Што е AOI инспекција? PCB оптичко тестирање објаснето
AOI (Automated Optical Inspection) е базирана на камера проверка која скенира секој лем-спој по reflow за означување на компоненти кои недостасуваат, погрешен поларитет, кренати водови и дефекти на лем. Тоа е работниот коњ на квалитетна порта на секоја современа SMT линија — вклучувајќи ја DDM Novastar линијата во Energetika-VDS во Струмица.
Овој труд опфаќа што AOI прави, што пропушта, разликата во земање примероци Class 2 наспроти Class 3 и кога да се додаде X-ray или in-circuit / функционален тест на врвот.
Како AOI всушност работи
AOI машина седи инлајн по reflow печката. Како што секоја плоча минува низ, низа камери со висока резолуција (вообичаено 18-25 MP) ги слика врвовите на секој лем-спој од повеќе агли под структурирано LED осветлување (црвено, зелено, сино, странично, врв). Софтверот ја споредува сликата против золотна референца и означува отстапувања.
Типичен AOI циклус на 200 x 150 mm плоча со 600 компоненти трае 25-40 секунди. Тоа се вклопува во 60-секунден линиски takt без блокада на SMT линијата.
Што AOI фаќа (и колку добро)
| Тип на дефект | AOI стапка на детекција | Забелешки |
|---|---|---|
| Компонента што недостасува | 99%+ | Тривијално — несовпаѓање на силуета |
| Погрешна компонента | 95-98% | Чита laser-etched ID и означувања на тело |
| Обратен поларитет | 98%+ | Детектира поларитетни точки, катодни ленти |
| Кренат вод | 92-96% | Тешко на фино pitch QFP < 0,5 mm |
| Solder bridge | 95-98% | Само видливи мостови |
| Недоволно лем | 85-92% | Аголот на странична камера помага |
| Tombstoning | 99%+ | Очигледна промена во силуетата |
| Студен спој (визуелно) | 70-80% | X-ray е посигурен тука |
| BGA лем-топчиња | 0% | Скриени под пакување — потребен е X-ray |
| QFN термички pad voids | 0% | Скриени — потребен е X-ray |
Чесно: AOI фаќа ~95% од површинските дефекти, но не може да види ништо скриено под тело. За BGA, QFN, LGA или stacked-die пакувања, или го прифаќате ризикот, додавате 2D/3D X-ray или се потпирате на функционален тест на крајот од линијата.
Class 2 наспроти Class 3 — разликата во земање примероци
IPC-A-610 дефинира три класи на електронска монтажа. AOI стратегијата се разликува остро меѓу нив.
| Класа | Типичен производ | AOI покриеност | Преглед од оператор |
|---|---|---|---|
| Class 1 | Потрошувачка (играчки, прототипи) | Земање примероци 5-10% | Случајни проверки |
| Class 2 | Индустриска, комерцијална, IoT, автомобилска внатрешност | Земање примероци 10-25% или 100% на критични мрежи | Инженер прегледа означени плочи |
| Class 3 | Медицина, аерокосмос, безбедност на животот, војска | 100% AOI секој панел, dual оператор потпис | Секое означување рачно верификувано |
Во Energetika-VDS стандардно водиме 100% AOI на секој панел без оглед на класа — линијата е веќе платена, маргиналниот трошок по плоча е приближно 0,18 EUR и отстранува цела категорија на дефекти кои бегаат. Class 3 клиентите дополнително добиваат dual-оператор преглед и документирана следливост преку нашиот квалитет и следливост програм.
AOI наспроти X-ray наспроти ICT наспроти FCT — каде секој припаѓа
Овие не се менливи. Реален план за квалитет ги наслојува.
| Тест | Што наоѓа | Каде во текот | Во куќа во Energetika-VDS? |
|---|---|---|---|
| SPI (solder paste inspection) | Волумен на паста, површина, висина пред поставување | По принтер, пред pick-and-place | Да |
| AOI | Површински лем, присуство, поларитет | По reflow | Да |
| X-ray (2D / 3D) | Скриени спојеви под BGA, QFN, voids | По reflow, пред depanel | Набавен преку партнерска лабораторија |
| ICT (in-circuit test) | Кратки, отворени, вредности на компоненти | Фиксер за тестирање на гола плоча | Набавен |
| FCT (функционален тест) | End-to-end однесување, firmware | По монтажа, специфичен за клиент jig | Набавен — работиме јигови испратени од клиент |
Типична Class 2 IoT плоча се испорачува со SPI + AOI + FCT. Class 3 медицинска плоча додава X-ray и ICT. Слоевитост на трошок за лот од 200 плочи е приближно: AOI 0,18 EUR/плоча, X-ray 3-8 EUR/плоча, ICT подготовка 800-2000 EUR + 0,4 EUR/плоча, FCT зависи целосно од времето на циклус.
За контекст, видете го нашиот водич за трошок и водичот за низок обем за тоа кои тестови всушност се исплатат под 500 единици.
Земање примероци наспроти 100% — кога да се расправате со Вашиот EMS
Ако Вашиот EMS предлага земање примероци за AOI (на пр. „секоја 5-та плоча"), прашајте зошто. Чесни причини:
- Несовпаѓање на линиска брзина (AOI е блокада — ретко на модерна опрема)
- Клиентот избрал земање примероци за заштеда (валидно за Class 1)
- AOI програмата е лошо tuned-ирана и стапката на лажни повици троши време на оператор
Лошата причина: „Секогаш земаме примероци." Тоа е процесна празнина. На нашата SMT линија AOI работи 100% на секоја плоча бидејќи алтернативата — пронаоѓање дефект во FCT или, уште полошо, на терен — чини 10-100x повеќе.
Како AOI се вклопува во процесот на Energetika-VDS
Нашиот производствен процес ја слојува инспекцијата во четири точки: SPI по solder paste, AOI по reflow на горната страна, AOI по reflow на долната страна (за дво-страни монтажи) и визуелна + електрична на крајот од линијата. Со капацитет на три смени од 14,4М поставувања годишно и основа од 4,8М на една смена, AOI пропусноста се совпаѓа со пропусноста на поставување така што не се формира backlog на инспекција.
За набавка на компоненти и BOM со активни или висок-ризик делови, нудиме X-ray земање примероци на first article и AOI 100% потоа — практичен компромис за медицински и автомобилски клиенти.
Добијте проценка на понуда или барајте формална понуда со Вашиот BOM и Gerber за да видите AOI покриеност на Вашата конкретна плоча.
Често поставувани прашања
Што е AOI?
AOI значи Automated Optical Inspection. Тоа е машина базирана на камера која ја фотографира секој лем-спој на PCB по reflow леметење и ги споредува тие слики против златна референца за означување на дефекти како компоненти кои недостасуваат, обратен поларитет или solder bridges.
AOI наспроти X-ray — која е разликата?
AOI користи камери со видлива светлина и може да инспектира само она што камерата може да го види од врвот. X-ray пенетрира пакувања и инспектира скриени спојеви под BGA, QFN, LGA и други bottom-terminated компоненти. Двата се комплементарни, не алтернативи — Class 3 плочите користат и двата.
Дали AOI ги фаќа BGA дефектите?
Не. BGA лем-топчињата се скриени под телото на пакувањето, така што оптичка инспекција не може да ги види. За верификување на BGA спојеви треба 2D или 3D X-ray инспекција. AOI само ќе потврди дека самото BGA пакување е присутно и правилно ориентирано.
Дали треба да барам 100% AOI или земањето примероци е доволно?
За Class 1 потрошувачки производи, земање примероци 10-25% е индустриски стандард. За Class 2 и погоре, барајте 100% AOI — маргиналниот трошок е под 0,20 EUR по плоча и ризикот од дефекти кои бегаат паѓа за ред на големина. Во Energetika-VDS, 100% AOI е стандардот на секој панел без оглед на класата.
Колку е точен модерниот AOI?
Модерните AOI машини постигнуваат ~95% стапка на детекција на површински дефекти со стапка на лажни повици од 0,5-2%. Останатите 5% бегства се вообичаено многу-фино-pitch кренати водови, проблеми со делумно мокрење и било кој спој скриен под тело на компонента — оние бараат X-ray или електричен тест за да се најдат.