SMT第8章表面组装检测工艺.ppt

第8章表面组装检测工艺表面组装检测工艺内容包括组装前来料检测、组装工艺过程检测（工序检测）和组装后的组件检测三大类检测项目与过程如图8-1所示。检测方法主要有目视检验、自动光学检测（AOI）、自动X射线检测（X-Ray或AXI）、超声波检测、在线检测（ICT）和功能检测（FCT）等。具体采用哪一种方法应根据SMT生产线的具体条件以及表面组装组件的组装密度而定。表面组装检测项目与过程8.1来料检测元器件的检测：引线共面性、可焊性和片式元件的制造工艺。焊锡膏的检测：焊锡膏的金属百分比、粘度、粉末氧化均量焊锡的金属污染量助焊剂的活性、浓度粘结剂的黏性等。8.2.1目视检验1.印刷工艺目视检验标准焊锡膏印刷质量要执行标准SJ/T10670-1995中6.1.1.2的规定。一般要求焊锡膏印刷要与焊盘图形重合并呈立方体；焊盘上至少有75%的面积有焊锡膏焊锡膏超出焊盘不应大于焊盘尺寸的10%。2.贴装工艺目视检验标准元器件贴装位置精度要求执行标准SJ/T10670-1995中6.3.1的规定。元器件电极应与相应焊盘对准片式元件焊端宽度至少有一半或一半以上处于焊盘上器件引脚应全部处于焊盘上。理想状况可判为合格不合格3.再流焊工艺目视检验标准由于诸多因素的影响SMA经再流焊后有可能出现桥接、短路等缺陷影响SMA的性能和可靠性所以在焊接后应对SMA进行全检焊点质量的评定执行SJ/T10666-1995标准的规定。一般要求在焊盘上形成完整、均匀、连续的焊点接触角不大于90°焊料量适中焊点表面圆滑元器件焊端或引脚在焊盘上的位置偏差应在规定范围内。8.2.2自动光学检测（AOI）1．A0I分类AOI中文含义为自动光学检测可泛指自动光学检测技术或自动光学检查设备。AOI设备一般可分为在线式（在生产线中）和桌面式两大类。（1）根据在生产线上的位置不同AOI设备通常可分为三种。①放在焊锡膏印刷之后的AOI。可以用来检测焊锡膏印刷的形状、面积以及焊锡膏的厚度。②放在贴片机后的AOI。可以发现元器件的贴装缺漏、种类错误、外形损伤、极性方向错误包括引脚（焊端）与焊盘上焊锡膏的相对位置。③放在再流焊后的AOI。可以检查焊接品质发现有缺陷的焊点。AOI在生产线中不同位置的检测示意图（2）根据摄像机位置的不同AOI设备可分为垂直式相机和倾斜式相机的AOI。（3）根据AOI使用光源情况的不同可分为两种：①使用彩色镜头的机器光源一般使用红、绿、蓝三色计算机处理的是色比；②使用黑白镜头的机器光源一般使用单色计算机处理的是灰度比。2．A0I的工作原理AOI基本有设计规则检测（DRC）和图形识别两种方法。AOI通过光源对PCB板进行照射用光学镜头将PCB的反射光采集进计算机通过计算机软件对包含PCB信息的色彩差异或灰度比进行分析处理从而判断PCB板上焊锡膏印刷、元件放置、焊点焊接质量等情况可以完成的检查项目一般包括元器件缺漏检查、元器件识别、SMD方向检查、焊点检查、引线检查、反接检查等。在记录缺陷类型和特征的同时通过显示器把缺陷显示/标示出来向操作者发出信号或者触发执行机构自动取下不良部件送回返修系统。AOI的工作原理模型彩色摄像机成像原理：焊点处成光滑平面大量的红光和绿光照射在焊点的斜坡面上被反射出去而蓝光照射在斜面上经斜面反射刚好进入摄像头所以在显示器上焊点呈现蓝色。元件本体比较粗糙红绿蓝三色照射在上面产生漫反射由于红绿蓝三色叠加组合成白光所以相当于白光照射在元件本体上故元件本体呈黄白色。彩色摄像机成像原理示意图8.2.3自动X射线检测（X-ray）1.X-ray检测工作原理X射线透视图可以显示焊点厚度、形状及质量的密度分布；能充分反映出焊点的焊接质量包括开路、短路、孔、洞、内部气泡以及锡量不足并能做到定量分析。X-ray检测最大特点是能对BGA等部件的内部进行检测。当组装好的线路板（SMA）沿导轨进入机器内部后位于线路板下方有一个X射线发射管其发射的X射线穿过线路板后被置于上方的探测器（一般为摄像机）接受由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅照射在焊点上的X射线被大量吸收因此与穿过其他材料的X射线相比焊点呈现黑点产生良好图像使对焊点的分析变得相当直观故简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷。2D检验法为透射X射线检验法对于单面板上的元件焊点可产生清晰的视像但对于目前广泛使用的双面贴装线路板效果就会很差会使两面焊点的视像重叠而极难分辨。而3D检验法采用分层技术即将光束聚焦到任何