PCB挑戰(zhàn)測(cè)試與檢查
印刷電路板(PCB, Printed Circuit Board)制造商不斷地面臨測(cè)試與檢查的挑戰(zhàn)。電路板密度的增加挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)的針床(bed-of-nails)在線測(cè)試(ICT, in-circuit test)以及操作員的視覺檢查。改變電路板的尺寸大小提出更多的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗故止z查更加困難。為了對(duì)這些發(fā)展作出反應(yīng)，越來越多的制造商開始評(píng)估自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI, automated optical inspection)作為一個(gè)解決方案。
AOI策略
在大批量和高復(fù)雜性的制造環(huán)境中，裝配線上每個(gè)操作員工位的占地面積都代表著一個(gè)特殊的價(jià)值。對(duì)此，電子制造服務(wù)(EMS)提供商*希望檢查技術(shù)可以防止"漏網(wǎng)之魚"走出工廠，提高產(chǎn)品品質(zhì)。因此，該公司將AOI作為一個(gè)工具，來幫助裝配線生產(chǎn)出持續(xù)的高品質(zhì)電路板。
通過使用AOI作為減少缺陷的工具，在裝配工藝過程的早期查找和消除錯(cuò)誤，該公司預(yù)期得到幾項(xiàng)利益：
* 早期發(fā)現(xiàn)缺陷將避免將壞板送到隨后的裝配階段
* AOI將減少修理成本
* 將避免報(bào)廢不可修理的電路板
表一、AOI 在裝配線上檢查什么
檢查頂面回流焊接元件
檢查波峰焊接前通孔元件
檢查波峰焊接之后的通孔及SMT元件
檢查壓入配合之前的連接器引腳
檢查壓入配合之后的連接器引腳
在裝配線中使用AOI
表一解釋了AOI在該裝配線上檢查什么。對(duì)該制造商，AOI系統(tǒng)及其傳送帶是制成一體的，因此通過檢查的板可連續(xù)地通過裝配線。可是，如果發(fā)現(xiàn)失效的板，它被傳送到第二條傳送帶，返回到操作員工位進(jìn)行修理。在該制造商那里，AOI提供全面的缺陷覆蓋，同時(shí)滿足每塊板2 - 2.5分鐘的裝配線速度。
特別有幫助的是，該系統(tǒng)可以在施加全部裝配壓力之前發(fā)現(xiàn)高密度壓力配合連接器的不對(duì)準(zhǔn)的引腳。由于連接器容易不對(duì)準(zhǔn)，在部分壓入之后、完全壓入之前，AOI檢查這些1000個(gè)引腳單元，看其引腳尖是否到了通孔內(nèi)。如果這時(shí)發(fā)現(xiàn)折彎的或不見的引腳，還可以進(jìn)行修理。在最后壓入之后的第二次檢查確認(rèn)裝配的完整性。這里，AOI用作缺陷預(yù)防與檢查工具。
在該制造商的情況中，AOI系統(tǒng)補(bǔ)充ICT測(cè)試與功能測(cè)試。通過在電氣測(cè)試之前掃描電路板，AOI從裝配過程發(fā)現(xiàn)缺陷，提高電氣處理或功能測(cè)試階段的合格率(例如，焊接品質(zhì)問題，不可測(cè)試的元件，元件位置錯(cuò)誤)，減少工廠的"漏網(wǎng)之魚"。
連接器壓入是最后的裝配步驟。如果連接器引針在壓入期間彎曲，裝配就全部損失。通過防止該類缺陷的發(fā)生，AOI系統(tǒng)降低報(bào)廢成本。
AOI與人工檢查比較
在 AOI 之前，由人工操作員來完成電路板的檢查。該過程涉及許多操作員在裝配線的工位上，使用顯微鏡和電路板覆蓋圖來找出丟失的元件、錯(cuò)誤的貼放位置和焊接缺陷。檢查板是通過四分區(qū)的程序，即，每個(gè)工位負(fù)責(zé)檢查板的四分之一。雖然檢查小板相對(duì)容易，但是隨著板的尺寸增加到18"x20"，成千個(gè)元件在上面，這項(xiàng)工作很快變成繁重的體力負(fù)擔(dān)。因?yàn)闄z查最重要的因素是準(zhǔn)確性與可靠性，所以甚至在最好的環(huán)境中，手工檢查都有其局限性。
對(duì)這個(gè)EMS提供商，人工檢查的進(jìn)一步挑戰(zhàn)就是時(shí)間。每一個(gè)檢查工位必須產(chǎn)生連續(xù)的板流，滿足裝配線的"節(jié)奏"，以保持持續(xù)性。如果一個(gè)工位被耽誤，它將影響整個(gè)裝配線。并且對(duì)較大的板，檢查時(shí)間增加到視覺品質(zhì)評(píng)估簡(jiǎn)直無(wú)法保持生產(chǎn)線速度的地部。最后，需要雇傭更多的操作員來處理較大的板造成額外的人工成本和人力資源問題。