隨著電子技術的飛速發(fā)展,封裝的小型化和組裝的高密度化以 及各種新型封裝技術的不斷涌現(xiàn),對電子組裝質(zhì)量的要求也越來越高。 于是對檢查的方法和技術提出了更高的要求。為滿足這一要求,新的 檢測技術不斷出現(xiàn),自動X射線檢測技術就是這其中的典型代表。它不 僅可對不可見焊點進行檢測,如BGA(球柵陣列封裝)等,還可對檢測結(jié) 果進行定性、定量分析,以便及早發(fā)現(xiàn)故障。
不同測試技術特點不同
目前在電子組裝測試領域中使用的測試技術種類繁多,常用的有 人工目檢(MVI)、在線測試(ICT)、自動光學測試(AOI)、自 動X射線測試(AXI)、功能測試(FT)等。這些檢測方式都有各自的 優(yōu)點和不足之處。
人工目檢是一種用肉眼檢查的方法。其檢測范圍有限,只能檢察 器件漏裝、方向極性、型號正誤、橋連以及部分虛焊。由于人工目檢 易受人的主客觀因素的影響,具有很高的不穩(wěn)定性。在處理0603、0402 和細間距芯片時人工目檢更加困難,特別是當BGA器件大量采用時, 對其焊接質(zhì)量的檢查,人工目檢幾乎無能為力。
飛針測試是一種機器檢查方式。它是以兩根探針對器件加電的方 法來實現(xiàn)檢測的,能夠檢測器件失效、元件性能不良等缺陷。這種測 試方式對插裝PCB和采用0805以上尺寸器件貼裝的密度不高的PCB比較 適用。但是器件的小型化和產(chǎn)品的高密度化使這種檢測方式的不足表 現(xiàn)明顯。對于0402級的器件由于焊點的面積較小探針已無法準確連接。 特別是高密度的消費類電子產(chǎn)品如手機,探針會無法接觸到焊點。此 外其對采用并聯(lián)電容,電阻等電連接方式的PCB也不能準確測量。所 以隨著產(chǎn)品的高密度化和器件的小型化,飛針測試在實際檢測工作中 的使用量也越來越少。
ICT針床測試是一種廣泛使用的測試技術。其優(yōu)點是測試速度快, 適合于單一品種大批量的產(chǎn)品。但是隨著產(chǎn)品品種的豐富和組裝密度 的提高以及新產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短,其局限性也越發(fā)明顯。其缺點主 要表現(xiàn)為以下幾方面:需要專門設計測試點和測試模具,制造周期長, 價格貴,編程時間長;器件小型化帶來的測試困難和測試不準確;PCB 進行設計更改后,原測試模具將無法使用。
自動光學檢測(AOI)是近幾年興起一種檢測方法。它是通過CCD 照相的方式獲得器件或PCB的圖像,然后經(jīng)過計算機的處理和分析比 較來判斷缺陷和故障。其優(yōu)點是檢測速度快,編程時間較短,可以放 到生產(chǎn)線中的不同位置,便于及時發(fā)現(xiàn)故障和缺陷,使生產(chǎn)、檢測合 二為一。可縮短發(fā)現(xiàn)故障和缺陷時間,及時找出故障和缺陷的成因。 因此它是目前采用得比較多的一種檢測手段。但AOI系統(tǒng)也存在不足, 如不能檢測電路錯誤,同時對不可見焊點的檢測也無能為力。
功能測試。ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發(fā)生的各種缺陷 和故障,但是它不能夠評估整個線路板所組成的系統(tǒng)在時鐘速度時的 性能。而功能測試就可以測試整個系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)設計目標,它將 線路板上的被測單元作為一個功能體,對其提供輸入信號,按照功能 體的設計要求檢測輸出信號。這種測試是為了確保線路板能否按照設 計要求正常工作。所以功能測試簡單的方法,是將組裝好的某電子 設備上的專用線路板連接到該設備的適當電路上,然后加電壓,如果 設備正常工作,就表明線路板合格。這種方法簡單、投資少,但不能 自動診斷故障。
自動X射線檢查逐漸興起
根據(jù)對各種檢測技術和設備的了解,AXI(自動檢測技術)與上述 幾種檢測技術相比具有更多的優(yōu)點。它可使我們的檢測系統(tǒng)得到較高 的提升。為我們提高“一次通過率”和爭取“零缺陷”的目標,提供 一種有效檢測手段。
AXI是近幾年才興起的一種新型測試技術。
AXI檢測的特點:一是對工藝缺陷的覆蓋率高達97%。可檢查的缺 陷包括:虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔、器件漏裝等等。尤其 是X射線對BGA、CSP等焊點隱藏器件也可檢查。二是較高的測試覆蓋 度。可以對肉眼和在線測試檢查不到的地方進行檢查。比如PCBA被判 斷故障,懷疑是PCB內(nèi)層走線斷裂,X射線可以很快的進行檢查。三是 測試的準備時間大大縮短。四是能觀察到其他測試手段無法可靠探測 到的缺陷,比如:虛焊、空氣孔和成型不良等。五是對雙面板和多層 板只需一次檢查(帶分層功能)。六是提供相關測量信息,用來對生產(chǎn) 工藝過程進行評估。如焊膏厚度、焊點下的焊錫量等。
近幾年AXI檢測設備有了較快的發(fā)展,已從過去的2D檢測發(fā)展到 3D檢測,具有SPC統(tǒng)計控制功能,能夠與裝配設備相連,實現(xiàn)實時監(jiān)控 裝配質(zhì)量。目前的3D檢測設備按分層功能區(qū)分有兩大類:一是不帶分 層功能,這類設備是通過機械手對PCBA進行多角度的旋轉(zhuǎn),形成不同 角度的圖像,然后由計算機對圖像進行合成處理和分析,來判斷缺陷。 二是具有分層功能,計算機分層掃描技術可以提供傳統(tǒng)X射線成像技 術無法實現(xiàn)的二維切面或三維立體表現(xiàn)圖,并且避免了影像重疊、混 淆真實缺陷的現(xiàn)象,可清楚地展示被測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高識別物體 內(nèi)部缺陷的能力,更準確地識別物體內(nèi)部缺陷的位置。
X射線檢測技術為SMT生產(chǎn)檢測手段帶來了新的變革,可以說它是 目前那些渴望進一步提高生產(chǎn)工藝水平,提高生產(chǎn)質(zhì)量,并將及時發(fā) 現(xiàn)電子組裝故障作為解決突破口的生產(chǎn)廠家的選擇。隨著SMT器 件的發(fā)展趨勢,其他裝配故障檢測手段由于其局限性而寸步難行,X 射線自動檢測設備將成為SMT生產(chǎn)設備的新焦點并在SMT生產(chǎn)領域中發(fā) 揮著越來越重要的作用。 相關鏈接 AXI檢測技術
目前BGA、CSP等新型元件的大量使用,由于焊點隱藏在封裝體 下面,傳統(tǒng)的檢測技術(如ICT)已無能為力。為應對新挑戰(zhàn),AXI (Automatic X-ray Inspection)檢測技術開始興起。當組裝好的線路板沿導 軌進入機器內(nèi)部后,位于線路板上方的X射線發(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器(一般為攝像機)接收,由于焊點中 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,照射在焊點上的X射線被大量吸收,而呈黑點產(chǎn)生良 好圖像,使得對焊點的分析變得相當直觀,故簡單的圖像分析算法便 可自動且可靠地檢驗焊點缺陷。
X射線檢測技術應用升溫
更新時間: 2006-03-30 17:30:28來源: 粵嵌教育瀏覽量:1487