如何将【AOI检测】应用在SMT生产中

以前删掉了这篇文章,反复衡量觉得还是很有意义的,再次贴出来.希望对aoi检测工艺有帮助!

在线aoi光学检测仪

在电子组装业中，元件的微型化和密集化一直以来是发展趋势，这促使制造商为其生产线安装AOI设备，

因为依靠人工已经不可能对分布细密的元件进行可靠而*的检测，并且保存精确的检测记录。而AOI则可以进行反复而精确的检测，检测结果的存贮和发布还可以实现电子化。

AOI已成为有效的过程控制工具，它可以帮助制造商提高在线测试（ICT）或功能测试的通过率、降低目检和ICT的人工成本、避免ICT成为产能瓶颈、缩短新产品产能提升周期以及通过统计过程控制（SPC）改善成品率。作为对传统测试方法经济、可靠的补充，AOI被用做测量印刷机或组件贴装机性能的过程监测工具，其优点如下。

1．检查和纠正PCB缺陷，在过程监测期间进行的成本远远低于在zui终测试和检查之后进行的成本。

2．能尽早发现重复性错误，如贴装位移或不正确的料盘安装等。

为工艺技术人员提供SPC资料。AOI技术的统计分析功能与SPC工艺管理技术的结合为SMT生产工艺的适时完善提供了有力的武器，PCB装配的成品率进而得到明显的提高。随着现代制造业规模的扩大，生产的受控越来越重要，对SPC资料的需求也不断增长，AOI系统的应用将越发显出其重要性。

能适应PCB组装密度进一步提高的要求。随着电子产品组装密度的大幅提高，传统的一些测试技术，如ICT等，已不能适应SMT技术的发展要求，0402片式组件的出现已经使ICT无法检测，而AOI则不会受这些因素的影响。

测试程序生成迅速。aoi设备的测试程序可直接由CAD资料生成，十分快捷。与ICT相比，由于无需制作专门的夹具，其测试成本也大幅降低。

能跟上SMT生产线的生产节拍。目前许多工厂在生产过程中主要依靠人工目检对PCB组件进行检验，随着PCB尺寸的加大和组件数的增多，这种检测方式已经不堪重负。而AOI测试目前能做到0.1秒/幅的速度，可以满足在线检测的要求。

检测的可靠性较高。检测的要素是精确性和可靠性，人工目检始终有其局限性，而AOI测试则避免了这方面的不利因素，能保持较好的精确性和可靠性。

应用策略与技巧

检测设备所放置的位置可以实现或阻碍检查目标，不同的位置可产生相应的不同程控信息。一般说来，实施AOI的目标是改进全面的zui终品质，所以把设备放在过程的后面可能比放在前面更有价值。把设备放在前面的原因是，在过程的早期维修缺陷的成本大大低于发货前的维修成本。可是，许多缺陷是在生产的后期出现的，这意味着不管前面发现多少缺陷，发货前还是需要全面的视觉检查。

一般情况下，可以在一条生产线的四个生产步骤中的任意一步之后有效地运用AOI。以下几个段落将分别介绍AOI在SMT PCB生产线上的四个不同生产位置后的应用。我们可以粗略地将AOI分为预防问题与发现问题两类，锡膏印刷之后、（片式）元件贴放之后和元件贴放之后的检测可以归为预防问题一类，而zui后一个步骤-回流焊接之后的检测-则可以归于发现问题一类，因为在这个步骤检测并不能阻止缺陷的产生。
1．锡膏印刷之后：有缺陷的焊接在很大程度上均来源于有缺陷的锡膏印刷。在这个阶段，可以很容易、很经济地清除掉PCB上的焊接缺陷。大多数2D检测系统便能监控锡膏的偏移和歪斜、不足的锡膏区域以及溅锡和短路，3D系统还可以测量焊锡的量。
2．片式元件贴放之后：这个阶段的检测可以检查出片式元件缺件、移位、歪斜和片式元件的方向故障。这个检测系统同时还可以检查用于连接密间距和球栅阵列（BGA）元件的焊盘上的锡膏。
3．芯片贴放之后：在设备向PCB上贴装芯片之后，检测系统能够检查出PCB上缺失、偏移以及歪斜的芯片，还能查出芯片极性的错误。
4．回流焊接之后：在生产线的末端，检测系统可以检查元件的缺失、偏移和歪斜，以及所有极性方面的缺陷。该系统还必需对焊点的正确性以及锡膏不足、焊接短路和翘脚等缺陷进行检测。如果需要，还可以在第2、3和4步骤加入光学字符识别（OCR）和光学字符校验（OCV）这两种方法进行检测。

工程师和厂商对不同检测方法利弊的讨论总是无休止的，其实选择的主要标准应该着眼于元件和工艺的类型、故障谱以及对产品可靠性的要求。如果使用许多BGA、芯片级封装（CSP）或者倒装芯片元件，就需要将检测系统应用到*和第二步骤，以发挥其zui大的功效。另外，在第四阶段后进行检测，可以有效地发现低档消费品的缺陷。而对运用在航空航天、医学及安全产品（汽车气囊）领域的PCB来说，由于对质量要求十分严格，则可能会要求在生产线上的许多地方都进行检测，尤其是在第二和第四步骤后，对这一类PCB可以选用X射线来进行检测。

引进AOI设备的意义

引进AOI设备的意义首先在于，克服了人工目检的局限性。目前，在产品生产过程检测上主要依靠人工目检，由于人工检验的主观性，其检验结果并不十分令人信服。而且，对于高密度复杂的表面贴装电路板，人工目检即不可靠也不经济，而对微小的组件，如0603及0402等，人工目检实际上已失去了意义。

另外，引进AOI设备可以改变*生产设备与落后检测方式的不协调。目前许多PCB组装生产企业斥巨资引进了*的SMT生产线，但是与之不相协调的是，在全自动的生产线上仍有一排排的检测工人的身影。引进AOI设备，势必会在这方面有大幅改善，进而提高工厂的企业形象。

尽管AOI技术目前还存在着诸多问题，但其发展前景十分看好，各种设备纷纷被推出，许多*的制造厂家都引进了这一检测技术，并在实际使用过程中获得了许多有益的经验。引进这一新技术，将会促使工艺技术人员尽快接触熟悉这一新技术，从而能有效利用这一新技术去改善目前生产品质。

避免AOI测试的局限性

由于AOI技术是一项新技术，还有一些不完善的地方，因此在引进上不能盲目。对于正在考虑引进这一新技术的企业，建议在对各种型号AOI设备进行仔细调研的基础上，先引进一台适合的AOI设备离线使用，主要用于工厂所有SMT生产线产品的抽检工作。若生产线出现特别的问题，可根据情况对某条线特别的位置（如回流焊后等）进行全检，这样既兼顾了设备的利用率，同时又考虑了对工厂所有SMT生产线进行监控的要求，并节约了生产投资。若使用情况良好，可考虑再引进几台AOI设备在线使用，以改变目前主要依靠人工目测的现状，提高工厂的自动化生产水平。

任何事物都不可能是十全十美，AOI技术也存在其不足之处，如AOI系统不能检测电路错误，对不可见焊点（如BGA）的检测无能为力，AOI检测设备的可靠性、准确性不能令人*信任及SPC应用不够成熟等。需要指出的是，由于上述局限性的存在，AOI还不能*取代ICT和X射线测试等其它技术，应通过与其它技术一起使用来达到*的测试效果。

本文来自 【aoi】光学检测仪测试目标与放置位置