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如何提高SMT生产线良率的AOI策略

行业资讯 / 2021-11-16 11:44

如何提高SMT产线良率

  
近十年来,随着手机、PDA、MP3、GPS等各种便携设备的出现,我们的生活发生了翻天覆地的变化。巨大的变化。这些设备在更小的封装中集成了越来越多的功能,以满足我们对性能和舒适性日益增长的需求。
 

  在这样的环境下,电子行业必须开发各种新型PCB(印刷电路板)以集成到这些产品中。开发需要最小元件的小型和小型PCB还有很长的路要走。在这些元件中,最小的01005元件封装大大节省了PCB的空间和重量。
 

  1.AOI设备的重要性
 

  现在,无需再次向 SMT 贴片加工线证明 AOI 的好处。大多数 PCB 制造商的实践已经充分证明了这些系统的投资回报 (ROI)。 当人工检查极其困难,又不太可能进行维修时,AOI就成为了01005组装过程中非常必要的一部分,它可以为最终产品带来真正的附加值。  AOI 在标准 SMT 生产线中的最佳使用是将设备放置在 SMT 贴片加工生产过程中的最早阶段。越早发现缺陷,维修成本越低。
 

  由于01005元件无法修复,很多深圳SMT贴片加工厂都会选择标准生产线上AOI,以满足01005元件检测的需要。重点是预防而不是发现。印刷后的SPI和炉前的AOI都放置在生产过程的早期,使过程控制快速准确,实现过程控制而不是过程检查。然而,正如 01005 元件对回流焊接设置更敏感一样,回流焊接后检查有助于生产线在质量和成本方面实现最佳性能。
 

  如前所述,桥接、偏移和墓碑是 01005 组件最常见的缺陷类型。另外,01005元件的缺陷,通常有49%是在印刷过程中产生的,43%是在回流焊过程中产生的。当然,这说明在印刷后放置AOI(SPI)有利于在生产过程中尽早发现印刷缺陷。在这个阶段,可以对PCB进行清洗和重印,并且可以实时调整印刷参数。
 

  焊膏检测设备提供两种不同的方法,二维或三维。二维检查可以提供有关焊盘上焊膏覆盖率和焊膏位置的良好信息。三维检测增加高度、体积和形状测量能力,为01005元件工艺提供更准确的数据。  3D SPI用于批量生产的过程监控,例如钢网清洗的频率。在NPI(New Product Introduction)阶段,优化钢网印刷参数非常有帮助。
 

  2. 炉前AOI
 

  炉前的AOI非常重要。中研电子再次提醒,维修是不可能的。有研究表明,使用小焊锡粉的01005元件在回流焊时有自定心作用。一些偏差小于0.050mm的片式元件或电阻被发现在装配线的末端被正确安装和焊接。使观察到这种自定心效应,也不能将其视为正常的工艺条件。对于受控过程,贴片机必须将 01005 元件准确地放置在焊盘上。
 

  因此,炉前的AOI在精确定位中起着基础性的作用,因为它可以反映贴片机XY方向的相关数据和角度偏差。事实上,在SPI和AOI系统中集成了一个强大的实时SPC,这是实现这一过程控制策略的核心。  SPC 必须记录准确的元件放置偏差并进行趋势分析以指出潜在的缺陷。
 

  理想情况下,AOI会自动产生报警并反馈给贴片机,实现实时交互修改贴片机设置。由于精确贴装这些元件的工艺窗口非常小,这个由AOI和贴片机组成的闭环系统为贴装这些小元件提供了很大的帮助。
 

  3. 炉后AOI
 

  炉后AOI是必要的,以保证01005生产线最终产品的质量,并确保回流过程中产生的缺陷(通常与焊点有关)得到充分识别。炉后的AOI确保不会遗漏这些肉眼无法发现的缺陷。  AOI 可以检测诸如偏移或焊点之类的缺陷,因为它们的电气连续性可能仍然存在并且会被 ICT(在线测试)遗漏。

  基于以上原因,01005生产线AOI的最佳策略是使用多个AOI,即印后SPI和炉前AOI作为过程监控工具,炉后AOI保证最终产品的质量。01005修复难度很大,如果不是不可能的话,所以节省生产成本的唯一方法就是彻底分析整个生产过程,改进SMT芯片加工工艺,防止出现缺陷。
 

  4. 上游SPI/AOI和炉后AOI得到的数据整合
 

  将上游SPI/AOI和炉后AOI获得的数据整合到SPC中非常有用,可以确定最终缺陷与早期工艺参数之间的关系,改进SMT芯片加工工艺。因此,每个带有强大 SPC 工具的多个 AOI 都可以在制造过程中跟踪每个组件的缺陷,这使制造商可以知道是哪个过程导致了缺陷并相应地采取了纠正措施。

  例如,AOI在炉后检查偏移元件时,根据多个AOI的实际SPC数据,可以追溯到缺陷是由于锡膏印刷的偏移,或偏移的放大,甚至由于这些过程因素的组合。通过识别问题,立即采取纠正措施以保持过程处于受控状态。
 

  在建立缺陷产生过程模型时,实时SPC和缺陷预警在持续自我改进中更有效。这同样适用于没有 01005 组件的过程。事实上,当维修不太可能并且生产设置如此严格时,这种策略就变得至关重要。
 

5、总结
 

生产中使用01005元件的状况将稳步增长。这些小封装元件组装的所有步骤必须优化:从电路板设计,到元件贴装到回流工艺。使用01005元件对AOI也是挑战,但技术上已准备到位且可应用,以实现精确定位和可靠的缺陷检查。由于视觉检查和返工不可能发现和返修这些非常小的组件,AOI不再是SMT贴片加工生产线的一个可选项,它已成为绝对必要的配置。