有各種檢查和測(cè)試方法使用在電子工業(yè)中。視覺(jué)檢查方法是*普通和低成本的，但非常依靠操作員的。X射線(xiàn)方法成本高、速度慢，能力有限。自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI, automated optical inspection)速度較快但價(jià)格昂貴。在線(xiàn)測(cè)試(ICT, in-circuit test)和功能測(cè)試有時(shí)也作檢查工具使用，但其能力也是有限的。本文，我將討論視覺(jué)和AOI方法。

　　視覺(jué)檢查

　　*普遍和廣泛使用的檢查方法是視覺(jué)檢查，使用2~10倍的放大鏡或顯微鏡。J-STD-001要求對(duì)于引腳間距大于0.020"的所有元件使用2~4倍的檢查。對(duì)于引腳間距0.020"或以下的密間距元件要求10倍的放大系數(shù)。更高的放大系數(shù)應(yīng)該只用作參考。

　　視覺(jué)檢查的主要問(wèn)題是，決定于操作員，因此，是主管的。例如，如果相同的裝配給不同的檢察員，他們將報(bào)告不同的品質(zhì)水平。對(duì)這個(gè)情況的一個(gè)普通反應(yīng)是減少人為因素，轉(zhuǎn)向眾多的自動(dòng)檢查系統(tǒng)中的一種。

　　自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI)

　　由于電子工業(yè)元件進(jìn)入到更密間距個(gè)球柵陣列(BGA)元件，錫點(diǎn)的視覺(jué)檢查已經(jīng)變得或者很困難或者不可能。還有，如前面所討論的，甚至是在可行的時(shí)候，視覺(jué)檢查也是非常取決于操作員。因此，工業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到自動(dòng)檢查系統(tǒng)。市場(chǎng)上有許多系統(tǒng)，價(jià)格范圍很大。新的機(jī)器不斷介紹到市場(chǎng)。

　　在選擇所需的機(jī)器時(shí)，你需要決定你想要AOI系統(tǒng)作什么。例如，你想機(jī)器指出丟失的元件、元件的極性、貼裝精度、錫膏印刷或焊點(diǎn)的品質(zhì)嗎?重要的是記住，多數(shù)AOI機(jī)器當(dāng)用來(lái)確認(rèn)錯(cuò)誤極性或丟失的元件時(shí)工作正常，但用來(lái)**地確認(rèn)焊錫點(diǎn)的品質(zhì)可能是具挑戰(zhàn)性的。

　　不管使用哪一種設(shè)備類(lèi)型，一般的AOI系統(tǒng)的要求應(yīng)該包括精度、可重復(fù)性、速度、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)兼容性、和誤失效與誤接收(當(dāng)使用機(jī)器作錫點(diǎn)品質(zhì)檢查時(shí)的一個(gè)非常普遍的問(wèn)題)。

　　有時(shí)，錯(cuò)誤認(rèn)為自動(dòng)檢查系統(tǒng)可用來(lái)過(guò)程控制，通過(guò)改變適當(dāng)?shù)淖兞縼?lái)實(shí)時(shí)地糾正缺陷。對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)，現(xiàn)在這可能是有希望的想法，因?yàn)樵S多需要防止問(wèn)題的改變都要求人為的干預(yù)。

　　實(shí)時(shí)地控制焊接點(diǎn)品質(zhì)的**方法是，假如焊接與檢查系統(tǒng)集成在一起。用這樣一個(gè)集成系統(tǒng)，焊接點(diǎn)或者停止或者繼續(xù)，取決于單個(gè)焊接點(diǎn)熱量輸入要求。在在傳統(tǒng)的回流焊接工藝如對(duì)流中簡(jiǎn)直不可能。現(xiàn)在，具有閉環(huán)檢查特性的激光焊接系統(tǒng)可以買(mǎi)得到，來(lái)達(dá)到這一目標(biāo)。

　　可是，沒(méi)有真正可以指出一個(gè)給定缺陷和確認(rèn)其原因的系統(tǒng)。缺陷分析可能要求人為干預(yù)和工程判斷。例如，自動(dòng)檢查系統(tǒng)很大程度上依靠焊點(diǎn)的質(zhì)量和密度(少錫、多錫或無(wú)錫)。可是，有不止一個(gè)原因的缺陷可能永遠(yuǎn)不能只放入這三類(lèi)中的一類(lèi)，以滿(mǎn)足自動(dòng)檢查系統(tǒng)的需要。少錫可能由空洞、焊接圓角不足或錫膏不足所引起。對(duì)這些缺陷的改進(jìn)行動(dòng)是不同的，需要人為的判斷和干預(yù)。

　　檢查主導(dǎo)思想

　　有兩種檢查主導(dǎo)思想：缺陷防止或缺陷發(fā)現(xiàn)。適當(dāng)?shù)姆椒☉?yīng)該是缺陷的防止，因?yàn)槠渲攸c(diǎn)是在過(guò)程控制和通過(guò)實(shí)施改正行動(dòng)來(lái)消除缺陷。在這樣一個(gè)方法中，AOI機(jī)器或者放在SMT生產(chǎn)線(xiàn)的錫膏印刷機(jī)之后，或者放在元件貼裝之后。

　　使用發(fā)現(xiàn)哲學(xué)的人把檢查機(jī)器放在SMT線(xiàn)的很后方 - 在回流焊接爐之后。這是制造工藝中的*后步驟，以保證沒(méi)有壞品逃出工廠(chǎng)。

　　從主導(dǎo)思想上說(shuō)，許多人不認(rèn)同檢查的預(yù)防方法。如果你同意這個(gè)思想，那么你應(yīng)該在生產(chǎn)線(xiàn)哪里放置AOI系統(tǒng)呢?

　　**個(gè)選擇是將AOI系統(tǒng)放在錫膏印刷正后面。因?yàn)樵S多缺陷與錫膏量和印刷品質(zhì)有關(guān)，這是AOI系統(tǒng)的一個(gè)好位置。這樣一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該監(jiān)測(cè)什么呢?只有錫膏的X-Y尺寸，包括誤印或錫膏體積(X-Y-Z)?錫膏體積測(cè)量將比X-Y測(cè)量慢，但提供更有用的數(shù)據(jù)。這個(gè)在某些應(yīng)用中比其它應(yīng)用更為關(guān)鍵。例如，對(duì)于陶瓷排列包裝，錫膏體積對(duì)達(dá)到所希望的焊點(diǎn)品質(zhì)非常關(guān)鍵。

　　**個(gè)選擇是把AOI系統(tǒng)直接放在射片機(jī)之后。這里，可檢查誤放或放錯(cuò)的小元件，包括電阻和電容，以及BGA和密間距元件的錫膏品質(zhì)與體積，這些元件是用生產(chǎn)線(xiàn)**片機(jī)之后的不同的貼片機(jī)貼裝的。使用其視覺(jué)能力，它們通常對(duì)較大的包裝有更好的精度。

　　第三個(gè)選擇是將AOI系統(tǒng)放在密間距和BGA貼裝機(jī)器后面(回流之前)，來(lái)檢查誤放的密腳、BGA和其它大元件。這是一個(gè)好位置，因?yàn)榇蠖鄶?shù)缺陷與密腳元件有關(guān)。這些是對(duì)于預(yù)防哲學(xué)主張者的選擇。

　　如果你集中在發(fā)現(xiàn)的方法，你有第四個(gè)選擇 - 將AOI系統(tǒng)放在回流焊接之后，查找品質(zhì)差的焊點(diǎn)。這對(duì)于那些想要保證不可接受的焊點(diǎn)在發(fā)貨給*終用戶(hù)之前發(fā)現(xiàn)到的公司是一個(gè)好方法。

　　第五個(gè)選擇是結(jié)合使用預(yù)防和發(fā)現(xiàn)兩者思想，將AOI系統(tǒng)放在每一個(gè)工藝步驟之后 - 錫膏印刷、射片機(jī)、BGA和密腳貼裝、和回流焊接。這個(gè)選擇可能是供不起的。

　　多數(shù)人有有限的預(yù)算，必須決定在SMT線(xiàn)的哪里放置系統(tǒng)。如果只購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)AOI系統(tǒng)，你可能想要把它直接放在射片機(jī)之后，你可以檢查兩個(gè)主要問(wèn)題 - 較小元件的誤貼裝或錯(cuò)誤和BGA與密腳元件的錫膏品質(zhì)與體積。還有，這是決定整個(gè)品質(zhì)的*關(guān)鍵的位置。

　　結(jié)論

　　錫點(diǎn)檢查是一個(gè)事后的步驟。一個(gè)更有效的方法是采取預(yù)防措施。即，實(shí)施過(guò)程控制來(lái)保證問(wèn)題不發(fā)生。這是否意味著檢查不必要呢?完全不是。檢查將不得不繼續(xù)完成缺陷收集的反饋，以監(jiān)測(cè)工藝過(guò)程和實(shí)施改進(jìn)行動(dòng)，因此問(wèn)題不會(huì)發(fā)生