢驗(yàn)雙面貼裝線路板外，還可對(duì)那些不可見焊點(diǎn)如BGA（BallGridArry,焊球陳列）等進(jìn)行多層圖像"切片"檢測(cè)，即對(duì)BGA焊接連接處的頂部、中部和底部進(jìn)行徹底檢驗(yàn)。同進(jìn)利用此方法還可測(cè)通孔（PTH）焊點(diǎn)，檢查通孔中焊料是否充實(shí)，從而極大地提高焊點(diǎn)連接質(zhì)量。

 二、未來SMT測(cè)試技術(shù)展望

 預(yù)測(cè)今后二十年里那一種測(cè)試技術(shù)會(huì)取得成功或者被淘汰不是一件簡(jiǎn)單的工作，因?yàn)檫@不僅需要總結(jié)過去，還需要清楚地了解未來的應(yīng)用情況。從近幾年的發(fā)展趨勢(shì)來看，使用多種測(cè)試技術(shù)，特別是AXI與ICT組合測(cè)試會(huì)很快成為這一領(lǐng)域的測(cè)試首選。

 由于目前線路板越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的電路接觸式測(cè)試受到了極大限制，通過ICT測(cè)試和功能測(cè)試很難診斷出缺陷。隨著大多數(shù)復(fù)雜線路板的密度不斷增大，傳統(tǒng)的測(cè)試手段只能不斷增加在線測(cè)試儀的測(cè)試接點(diǎn)數(shù)。然而隨著接點(diǎn)數(shù)的增多，測(cè)試編程和針床夾具的成本也呈指數(shù)倍上升。開發(fā)測(cè)試程序和夾具通常需要幾個(gè)星期的時(shí)間，更復(fù)雜的線路板可能還要一個(gè)多月。另外，增加ICT接點(diǎn)數(shù)量會(huì)導(dǎo)致ICT測(cè)試出錯(cuò)和重測(cè)次數(shù)的增多。AXI技術(shù)則不受上述因素的影響，其對(duì)工藝缺陷的覆蓋率很高，通常達(dá)97％。而工藝缺陷一般要占總?cè)毕莸?0％-90％，并可對(duì)不可見焊點(diǎn)進(jìn)行檢查，但AXI技術(shù)不能測(cè)試電路電氣性能方面的缺陷和故障。

 將AXI檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)的ICT在線測(cè)試方法相結(jié)合，則可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，使SMT檢測(cè)技術(shù)達(dá)到完美的結(jié)合，因?yàn)槊恳粋€(gè)技術(shù)都補(bǔ)償另一技術(shù)的缺點(diǎn)。X射線主要集中在焊點(diǎn)的質(zhì)量。它也可確認(rèn)元件是否存在，但不能確認(rèn)元件是否正確，方向和數(shù)值是否正確。另一方面，ICT可決定元件的方向和數(shù)值但不能決定焊接點(diǎn)是否可接受，特別是焊點(diǎn)在封裝體底部的元件，如BGA、CSP等。圖2為AXI和ICT測(cè)試方法檢查范圍互補(bǔ)圖。需要特別指出的是隨著AXI技術(shù)的發(fā)展，目前AXI系統(tǒng)和ICT系統(tǒng)可以"互相對(duì)話"，這種被稱為"AwareTest"，的技術(shù)能消除兩者之間的重復(fù)測(cè)試部分。通過減小ICT/AXI多余的測(cè)試覆蓋面可大大減小ICT的接點(diǎn)數(shù)量。這種簡(jiǎn)化的ICT測(cè)試只需原來測(cè)試接點(diǎn)數(shù)的30％就可以保持目前的高測(cè)試覆蓋范圍，而減少ICT測(cè)試接點(diǎn)數(shù)可縮短ICT測(cè)試時(shí)間、加快ICT編程并降低ICT夾具和編程費(fèi)用。

三、結(jié)束語(yǔ)

以上詳細(xì)說明了在高度復(fù)雜線路板測(cè)試中采用組合式AXI／ICT測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)，而這項(xiàng)技術(shù)本身也在不斷改進(jìn)使它愈加引人注目，比如AwareTest。在過去的兩三年里，應(yīng)用AXI／ICT組合測(cè)試復(fù)雜線路板的情況出現(xiàn)了驚人的增長(zhǎng)，而且增長(zhǎng)速度還在加快，因?yàn)橛懈嗟拇龢I(yè)領(lǐng)先生產(chǎn)廠家意識(shí)到了這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并將其投入使用。