【正文】 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?！　?duì)于今天越來越復(fù)雜的PCB和固體元件，傳統(tǒng)的ICT與功能測試編程正變得費(fèi)力和費(fèi)時(shí)。元件與其下面PCB的形狀、尺寸、顏色和表面特征是輪廓分明的，元件可以在板的表面上可預(yù)見的位置找到。 回流焊接后的AOI比用于焊點(diǎn)缺陷，如錫橋、破裂焊點(diǎn)、干焊點(diǎn)和其它缺陷，檢查的X射線檢查成本低。當(dāng)有關(guān)區(qū)域的所有點(diǎn)評(píng)估之后和找出模板與圖像之間有最小差別的位置之后，停止搜尋。還有，相同元件類型的外形可能變化很大，一個(gè)不同一個(gè)。還有，傳統(tǒng)的AOI要求不斷的和廣泛的再編程。事實(shí)上，這個(gè)方法通常返回誤報(bào)率比現(xiàn)有的AOI方法好10~20倍。如果元件的外形在模型內(nèi)變化方式所定義的極限之內(nèi)，軟件肯定元件的存在，并且比較其位置的公差。一旦邊緣找到，利用這些邊緣的對(duì)稱模型通常產(chǎn)生元件在板表面上的坐標(biāo)?！　‘?dāng)檢查一個(gè)特定元件類型時(shí)，SAM的模型是內(nèi)在靈活的?！　∩踔廖锢砩蠆A緊一塊板都不能保證絕對(duì)平面性?！　∫恍〢OI機(jī)器使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)板傳送帶來在攝像機(jī)下面移動(dòng)PCB，通過簡單高頻熒光管來照明。這改善了整個(gè)系統(tǒng)的性能，減少誤報(bào)，減少用戶編程介入，和實(shí)際上消除行進(jìn)中軟件工程支持的需要。我們現(xiàn)在制造大約800種不同的PCBA或“節(jié)點(diǎn)”。使用傳統(tǒng)的針床測試這個(gè)尺寸和復(fù)雜性的板，ICT一種方法是不可能的。 6 =Sigma 針數(shù) =PPM 0 0 0 0 0 0 0 4000 % % % % % % 許多元件在ICT不能確認(rèn)，許多復(fù)雜的ASIC有許多必須確認(rèn)的電源和接地引腳。　　使用生產(chǎn)X光檢查進(jìn)行模型評(píng)估，允許診斷技術(shù)員排除焊點(diǎn)有關(guān)的問題，如開路、短路、元件丟失、少錫和一些極性方向問題。接收板的經(jīng)營單位選擇是否做整板的功能測試。例如，旁路電容和ASIC元件的電源與接地引腳對(duì)DC級(jí)的測量是不可見的。如果成功，邊界掃描顯示ASIC在位置上并方向正確。X射線/ICT測量的未來 現(xiàn)在，在我們生產(chǎn)線上只有一少部分的板超過5200個(gè)節(jié)點(diǎn)的ICT限制。X射線主要集中在焊點(diǎn)的質(zhì)量。測試焊盤減少的一個(gè)附加優(yōu)點(diǎn)是板面資源節(jié)省，使得布局任務(wù)更加容易。　　ICT可以確認(rèn)導(dǎo)電路線的存在，排除短路的可能性，測量單個(gè)電阻和電感器，檢查二極管、三極管和集成電路的存在與方向。一個(gè)傳感器板靠住測試中的元件表面壓住，與元件引腳框形成一個(gè)電容，將信號(hào)偶合到傳感器板?！　‘?dāng)焊接點(diǎn)隱藏于大的集成電路(IC)包裝下面，檢查就要求X光。　　在成像的過程中，感應(yīng)器和光源兩者都繞一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過視覺區(qū)(FOV, field of view)。其挑戰(zhàn)存在于將要用于制造合格率的新數(shù)據(jù)的快速收集與分析。迅速確認(rèn)、收集、分析與返修即是優(yōu)勢也是所希望的，因?yàn)槊總€(gè)都減少由于混亂與偏離所引起的響應(yīng)時(shí)間(和成本)。這些節(jié)約的產(chǎn)生可通過縮短測試時(shí)間、減少要求診斷的失效PCB的數(shù)量、減少熟練技術(shù)員的使用(和成本)、和實(shí)質(zhì)上消滅導(dǎo)致板 報(bào)廢的“致命”缺陷。第三是不對(duì)齊 BGA錫球沒有與PCB焊盤適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。還有另一個(gè)重要的考慮：競爭性的優(yōu)勢。使用手工系統(tǒng)，操作員在視覺上分析X光影像和決定什么代表缺陷，可是，由于任何決定只是基于操作員的判斷，結(jié)果將隨操作員水平、工作時(shí)間、產(chǎn)量要求和個(gè)人因素而變化，個(gè)人因素諸如操作員注意力持續(xù)時(shí)間和特別的日子(檢查在星期五下午比星期一上午更缺乏效率)。增加工藝過程合格率　　X光檢查系統(tǒng)是一個(gè)被證實(shí)的、檢查隱藏的焊錫點(diǎn)、幫助建立與控制制造過程、分析原型(prototype)、和確認(rèn)過程缺陷的工具。X光測試的得失By Colin Charette　　本文介紹，怎樣評(píng)估X光測試技術(shù)在你的PCBA制造工藝過程中的需要。從這些能力，可勾勒出X光測試的潛在優(yōu)點(diǎn)。表二、X光系統(tǒng)不同類型的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 表一、使用X光測試的潛在優(yōu)勢 潛在優(yōu)勢 理由 制造商類型 減少在ICT和功能測試時(shí)失效板的數(shù)量，減少在ICT和功能測試時(shí)診斷和修理成本 X光具有良好的工藝缺陷覆蓋，在ICT和功能測試之前使用X光，將篩選出工藝缺陷，結(jié)果減少在ICT和功能測試的失效、修理和診斷 將從減少在ICT或功能測試的返工數(shù)量受益的任何制造商 更少的現(xiàn)場失效 X光測試抓住那些任何其它測試技術(shù)所不能可靠地抓住的缺陷，包括冷錫、腳跟的少錫和空洞，抓住這些經(jīng)?？蓽p少現(xiàn)場失效 那些想減少現(xiàn)場失效的制造商，許多使用X光的已經(jīng)報(bào)告現(xiàn)場失效大大降低 具有對(duì)所有板的高測試覆蓋，獨(dú)立于電子與視覺測試的可訪問性 X光具有高覆蓋率，不要求可訪問性，電路板的密度越高，X光的系統(tǒng)性能越好 那些需要靈活的測試策略來出來受局限訪問的板的任何制造商 降低原型試驗(yàn)成本，而增加測試覆蓋，潛在地改進(jìn)測試時(shí)間 使用X光的測試開發(fā)可以很快和不要求夾具，測試覆蓋率高，與訪問性無關(guān)，使用X光來作現(xiàn)在用ICT的原型測試或者ICT成本高的原型測試可實(shí)現(xiàn)節(jié)約 生產(chǎn)許多原型板的和現(xiàn)在ICT夾具與程序的成本高的制造商 在原型板中減少給設(shè)計(jì)者的缺陷 改進(jìn)原型階段測試的覆蓋率可得到較少缺陷的板送給設(shè)計(jì)者 生產(chǎn)那些可能有缺陷板送給設(shè)計(jì)者的原型板制造商，通常，高混合的工廠 到達(dá)市場更快的時(shí)間 測試原型板更快和具有更高的覆蓋率可得到原型板的更快發(fā)貨，從而較快的市場時(shí)間 那些使用ICT作原型測試的和可能為原型ICT夾具等數(shù)周的制造商 更流暢的工藝流程 減少到ICT和功能測試的缺陷可得到這些測試階段的較少瓶頸，從而使工藝流程更流暢 那些ICT或功能測試是瓶頸的制造商，那些想保證流暢工藝流程不受過程問題影響的制造商 減少過程中的工作(WIP) 減少在ICT和功能測試的缺陷，使工藝流程流暢可幫助計(jì)劃和減少過程中板的總數(shù) 那些可從減少其WIP或倉存成本的到經(jīng)濟(jì)價(jià)值的和那些有大量成本限制在ICT或功能測試的制造商 改進(jìn)過程合格率 來自圖象與測量的數(shù)據(jù)可用來改進(jìn)過程合格率 那些想通過改進(jìn)合格率來降低成本的制造商 以最高可靠性來發(fā)貨 X光測試覆蓋率是對(duì)ICT和功能測試的補(bǔ)充，也可抓住其它測試技術(shù)不能可靠地抓住的缺陷 有高度可靠性要求的制造商，包括電信、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療、汽車和軍隊(duì)/航空 X光系統(tǒng)的不同類型　　一個(gè)分類X光系統(tǒng)不同類型的簡單方法是分成手工(maual)與自動(dòng)(automated)和透射(transmission)與截面(cross sectional)系統(tǒng)。X光測試檢查焊接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)完整性，查找開路、短路、元件丟失、極性電容反向、和冷焊錫點(diǎn)這類的缺陷。這分成兩類：(1)保證過程品質(zhì)持續(xù)地高，即避免合格率損失或偏離，(2)持續(xù)改進(jìn)長期的過程合格率?！　∪詣?dòng)X光系統(tǒng)最常用于高產(chǎn)量/低混合的制造應(yīng)用或者在產(chǎn)品的可靠性問題一定要求100%錫點(diǎn)檢查的情況中。有一個(gè)公司*已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)非在線的、高清晰度的、X光檢查系統(tǒng)對(duì)甚至最大的PCB應(yīng)用都是最佳的選擇。這些發(fā)生在焊錫與對(duì)應(yīng)的焊盤不接觸或者它們之間的焊錫沒有適當(dāng)流動(dòng)的時(shí)候(圖一)。只有X光檢查有效地找到這些問題，除了監(jiān)測過程品質(zhì)和提供過程控制所要求的即時(shí)反饋之外。通過使用X光檢查，隱蔽的焊接點(diǎn)的特性可以一個(gè)簡單的、可靠的和成本低廉的方式進(jìn)行檢查。在這個(gè)比較新的機(jī)器視覺(machinevision)市場背后的動(dòng)力是球柵陣列(BGA, ball grid array)與其它區(qū)域排列元件的增加使用，以及希望合格率改善和作為對(duì)印刷電路板(PCB)制造商的首要利益關(guān)注的迅速返工修理。它也可計(jì)算焊錫量。　　X射線分層法，或3維X光，是一個(gè)用于隔離PCBA內(nèi)水平面的技術(shù)，使得它們可以分別檢查。雖然這些技術(shù)幫助簡單程序生成時(shí)間，但高節(jié)點(diǎn)數(shù)測試程序的論證還是一個(gè)費(fèi)時(shí)和技術(shù)挑戰(zhàn)性的努力。例如，當(dāng)集成電路變得太大以至于不可能為相當(dāng)?shù)碾娐犯采w率提供探測目標(biāo)時(shí)，ASIC工程師開發(fā)了邊界掃描技術(shù)。對(duì)于自動(dòng)測試，探針是安裝于一塊厚的苯酚板上的彈簧加力的“針”，分別連線到一個(gè)開關(guān)矩陣。這時(shí)，對(duì)高節(jié)點(diǎn)數(shù)的原理圖，我們可決定哪些節(jié)點(diǎn)應(yīng)該用ICT，哪一些節(jié)點(diǎn)應(yīng)該用X射線?！　≡缭诰攀甏?，我們決定標(biāo)準(zhǔn)化ICT系統(tǒng)的選擇，我們的測試工程師可作三種配制，而不是一種開口測量。ICT節(jié)點(diǎn)數(shù)減少，降低夾具的復(fù)雜性和成本，也得到更少的誤報(bào)，這使得板更快速地通過我們的返修和制造工序。對(duì)于通過X光系統(tǒng)確認(rèn)的焊點(diǎn)完整性的元件，我們假設(shè)遵循了前面的工序保證板上貼裝正確的元件。在適當(dāng)?shù)臏y試之后，系統(tǒng)發(fā)送到最終用戶。　　我們的PCBA使用自動(dòng)貼片機(jī)器完成，手工連接器貼裝和手工面板裝配。有缺陷的板經(jīng)過修理站進(jìn)行改正行動(dòng)和重檢查。 6000 % % % % % % 2000 % % % % % % 因此，我們著手將測試針的數(shù)量減少，而不是上升。這些要求挑戰(zhàn)我們建造和測試這些單元的能力。由于這樣的高成本，查找與修理裝配的問題現(xiàn)在比其過去甚至是更為重要的步驟。這個(gè)新的AOI技術(shù)已經(jīng)證明是理想地使用于精密和可靠的貼裝后與回流前的元件確認(rèn)和PCB檢查。這造成重要的測量誤差和自動(dòng)去掉有關(guān)板表面形狀的有價(jià)值信息。因?yàn)镾AM計(jì)算出所允許的圖像變更，所以使用者不需要依靠那些要求大量編程的運(yùn)算法則，或者供應(yīng)商供應(yīng)的對(duì)不同元件的運(yùn)算法則庫?！　∠袼夭荒茏銐蛐。员苊庖恍┫袼胤指畹挠绊?，像素分割就是一個(gè)物體的細(xì)節(jié)坐落在兩個(gè)像素之間。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，SAM系統(tǒng)必須看大約20塊PCB，才可看到它將要遇到的大部分變化。通過觀察，SAM軟件立即建立在一個(gè)可接受的物體中尋找什么的詳細(xì)模型。一個(gè)方法*是設(shè)計(jì)將用戶從運(yùn)算法則的復(fù)雜性分開。圖一、0805片電容的外形變化　　傳統(tǒng)的、基于運(yùn)算法則的AOI方法經(jīng)常太過嚴(yán)格，以致于不能接納合理的變化，如對(duì)比度、尺寸、形狀和陰影。如果模板松散到接受大范圍的可能變量，也會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)。今天，有許多完善的圖象分析技術(shù)，包括：模板比較(templatematching)(或自動(dòng)對(duì)比autocorrelation)、邊緣檢查(edgedetection)、特征提取(feature extraction)、灰度模型(gray modeling)、傅里葉分析(Fourier analysis)、形狀、光學(xué)特征識(shí)別(OCR, optical character recognition)、還有許多。實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)包括：檢查和糾正PCB缺陷，在過程監(jiān)測期間進(jìn)行的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在最終測試和檢查之后進(jìn)行的成本，通常達(dá)到十幾倍。人力檢察員還完成大部分的檢查，但是越來越小的電路板特性已經(jīng)使得手工檢查不可靠、主觀和容易產(chǎn)生與手工裝配有關(guān)的成本和質(zhì)量問題。即，實(shí)施過程控制來保證問題不發(fā)生。這對(duì)于那些想要保證不可接受的焊點(diǎn)在發(fā)貨給最終用戶之前發(fā)現(xiàn)到的公司是一個(gè)好方法。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。在這樣一個(gè)方法中，AOI機(jī)器或者放在SMT生產(chǎn)線的錫膏印刷機(jī)之后，或者放在元件貼裝之后。可是，沒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)。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)用來確認(rèn)錯(cuò)誤極性或丟失的元件時(shí)工作正常，但用來精確地確認(rèn)焊錫點(diǎn)的品質(zhì)可能是具挑戰(zhàn)性的。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。自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI, automated optical inspection)速度較快但價(jià)格昂貴。應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)的CAD和Gerber　file編程。應(yīng)用于汽車、軍事或航空領(lǐng)域的印制電路板必須滿足高可靠性技術(shù)要求，常常需要100％的檢測。這種設(shè)備可檢驗(yàn)各種不同類型的印記，包括偶然出現(xiàn)的缺陷，如；由模板開口堵塞引起的焊盤漏印。其次，樣品檢測設(shè)備的測量性能使你能夠獲得精確的、可重復(fù)的測量結(jié)果。 一些印刷機(jī)制造廠家給印刷機(jī)增設(shè)了體積測量功能，其方法是將激光束高度測量與視覺系統(tǒng)相結(jié)合，這樣，將面積乘以一個(gè)中等焊盤高度測量值，即可計(jì)算出體積?！?nèi)置于印刷機(jī)中的自動(dòng)檢測系統(tǒng)然后，將面積測量值乘以高度測量值，即可計(jì)算出體積測量值。通過對(duì)操作人員稍微進(jìn)行一下培訓(xùn)，這些設(shè)備通常就可產(chǎn)生一致性的結(jié)果，不會(huì)由于操作人員的不同而使檢測結(jié)果也不同。視覺檢測工具沒經(jīng)過校準(zhǔn)，不能夠給出工藝控制所需的數(shù)據(jù)。 長期以來一直使用視覺檢測這種簡單的方法就足以確定樣品“合格或不合格”，直到今天更小器件、更高引線數(shù)和更細(xì)間距元件的問世，才使得這種方法不適用了。因此，在加工過程中盡早發(fā)現(xiàn)缺陷不是什么麻煩事，而是節(jié)約成本的一個(gè)良好契機(jī)。但是，事實(shí)上在電路板成本沒有增加之前，在加工過程中進(jìn)行檢測，以求得盡早識(shí)別缺陷，的確能夠降低由缺陷所帶來的額外成本，提高一次性檢驗(yàn)合格率對(duì)基礎(chǔ)生產(chǎn)線起到很大作用。電子行業(yè)專家們一致認(rèn)為焊接缺陷是由焊膏印刷不良造成的。此外，在沉積焊膏過程中產(chǎn)生的漏印、焊料過多或過少等缺陷會(huì)給隨后的工序(元件貼裝)帶來橋接、短路和墓碑現(xiàn)象，使最終生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性得不到保證?！　≡诰€錫膏檢查提供比其它檢查方法多的好處。錫膏的量在所有焊接點(diǎn)的可靠性中起關(guān)鍵的作用。當(dāng)出現(xiàn)有底部灌充材料的CSP的時(shí)候，情況更是如此。并且隨著間距和焊盤尺寸的縮小，開孔的面積減少比其孔壁面積快得多。CSP是陣列類型的(arraytype)元件，即其錫點(diǎn)是位于封裝的下面，使得檢查更加困難。一個(gè)沒有所要求精度的系統(tǒng)可能影響產(chǎn)品品質(zhì)。SMT工藝的前沿(leading edge)不斷變化，隨著材料、元件和裝配方法的引入，以減少成本和改進(jìn)產(chǎn)品性能。使用在程(inprocess)錫膏檢查可以消除焊錫缺陷作為問題的一個(gè)來源，并幫助澄清工藝中問題的其余原因。在線工藝控制　　首先，通過在通常發(fā)生的地方查找缺陷，在線檢查可更容易地、以較低成本在回流爐階段完成之前處理返工問題。一個(gè)錫點(diǎn)強(qiáng)度的最可靠預(yù)報(bào)值之一就是其形狀。 (847) 5099700. 三維錫