Рентген-Рэй против. Инспекция AOI: кто является настоящим «контролером качества» в производстве печатных плат высокой-плотности?

В секторе производства электроники (EMS), движимом бурным ростом связи 5G, высокопроизводительных вычислений и носимых устройств, ширина линий и межстрочный интервал становятся все более узкими, а размеры упаковок уменьшаются.

Перед заводами SMT, стремящимися к высокой производительности, возникла основная дилемма принятия решения:-линии по производству печатных плат с высокой-плотностью, которые следует выбрать-AOI (автоматизированный оптический контроль) илиРентгеновский-контроль? Что может более эффективно обнаруживать дефекты? Если бюджет ограничен, какое оборудование незаменимо?

AOI — это система, использующая оптические принципы для обнаружения распространенных дефектов в процессе пайки. Проще говоря, он использует промышленную камеру высокого-разрешения для захвата изображений печатной платы с высоким-разрешением и сравнивает их со стандартными шаблонами с использованием усовершенствованных программных алгоритмов.

NeoDen ND800 АОИиспользует-ведущие в отрасли алгоритмы цветного изображения. Он освещает паяные соединения под разными углами, используя красные, зеленые и синие светодиодные источники света. Из-за различий в геометрии паяных соединений,-например, угла смачивания-цвет и интенсивность света, отраженного обратно в камеру, различаются. Анализируя эту информацию о цвете, AOI может определить, полностью ли заполнено паяное соединение или имеется холодное паяное соединение.

Полное-покрытие линии:AOI обычно развертывается послеперекомпоновкапайка(Post-reflow) и может выполнять 100% сканирование всей печатной платы на чрезвычайно высоких скоростях.
Обнаружение дефектов поверхности, в том числе:Отсутствующие компоненты, смещение, полярность, неправильные детали, мосты и шарики припоя.
Поддержка микро-компонентов:Для компонентов поверхностного-монтажа 0201 и даже меньшего размера NeoDen ND800 оснащен цифровой промышленной камерой с высоким-разрешением, способной захватывать детали микронного-уровня, обеспечивая надежность сборки с высокой-плотностью.
Распознавание OCR/OCV:Он считывает шелкографическую маркировку на поверхностях чипов, предотвращая-случайные инциденты с "неправильной деталью" всей партии, вызванные неправильным размещением компонентов на лотках.

С появлением таких корпусов, как BGA, CSP и QFN, большинство паяных соединений скрыты под самими компонентами, и свет AOI не может проникнуть через черную эпоксидную смолу. В таких случаях рекомендуется рассмотреть возможность настройки рентгеновского контроля.

Рентгеновское обследование использует разницу в ослаблении рентгеновских лучей, проходящих через материалы разной плотности, для создания изображений. Припой (обычно содержащий олово, серебро и медь) имеет гораздо более высокую плотность, чем материалы подложки печатной платы и упаковочные материалы компонентов; поэтому паяные соединения на рентгеновских изображениях выглядят как четкие черные тени.

Автоматический расчет мочеиспускания:При пайке BGA внутренние пустоты являются основной причиной снижения надежности. ND56X автоматически рассчитывает процент пустот внутри отдельных шариков припоя, помогая инженерам определить, соответствует ли процесс пайки стандартам.
Обнаружение скрытых дефектов:Он может обнаруживать проблемы, совершенно невидимые для AOI, такие как внутренние короткие замыкания, соединения холодной пайкой, обрывы цепей и «эффект подушки» (HoP).
Режим автоматического контроля ЧПУ:Для крупносерийного производства ND56X поддерживает программирование ЧПУ, что позволяет автоматически и быстро проверять многоточечные массивы-в соответствии с заданными положениями, что значительно повышает эффективность выборочных проверок BGA.
Осмотр под разными- углами наклона:Чтобы предотвратить перекрытие изображений, ND56X поддерживает изображение под наклоном-углом, что крайне важно для проверки внутренних трасс на многослойных платах или в сборках-на-пакете (PoP).

Чтобы помочь вам принять наиболее обоснованное решение об инвестициях в оборудование, мы сравнили их по одинаковым параметрам:

Соображения	АОИ (например,НеоДен НД800)	Рентгеновский снимок-(например,НеоДен ND56X)
Принцип проверки	Оптическое отражение/контраст изображения	Рентгеновская-проникающая визуализация/плотностно-контрастная визуализация
Глубина проверки	Только поверхность (видимые области)	Проникает во внутренние структуры (скрытые области)
Основные цели	Качество размещения SMT, дефекты поверхностной пайки	Пустоты BGA, внутренние замыкания, пузырьки воздуха
Скорость проверки	Чрезвычайно быстро (обычно на линейной скорости)	Медленнее (обычно выборочные проверки в автономном режиме или проверка ключевых областей)
Стоимость оборудования	От низкого до среднего	Выше (основной источник рентгеновского-излучения стоит дорого)
Основные ограничения	Невозможно проверить нижнюю часть BGA; не может проникнуть сквозь защиту	Не может различать цвета; слабо распознает текст на шелкографии-

В корпусах высокой-плотности паяные соединения BGA расположены под компонентом. Даже если AOI показывает, что внешняя рамка компонента идеально выровнена, шарики припоя под ней могут иметь внутренние перемычки или серьезные пустоты. Без X-Ray вы находитесь в полной неведении относительно качества пайки этих важных микросхем.

Рентгеновский снимок-медленен и в первую очередь фокусируется на физических соединениях. Ему сложно обнаружить ошибки цвета на поверхностях компонентов (например, неправильное расположение конденсаторов и резисторов) или неправильные номера деталей для шелкографии. Более того, использование рентгеновского-луча для 100% полного-сканирования платы чрезвычайно затратно-неэффективно и-отнимает много времени.

На высококонкурентном рынке контрактного производства электроники (OEM/ODM) наличие комплексной цепочки проверок является ключом к завоеванию доверия клиентов.

Первая линия защиты (AOI):Быстро улавливает более 90% поверхностных дефектов. Использование NeoDen ND800 гарантирует, что все компоненты расположены в правильных положениях, без ошибок полярности или очевидных паяных перемычек.
Вторая линия защиты (рентгеновский снимок):Проведите «точечный» прецизионный осмотр участков BGA с высокой-ценностью и высоким-риском. Используя ND56X, убедитесь, что уровень пустот каждого шарика припоя BGA остается в безопасных пределах, предотвращая выход продукта из строя после трех месяцев использования пользователем из-за теплового расширения и сжатия.

Когда рентгеновский контроль обнаруживает, что уровень пустот BGA превышает пороговое значение, инженеры могут немедленно просмотреть температурный профильпечь оплавления (e.g., НеоДен IN12C); когда AOI обнаруживает частые отклонения, они могут отслеживать состояние форсунокСМТмашина для размещения (e.g., НеоДен Н10П). Этот замкнутый-контур двунаправленных данных — единственный путь к производству с нулевым-дефектом.

Основываясь на нашем опыте обслуживания тысяч клиентов NeoDen, мы предлагаем следующие рекомендации по выбору:

Стартапы/Центры прототипирования:Если ваш бюджет ограничен и ваши продукты не содержат сложных BGA, отдайте предпочтение покупке AOI.
Профессиональные контрактные производители SMT:Необходимо настроить AOI (100%-ный контроль) + рентген (выборочный контроль). Это делается не только для обеспечения качества, но и для демонстрации ваших возможностей управления технологическими процессами во время заводских аудитов, проводимых крупными клиентами.
Медицинские/автомобильные/аэрокосмические проекты:Рентгеновский осмотр является обязательным требованием. Высокоточное-компактное оборудование, такое как ND56X, идеально подходит для--проверки качества на месте в лабораториях или непосредственно рядом с производственной линией.

Возвращаясь к исходному вопросу: кто настоящий «вратарь»?

Ответ таков: AOI — это «вратарь», отвечающий за охрану ворот и предотвращение ошибок низкого-уровня; в то время как рентген--это «рефери», ответственный за раскрытие более глубоких истин, невидимых невооруженным глазом.

В сфере производства печатных плат высокой-плотности только сочетание эффективности АОИ с глубиной рентгеновского-излучения позволяет создать непреодолимый барьер качества для вашей электронной продукции.

NeoDen стремится предоставить вам комплексное-решение для SMT, от размещения до проверки.

Вам нужно индивидуальное комплексное--решение для комплексного контроля качества?

[Нажмите здесь, чтобы связаться с техническим экспертом NeoDen и получить бесплатную консультацию.]

[Нажмите, чтобы просмотреть подробную информацию о NeoDen ND56X.]

[Нажмите, чтобы просмотреть подробную информацию о NeoDen ND800.]