在工廠里,PCB制造完成后只是空板,還需要組裝電子元器件,焊接IC、電阻、電容、電感、連接器等零件才能成為完成品,稱為PCBA(PCB Assembly),目前主流的PCBA組裝方式為SMT (Surface Mount Technology, 表面貼裝技術),即先在空板上印刷錫膏,把電子元器件貼片到PCB上,然后經回流焊高溫爐,將元器件通過錫膏焊接貼裝在PCB上。
目前在SMT過程中經常出現一些不良現象,降低良率。這些現象包括:組件反向、少件、錯件、短路、立碑、偏位、假焊、錫珠、反白、組件破碎等,這些問題如果沒有及時發現,將影響良率和產能,嚴重則可能造成巨額損失。因此,SMT組裝通常會在生產線上配備AOI(Auto Optical Inspection, 自動光學檢測),檢測電路板上的電子元器件焊錫組裝后的質量,或檢查錫膏印刷后是否符合標準。
傳統2D AOI無法滿足PCBA檢測需求
傳統AOI因為技術和計算能力的限制,有先天的不足之處: 有些灰階或陰影明暗不明顯,較容易出現誤判情況; 由于傳統AOI只能檢測光線直射能到達的地方,有些被遮蓋到的組件和位于組件底下的焊點就會檢測不到; 有些例如錯件、錫橋、少錫、翹腳等問題,因受制于分辨率、角度、光線等因素,難以達到百分百的檢出率。
在SMT生產線,經過回流焊爐后的AOI檢測,雖然能夠實時將不良現象反應給SMT制程,提高產品良率,但是等檢查到有不良品時,已成事實,如果在回流焊接前就找出可能的問題,加以改正,就可以減少爐后修復的問題,降低成本。因此,越來越多的SMT生產線在爐前也設置AOI檢測。
回流焊爐前檢測、3D輪廓分析有效提高PCBA良率
在回流焊爐前進行檢測,可以預先檢查出貼片是否缺件、極性反、偏移、錯件等問題。而且為了應對世界各國對電子產品EMI的要求,大量電子產品使用屏蔽罩,以阻絕電子干擾,甚至在SMT制程就直接焊接在電路板上,有些設計會在屏蔽罩下安置大顆零件,以充分應用電路板上有限的空間,但是這樣的設計讓爐后檢測無法檢查到組件的問題。因此,SMT生產線在爐前也設置AOI檢測,更能有效提高產品良率。
近年來,隨著3D技術的發展和MCU(Microcontroller Unit, 微控制單元)計算能力的進步,越來越多的廠商推出3D立體圖像技術,比原來2D圖像更真實,也更容易比對出問題點。 針對傳統AOI檢測的盲點,凌華科技在視覺檢測上將研發重心放在高分辨率、高智能和3D輪廓分析上面。尤其是3D輪廓分析,以檢測產品堆棧/缺料、PCBA上組件歪斜/浮高為例,采用2D技術,只能拍攝組件表面的文字和顏色,很難判斷零件堆棧/缺少的高度變化、組件歪斜/浮高的程度,此時如果采用3D輪廓分析傳感器,就能有效發揮Z軸測量功能,找出問題。
凌華科技全新的超高分辨率智能3D輪廓分析傳感器ZX-5000系列,不論客戶需求2D或是3D輪廓的描繪、組件平整性、連接器共面性、納米級精度確認等,甚至是組裝缺陷的檢測,對于一般的電子行業、汽車組裝行業、食品加工業、高精密檢測行業的各類型檢測或是精密對位,ZX-5000都能滿足客戶的需求。
凌華科技ZX-5000PCB是電子產品之母,良率相差1%、2%,做出來的電子產品可能影響用戶便利性甚至安全,配置完善的檢測設備非常重要。傳統2D AOI檢測有無法克服的盲點和局限,采用3D輪廓分析技術的設備,讓原本的平面圖變成立體模型,原本只能正面檢查組件,現在連側邊組件的焊錫點都能檢查到,有助于整體PCBA良率的提升。
審核編輯:郭婷
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