近十年來,隨著手機、PDA、MP3、GPS等各種便攜設備的出現,我們的生活發生了翻天覆地的變化。巨大的變化。這些設備在更小的封裝中集成了越來越多的功能,以滿足我們對性能和舒適性日益增長的需求。
在這樣的環境下,電子行業必須開發各種新型PCB(印刷電路板)以集成到這些產品中。開發需要最小元件的小型和小型PCB還有很長的路要走。在這些元件中,最小的01005元件封裝大大節省了PCB的空間和重量。
1.AOI設備的重要性
現在,無需再次向 SMT 貼片加工線證明 AOI 的好處。大多數 PCB 制造商的實踐已經充分證明了這些系統的投資回報 (ROI)。 當人工檢查極其困難,又不太可能進行維修時,AOI就成為了01005組裝過程中非常必要的一部分,它可以為最終產品帶來真正的附加值。 AOI 在標準 SMT 生產線中的最佳使用是將設備放置在 SMT 貼片加工生產過程中的最早階段。越早發現缺陷,維修成本越低。
由于01005元件無法修復,很多深圳SMT貼片加工廠都會選擇標準生產線上AOI,以滿足01005元件檢測的需要。重點是預防而不是發現。印刷后的SPI和爐前的AOI都放置在生產過程的早期,使過程控制快速準確,實現過程控制而不是過程檢查。然而,正如 01005 元件對回流焊接設置更敏感一樣,回流焊接后檢查有助于生產線在質量和成本方面實現最佳性能。
如前所述,橋接、偏移和墓碑是 01005 組件最常見的缺陷類型。另外,01005元件的缺陷,通常有49%是在印刷過程中產生的,43%是在回流焊過程中產生的。當然,這說明在印刷后放置AOI(SPI)有利于在生產過程中盡早發現印刷缺陷。在這個階段,可以對PCB進行清洗和重印,并且可以實時調整印刷參數。
焊膏檢測設備提供兩種不同的方法,二維或三維。二維檢查可以提供有關焊盤上焊膏覆蓋率和焊膏位置的良好信息。三維檢測增加高度、體積和形狀測量能力,為01005元件工藝提供更準確的數據。 3D SPI用于批量生產的過程監控,例如鋼網清洗的頻率。在NPI(New Product Introduction)階段,優化鋼網印刷參數非常有幫助。
2. 爐前AOI
爐前的AOI非常重要。中研電子再次提醒,維修是不可能的。有研究表明,使用小焊錫粉的01005元件在回流焊時有自定心作用。一些偏差小于0.050mm的片式元件或電阻被發現在裝配線的末端被正確安裝和焊接。使觀察到這種自定心效應,也不能將其視為正常的工藝條件。對于受控過程,貼片機必須將 01005 元件準確地放置在焊盤上。
因此,爐前的AOI在精確定位中起著基礎性的作用,因為它可以反映貼片機XY方向的相關數據和角度偏差。事實上,在SPI和AOI系統中集成了一個強大的實時SPC,這是實現這一過程控制策略的核心。 SPC 必須記錄準確的元件放置偏差并進行趨勢分析以指出潛在的缺陷。
理想情況下,AOI會自動產生報警并反饋給貼片機,實現實時交互修改貼片機設置。由于精確貼裝這些元件的工藝窗口非常小,這個由AOI和貼片機組成的閉環系統為貼裝這些小元件提供了很大的幫助。
3. 爐后AOI
爐后AOI是必要的,以保證01005生產線最終產品的質量,并確保回流過程中產生的缺陷(通常與焊點有關)得到充分識別。爐后的AOI確保不會遺漏這些肉眼無法發現的缺陷。 AOI 可以檢測諸如偏移或焊點之類的缺陷,因為它們的電氣連續性可能仍然存在并且會被 ICT(在線測試)遺漏。
基于以上原因,01005生產線AOI的最佳策略是使用多個AOI,即印后SPI和爐前AOI作為過程監控工具,爐后AOI保證最終產品的質量。01005修復難度很大,如果不是不可能的話,所以節省生產成本的唯一方法就是徹底分析整個生產過程,改進SMT芯片加工工藝,防止出現缺陷。
4. 上游SPI/AOI和爐后AOI得到的數據整合
將上游SPI/AOI和爐后AOI獲得的數據整合到SPC中非常有用,可以確定最終缺陷與早期工藝參數之間的關系,改進SMT芯片加工工藝。因此,每個帶有強大 SPC 工具的多個 AOI 都可以在制造過程中跟蹤每個組件的缺陷,這使制造商可以知道是哪個過程導致了缺陷并相應地采取了糾正措施。
例如,AOI在爐后檢查偏移元件時,根據多個AOI的實際SPC數據,可以追溯到缺陷是由于錫膏印刷的偏移,或偏移的放大,甚至由于這些過程因素的組合。通過識別問題,立即采取糾正措施以保持過程處于受控狀態。
在建立缺陷產生過程模型時,實時SPC和缺陷預警在持續自我改進中更有效。這同樣適用于沒有 01005 組件的過程。事實上,當維修不太可能并且生產設置如此嚴格時,這種策略就變得至關重要。
5、總結
生產中使用01005元件的狀況將穩步增長。這些小封裝元件組裝的所有步驟必須優化:從電路板設計,到元件貼裝到回流工藝。使用01005元件對AOI也是挑戰,但技術上已準備到位且可應用,以實現精確定位和可靠的缺陷檢查。由于視覺檢查和返工不可能發現和返修這些非常小的組件,AOI不再是SMT貼片加工生產線的一個可選項,它已成為絕對必要的配置。