Mi az AOI-ellenőrzés? NYÁK-optikai tesztelés magyarázata
Az AOI (Automated Optical Inspection, automatizált optikai ellenőrzés) egy kamera-alapú ellenőrzés, amely az újraömlesztés után minden forrasztási pontot átvizsgál, hogy jelölje a hiányzó alkatrészeket, a rossz polaritást, a megemelkedett vezetékeket és a forrasztási hibákat. Ez az igavonó minőségi kapu minden modern SMT-vonalon — beleértve a DDM Novastar vonalat az Energetika-VDS-nél Strumicában.
Ez a cikk lefedi, mit csinál az AOI, mit hagy ki, a Class 2 vs. Class 3 mintavételi különbséget, és mikor kell hozzáadni röntgent vagy in-circuit / funkcionális tesztet a tetejére.
Hogyan működik valójában az AOI
Egy AOI-gép a vonalban ül az újraömlesztő kemence után. Amikor minden kártya áthalad, nagy felbontású kamerák (tipikusan 18–25 MP) sorai több szögből rögzítik minden forrasztási pont tetejét strukturált LED-megvilágítás (piros, zöld, kék, oldalsó, felső) alatt. A szoftver összehasonlítja a képet egy golden referenciával, és megjelöli az eltéréseket.
Egy tipikus AOI-ciklus egy 200×150 mm-es kártyán 600 alkatrésszel 25–40 másodpercig tart. Ez beleilleszkedik egy 60 másodperces vonali takt-ba szűk keresztmetszet nélkül az SMT-vonalban.
Amit az AOI elkap (és milyen jól)
| Hibatípus | AOI-felismerési arány | Megjegyzések |
|---|---|---|
| Hiányzó alkatrész | 99%+ | Triviális — silhouette-eltérés |
| Rossz alkatrész | 95–98% | Lézer-gravírozott azonosítókat és testjelöléseket olvas |
| Megfordított polaritás | 98%+ | Polaritásjelöléseket, katódsávokat észlel |
| Megemelkedett vezeték | 92–96% | Finom raszteres QFP < 0,5 mm-en nehéz |
| Forrasztási híd | 95–98% | Csak látható hidak |
| Elégtelen forrasz | 85–92% | Az oldalkamera szöge segít |
| Sírkövezés | 99%+ | Egyértelmű silhouette-változás |
| Hideg csatlakozás (vizuális) | 70–80% | A röntgen itt megbízhatóbb |
| BGA-forrasztógolyók | 0% | A tok alatt rejtve — röntgen szükséges |
| QFN termikus pad üregek | 0% | Rejtve — röntgen szükséges |
Az őszinte értelmezés: az AOI elkapja a felületi hibák ~95%-át, de nem lát semmit, ami egy test alatt rejtett. BGA, QFN, LGA vagy halmozott-dia tokokra vagy elfogadja a kockázatot, hozzáad 2D/3D röntgent, vagy a vonal végén funkcionális tesztre támaszkodik.
Class 2 vs. Class 3 — a mintavételi különbség
Az IPC-A-610 három osztályt definiál az elektronikai szerelésre. Az AOI-stratégia élesen különbözik közöttük.
| Osztály | Tipikus termék | AOI-lefedettség | Operátori felülvizsgálat |
|---|---|---|---|
| Class 1 | Fogyasztói (játékok, prototípusok) | Mintavétel 5–10% | Pontellenőrzések |
| Class 2 | Ipari, kereskedelmi, IoT, autóipari belső | Mintavétel 10–25% vagy 100% kritikus hálózatokon | Mérnök felülvizsgálja a megjelölt kártyákat |
| Class 3 | Orvosi, légtér, életbiztonsági, katonai | 100% AOI minden panelen, kettős operátori jóváhagyás | Minden jelölést manuálisan ellenőriznek |
Az Energetika-VDS-nél alapértelmezetten 100%-os AOI-t végzünk minden panelen, osztálytól függetlenül — a vonal már ki van fizetve, a marginális költség kártyánként nagyjából 0,18 EUR, és eltávolít egy egész hibakategóriát az elszökésből. A Class 3 vevők ezenkívül kettős operátori felülvizsgálatot és dokumentált nyomon követhetőséget kapnak a minőségbiztosítás és nyomon követhetőség programunkon keresztül.
AOI vs. röntgen vs. ICT vs. FCT — hová tartozik mindegyik
Ezek nem cserélhetők. Egy valós minőségi terv rétegezi őket.
| Teszt | Mit talál | Hol az áramlásban | Házon belüli az Energetika-VDS-nél? |
|---|---|---|---|
| SPI (forrasztópaszta-ellenőrzés) | Pasztamennyiség, terület, magasság elhelyezés előtt | Nyomtató után, pick-and-place előtt | Igen |
| AOI | Felületi forrasz, jelenlét, polaritás | Újraömlesztés után | Igen |
| Röntgen (2D / 3D) | BGA, QFN alatti rejtett csatlakozások, üregek | Újraömlesztés után, panelezés előtt | Partnerlaboron át beszerezve |
| ICT (in-circuit teszt) | Rövidzárak, szakadások, alkatrészértékek | Csupasz kártya teszt-állvány | Beszerezve |
| FCT (funkcionális teszt) | Végpont-végpont viselkedés, firmware | Szerelés után, vevő-specifikus állvány | Beszerezve — vevő által biztosított állványokat futtatunk |
Egy tipikus Class 2 IoT-kártya SPI + AOI + FCT-vel szállít. Egy Class 3 orvosi kártya hozzáad röntgent és ICT-t. Költségrétegezés egy 200 kártyás tételre nagyjából: AOI 0,18 EUR/kártya, röntgen 3–8 EUR/kártya, ICT-beállítás 800–2000 EUR + 0,4 EUR/kártya, FCT teljesen a ciklusidőtől függ.
Kontextusért lásd a költségútmutatónkat és a kis szériás útmutatót, hogy mely tesztek térülnek meg ténylegesen 500 darab alatt.
Mintavétel vs. 100% — mikor érvelni az EMS-szel
Ha az EMS-e AOI-mintavételt javasol (pl. „minden 5. kártya"), kérdezze meg, miért. A tisztességes okok:
- Vonali sebesség eltérés (az AOI a szűk keresztmetszet — ritka modern berendezésen)
- A vevő mintavételt választott pénztakarékosság miatt (Class 1-re érvényes)
- Az AOI-program rosszul van hangolva, és a téves hívás aránya pazarolja az operátori időt
A rossz ok: „Mindig mintát veszünk." Ez folyamati rés. A mi SMT-vonalunkon az AOI 100%-on fut minden kártyán, mert az alternatíva — a hiba megtalálása FCT-n vagy ami még rosszabb, a terepen — 10–100×-szer többe kerül.
Hogyan illeszkedik az AOI az Energetika-VDS folyamatába
A gyártási folyamatunk négy ponton rétegezi az ellenőrzést: SPI a forrasztópaszta után, AOI az újraömlesztés után a felső oldalon, AOI az újraömlesztés után az alsó oldalon (kétoldali szerelésnél), és vizuális + elektromos a vonal végén. A három műszakos évi 14,4M beültetési kapacitással és az 4,8M egy műszakos alapvonallal az AOI átbocsátóképessége a beültetési átbocsátóképességhez van illesztve, így nem alakul ki ellenőrzési hátralék.
Az alkatrészbeszerzéshez és BOM-hoz aktív vagy magas kockázatú alkatrészekkel röntgen-mintavételt kínálunk az első darabon, és ezt követően 100%-os AOI-t — gyakorlati kompromisszum orvosi és autóipari vevőknek.
Kérjen árajánlat-becslést vagy hivatalos ajánlatkérést a BOM-jával és Gerberekkel, hogy lássa az AOI-lefedettséget az adott kártyáján.
Gyakran ismételt kérdések
Mi az AOI?
Az AOI jelentése Automated Optical Inspection (automatizált optikai ellenőrzés). Ez egy kamera-alapú gép, amely fényképezi minden forrasztási pontot egy NYÁK-on újraömlesztés után, és összehasonlítja ezeket a képeket egy golden referenciával, hogy megjelölje a hibákat, mint a hiányzó alkatrészek, a megfordított polaritás vagy a forrasztási hidak.
AOI vs. röntgen — mi a különbség?
Az AOI látható fény kamerákat használ, és csak azt tudja megvizsgálni, amit a kamera felülről láthat. A röntgen áthatol a tokokon, és megvizsgálja a BGA, QFN, LGA és más alulról csatlakoztatott alkatrészek alatti rejtett csatlakozásokat. A kettő kiegészítő, nem alternatíva — a Class 3 kártyák mindkettőt használják.
Elkapja az AOI a BGA-hibákat?
Nem. A BGA-forrasztógolyók a tok-test alatt rejtettek, így az optikai ellenőrzés nem látja őket. A BGA-csatlakozások ellenőrzéséhez 2D vagy 3D röntgen-vizsgálatra van szüksége. Az AOI csak azt erősíti meg, hogy a BGA-tok jelen van és helyesen van orientálva.
Követeljek 100%-os AOI-t, vagy elég a mintavétel?
A Class 1 fogyasztói termékekre a 10–25%-os mintavétel iparági standard. A Class 2 és afelett kérjen 100%-os AOI-t — a marginális költség 0,20 EUR/kártya alatt van, és a hibaelszökési kockázat egy nagyságrenddel csökken. Az Energetika-VDS-nél a 100%-os AOI az alapértelmezett minden panelen, osztálytól függetlenül.
Mennyire pontos a modern AOI?
A modern AOI-gépek ~95%-os felismerési arányt érnek el a felületi hibákon 0,5–2%-os téves hívás aránnyal. A fennmaradó 5%-os elszökés tipikusan nagyon finom raszteres megemelkedett vezetékek, részleges nedvesítési problémák, és bármilyen alkatrész-test alatt rejtett csatlakozás — ezek röntgent vagy elektromos tesztet igényelnek a megtaláláshoz.