名詞/術(shù)語

1、SPI：Solder Pasting Inspection的簡稱,，即焊膏涂敷檢測,。

2、AOI：Automated Optical Inspection的簡稱,，即自動光學檢查,。

3、AXI：Automatic X-ray Inspection的簡稱,，俗稱X-ray,，即自動X射線檢查。

4,、ICT：In—Circuit—Tester的簡稱,，即自動在線檢測儀。

5,、FP：Flying Probe的簡稱,，即飛針檢測。

6,、FT：FunctionalTester的簡稱,，即功能檢測。

7,、比對卡：一種檢查PCB插件或焊接結(jié)束后缺件,、錯件、極性相反等組裝缺陷的簡易工裝,，在薄片狀防靜電材料上對應(yīng)于PCB通孔插裝器件的位置打上相應(yīng)形狀的孔，將其放在插裝完成的PCB板上便可以簡易地目測插裝器件的正確與否,。

一,、PCBA檢測工藝流程

PCBA檢測工藝總流程如圖所示：

PCBA檢測工藝總流程

注：各種檢測方法對應(yīng)的檢測設(shè)備及安裝布局一般分為在線（串聯(lián)在流水線中）和離線（獨立于流水線外）兩種。在以下條件前提下應(yīng)優(yōu)先采用在線檢測工藝布局以提高檢測效率和流水線作業(yè)效率：

二、檢測技術(shù)∕工藝概述

適用于PCBA產(chǎn)品的檢測技術(shù)主要可以分為：焊膏涂敷檢測SPI,、自動光學檢查AOI,、自動X光檢測AXI、在線檢測ICT,、飛針檢測FP,，以及功能檢測FT等。

1,、自動光學檢查（AOI）

檢測原理：AOI檢測儀自動檢測時,，機器通過攝像頭自動掃描PCB，采集圖像,，檢測的焊點與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較,，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷,，并通過顯示器或自動標志把缺陷顯示/標示出來,，供維修人員修整；

檢測的功能與特點：

1）自動光學檢查（AOI） 運用高速高精度視覺處理技術(shù)自動檢測PCB板上各種不同貼裝錯誤及焊接缺陷,。PCB板的范圍可從細間距高密度板到低密度大尺寸板,，并可提供在線檢測方案，以提高生產(chǎn)效率及焊接質(zhì)量,；

2）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誤，以實現(xiàn)良好的過程控制,。早期發(fā)現(xiàn)缺陷將避免將不合格產(chǎn)品送到隨后的裝配階段,，AOI將減少修理成本，避免報廢不可修理的PCB,。

2,、AOI 檢查內(nèi)容：

1）檢查頂面回流焊接元件；

2）檢查波峰焊接前通孔元件,；

3）檢查波峰焊接之后的通孔及SMD/SMC,；

4）檢查壓入配合之前的連接器引腳；

5）檢查壓入配合之后的連接器引腳,。

3,、檢測監(jiān)控點的設(shè)置。

AOI可應(yīng)用于生產(chǎn)線上的多個檢測點,，但有三個檢測點是主要的,，即焊膏印刷之后、回流焊前,、回流焊后：

1）焊膏印刷之后,。如果焊膏印刷過程滿足要求,，由印刷缺陷引起的焊接缺陷將大幅度減少。典型的印刷缺陷包括以下幾點：

焊盤上焊膏不足,；焊盤上焊膏過多,；焊膏對焊盤的重合不良；焊盤之間的焊錫橋,。

此檢測點的檢查最直接地支持過程跟蹤,。這個階段的定量過程控制數(shù)據(jù)包括印刷偏移和焊錫量信息及有關(guān)印刷焊膏的定性信息；

2）回流焊前,。此檢測點的檢查是在元件貼裝完成后和PCB送入回流爐之前完成的,。這是一個典型的檢測點，可發(fā)現(xiàn)來自焊膏印刷以及機器貼放的大多數(shù)缺陷,。在這個位置產(chǎn)生的定量的過程控制信息,，提供高速片機和細間距元件貼裝設(shè)備校準的信息。

這個信息可用來修改元件貼放數(shù)據(jù)或表明貼片機需要校準,。這個檢測點的檢查滿足過程跟蹤的目標,。

3）回流焊后。此檢測點在SMT工藝過程的最后步驟進行檢查,，是AOI最主要的檢測點,，可發(fā)現(xiàn)全部的裝配錯誤?；亓骱负髾z查可提供高度的安全性,，可識別由焊膏印刷、元件貼裝和回流過程引起的錯誤,。

雖然各個檢測點可檢測不同特點的缺陷,，但AOI檢查設(shè)備應(yīng)放到一個可以盡早識別和改正最多缺陷的檢測位置。

三,、在線檢測 （ICT）

1,、檢測原理。

ICT 檢測主要是檢測探針接觸PCB編排出來的檢測點來檢測PCBA的線路開路,、短路,、所有元器件的焊接情況。并能準確標識PCBA的故障位置（對組件的焊接檢測有較高的識別能力）,。

2,、檢測的功能與特點：

1）能夠在短短的數(shù)秒鐘內(nèi)，全檢出組裝電路板上的元器件：電阻,、電容,、電感、電晶體,、FET（場效應(yīng)管）,、LED（發(fā)光二極管）,、普通二極管、穩(wěn)壓二極管,、光藕、IC等,，是否符合設(shè)計要求,；

2）能夠先期找出制程不良所在，如線路短路,、斷路,、組件漏件、反向,、錯件,、空焊等問題，回饋到制程的改善,；

3）能夠通過打印機將上述檢測到的故障或錯誤信息打印輸出,，這些信息主要包括故障位置、零件標準值,、檢測值,，以供維修人員參考?？梢杂行Ы档腿藛T對產(chǎn)品技術(shù)依賴度,，不需對產(chǎn)品線路了解，同樣有維修能力,；

4）能夠檢測缺陷信息并統(tǒng)計輸出,，生產(chǎn)管理人員加以分析，便可以找出各種不良的產(chǎn)生原因,，包括人為的因素在內(nèi),，使之逐個解決、完善,、指正,，從而提升PCBA制造能力。

三,、飛針檢測（FP）

1,、檢測原理：

1）飛針檢測的開路檢測原理和ICT的檢測原理是相同的，通過兩根探針同時接觸網(wǎng)絡(luò)的端點進行通電,，所獲得的電阻與設(shè)定的開路電阻比較,，從而判斷開路與否。但短路檢測原理與ICT的檢測原理是不同的,；

2）由于檢測探針有限（通常為40032根探針）,，同時接觸板面的點數(shù)非常?。ㄏ鄳?yīng)40032點），若采用電阻測量法,，測量所有網(wǎng)絡(luò)間的電阻值,，那么對具有N個網(wǎng)絡(luò)的PCB而言，就要進行N2/2次檢測,，加上探針移動速度有限,，一般為10點/秒～50點/秒，故飛針檢測的效率相對比較低,。

2,、檢測的功能與特點：

1）檢測密度高，最小間距可達0.05mm甚至更??；

2）無夾具成本；

3）檢測針容易損壞,；

4）檢測速度慢,；

5）耐壓無法檢測，高層次高密度板檢測有較大風險,。

3,、飛針檢測可以通過消除傳統(tǒng)檢測夾具方法的需要，減少生產(chǎn)裝配到達市場的時間,。

通過取消夾具,，飛針檢測儀消除了夾具硬件與軟件開發(fā)的高成本。飛針檢測對于原型裝配的檢測和減少從小批量到大批量的時間,，是一個非常好的方法,。

四、自動X射線檢查（AXI ）

1,、檢測原理：

當PCBA沿導軌進入機器內(nèi)部后,，位于線路板上方有一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）接受,，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；

2,、檢測的功能與特點：

1）AXI技術(shù)的3D檢驗法可對線路板兩面的焊點獨立成像,；

2）3D X射線技術(shù)除了可以檢驗雙面貼裝線路板外,，還可對那些不可見焊點如BGA等進行多層圖像“切片”檢測，即對BGA焊接連接處的頂部,、中部和底部進行徹底檢驗,；同時利用此方法還可測通孔焊點，檢查通孔中焊料是否充實,，從而極大地保證了焊點連接質(zhì)量,；

3）AXI技術(shù)是相對比較成熟的檢測技術(shù)，其對工藝缺陷的覆蓋率很高,，通常達97%以上；而工藝缺陷一般要占總?cè)毕莸?0%～90%,，并可對不可見焊點進行檢查,；

4）AXI技術(shù)不能檢測電路電氣性能方面的缺陷和故障。

五,、功能檢測 （FT）

1,、功能檢測可以檢測整個系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計目標，它將線路板上的被測單元作為一個功能體,，對其提供輸人信號,，按照功能體的設(shè)計要求檢測輸出信號。這種檢測是為了確保線路板能否按照設(shè)計要求正常工作,。所以功能檢測最簡單的方法,，是將組裝好的專用線路板連接到該設(shè)備的適當電路上，然后加電壓,，如果設(shè)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。

六,、焊膏涂敷檢測（SPI）

1,、焊膏涂敷檢測（SPI），用于檢測焊膏印刷質(zhì)量,，通常的檢測設(shè)備為2D/3D焊膏涂敷檢測儀（因3D焊膏涂敷檢測儀在實際運用中比2D焊膏檢測儀獲取的檢測信息更全面,、控制更有效，故在條件許可的前提下,，通常優(yōu)先選用3D焊膏涂敷檢測儀）,。

七、其它檢測方法

1,、在檢測工藝過程中,，對產(chǎn)品制程和產(chǎn)品質(zhì)量不產(chǎn)生負面影響的前提下,，允許使用其它非常規(guī)檢測方法；

八,、組合檢測工藝方案

1,、每種檢測技術(shù)都有各自的長處和短處。

選擇合適的組合檢測方案是對時間－市場,，時間－產(chǎn)量以及時間－利潤等諸多因素的綜合考慮,，在產(chǎn)品的不同生產(chǎn)周期要求有不同的檢測工藝方案；

2,、PCBA生產(chǎn)可大致分為三個周期：新產(chǎn)品原型制造,、試生產(chǎn)、批量生產(chǎn),，這三個周期的檢測工藝方案應(yīng)分別制定,；

新產(chǎn)品原型制造

新產(chǎn)品原型的檢測一般結(jié)合工藝參數(shù)調(diào)整、時間性,、經(jīng)濟性,、可靠性進行規(guī)劃

1）焊膏涂覆檢查（SPI）：利用2D/3D焊膏檢測儀（優(yōu)先采用3D焊膏檢測儀）對全部或關(guān)鍵焊膏涂覆點（如細間距、超細間距器件）進行檢測,，并提取,、記錄焊膏參數(shù)值。原型制造階段,，在時間短促的情況下允許使用目檢代替SPI檢測設(shè)備檢測,。

2）飛針檢測（FP）：原型產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量有限，時間要求緊,，而飛針式在線檢測儀不用制作針床,、夾具，省去了這個環(huán)節(jié)的工作和時間,，可直接從CAD系統(tǒng)接受PCB設(shè)計數(shù)據(jù)自動生成相應(yīng)的檢測程序,，最適宜進行組裝焊接后檢查工作。

3）功能檢測（FT）：功能檢測主要是驗證產(chǎn)品設(shè)計指標并加以調(diào)試,，可以發(fā)現(xiàn)元器件失效,、電原理設(shè)計合理性等問題。

對于有BGA,、flip－chip（倒裝芯片）封裝器件產(chǎn)品的原型生產(chǎn),，應(yīng)在能力允許條件下在飛針檢測前再利用X光檢測儀對該類型器件的焊點或關(guān)鍵焊點進行檢測，以保證焊點內(nèi)在質(zhì)量,。

3,、試生產(chǎn)

試生產(chǎn)的主要目的是驗證工藝參數(shù)穩(wěn)定性，原型產(chǎn)品生產(chǎn)的檢測完全適用于試生產(chǎn)階段。

4,、批量生產(chǎn)

批量生產(chǎn)可分為大,、中、小三類,，在數(shù)量概念上沒有確切的規(guī)定,。

大批量生產(chǎn)

1）大批量的生產(chǎn)是最經(jīng)濟的生產(chǎn)模式，在完成組裝生產(chǎn)所有準備條件后,，應(yīng)當用較高級的自動檢測設(shè)備代替人工檢測工作,，保證產(chǎn)品組裝質(zhì)量受到嚴格監(jiān)測，提高生產(chǎn)線和檢測效率,，增加投資回報率,。若沒有類似BGA、flip－chip（倒裝芯片）封裝器件組裝的產(chǎn)品生產(chǎn),，AOI可以取代X光檢測降低生產(chǎn)及檢測成本,；

2）對于組裝產(chǎn)品工藝要求焊膏印刷質(zhì)量嚴格控制情況下，還應(yīng)在X光自動檢測前面設(shè)置3D焊膏涂敷檢測儀,，對每塊PCB焊膏印刷情況進行檢查，以保證絲印機印刷效果的一致性,，保障印刷工藝參數(shù)隨時根據(jù)情況進行調(diào)整,。

中、小批量生產(chǎn)：

中,、小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短,，檢測方案從可靠性、可信度,、質(zhì)量,、經(jīng)濟性角度出發(fā)，針對一般元器件組裝產(chǎn)品和特殊封裝器件組裝產(chǎn)品兩大類分別進行考慮,，通常含有特殊封裝器件的產(chǎn)品應(yīng)優(yōu)先采用較高級別的檢測方法,，如AXI等。此兩類器件的分類如下,；

1）一般元器件組裝產(chǎn)品：最復(fù)雜器件為細間距,、超細間距QFP（四側(cè)引腳扁平封裝器件）等；

2）特殊封裝器件組裝產(chǎn)品：包括BGA,、flip－chip（倒裝芯片）等表面看不到焊點或平均焊點密度很高,，無檢測電路存在。