AOI在SMT 生产线上的应用
2012-8-31 13:07:23

  在AOI(自动光学检测)出现以前,ICT为主要的PCBA测试设备,但随着元件小型化,PCB设计的高集成度及高密度化,ICT已不能完全适应PCBA行业的要求。集成度高了,ICT的测试覆盖率很低,元件密度高了,ICT测试点、下针点的空间不足,这些都加快了AOI的导入及市场需求。
  AOI在SMT的工艺位置:
  AOI系统应该在生产线哪个位置?
  第一个选择是将AOI系统放在锡膏印刷正后面。因为许多缺陷与锡膏量和印刷品质有关。这样一个系统应该监测什么呢?锡膏印刷的面积尺寸,锡膏短路,漏印或锡膏厚度(测试锡膏厚度需要3D AOI)。特别是有BGA类元件的产品。此类产品对锡膏印刷的要求很高,而且在回流焊后只有FCT才能确认元件是否焊接良好。
  第二个选择是把AOI系统直接放在贴片机之后。这里,可检查贴装不良、移位,少件,错件等。减少回流焊接后的返修。但是此工序的检查不良品修理控制难度较大,必须非常有经验的修理工才能操作,否则会产生更多的不良品。
  第三个选择是将AOI系统放在回流焊接之后,检查焊点及所有外观问题。这样可以保证在发货给客户之前,做好最后一道质量关。不足的是,放在回流焊后,无法避免AOI的误报,工程人员必须在误报率与检出率之间做一个取舍和平衡。(在实际生产线上,会出现测试程序的反复调试,学习,经过小批量的生产调整后才能达到稳定的测试状态)。
  当然,最好的选择是将AOI系统放在每一个工艺步骤之后:锡膏印刷、回流焊接前和回流焊接后。但这样将提高生产成本。
  从节省成本出发,目前国内大多厂家只购置一台AOI系统,放在回流焊接后,以在生产线的最后工序做一个品质把关。
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  AOI与SPC:
  SPC即统计过程控制(Statistical Process Control)。SPC主要是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控,科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动,从而对生产过程的异常趋势提出预警,以便生产管理人员及时采取措施,消除异常,恢复过程的稳定,从而达到提高和控制质量的目的。
  在生产过程中,产品的工艺参数的波动是不可避免的。它是由人、机器、材料、方法和环境等基本因素的波动影响所致。波动分为两种:正常波动和异常波动。正常波动是偶然性原因(不可避免因素)造成的。它对产品质量影响较小,在技术上难以消除,在经济上也不值得消除。异常波动是由系统原因(异常因素)造成的。它对产品质量影响很大,但能够采取措施避免和消除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动,使过程处于正常波动状态。
  现在我们工厂使用的JUTZE AOI 有SPC系统来收集数据,利用收集的数据实时检查并发现不良,可以按时间信息来查询相应测试数据,按元件或不良来查询相关测试数据,对不良信息进行相关汇总分析关导出(CPK及各种图表)。
  为使AOI/SPC得到很好的应用,误报的数量必须尽量少,AOI的放置位置也需要优化。

  总的来说,AOI用于回焊前和回焊后都可以有效地提升成品率。大规模生产环境下,在回焊前使用AOI有很多好处;如果追求6σ品质目标,则AOI应置于回焊之后。对同样的锡膏印刷机和贴片机而言,可以在回焊后利用量测数据来实施SPC。