采用3D輪廓分析檢測(cè)提升PCBA良率

在工廠里，PCB制造完成后只是空板，還需要組裝電子元器件，焊接IC、電阻、電容、電感、連接器等零件才能成為完成品，稱為PCBA（PCB Assembly），目前主流的PCBA組裝方式為SMT （Surface Mount Technology， 表面貼裝技術(shù)），即先在空板上印刷錫膏，把電子元器件貼片到PCB上，然后經(jīng)回流焊高溫爐，將元器件通過錫膏焊接貼裝在PCB上。

目前在SMT過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些不良現(xiàn)象，降低良率。這些現(xiàn)象包括：組件反向、少件、錯(cuò)件、短路、立碑、偏位、假焊、錫珠、反白、組件破碎等，這些問題如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將影響良率和產(chǎn)能，嚴(yán)重則可能造成巨額損失。因此，SMT組裝通常會(huì)在生產(chǎn)線上配備AOI（Auto Optical Inspection， 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)），檢測(cè)電路板上的電子元器件焊錫組裝后的質(zhì)量，或檢查錫膏印刷后是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)2D AOI無法滿足PCBA檢測(cè)需求

傳統(tǒng)AOI因?yàn)榧夹g(shù)和計(jì)算能力的限制，有先天的不足之處： 有些灰階或陰影明暗不明顯，較容易出現(xiàn)誤判情況； 由于傳統(tǒng)AOI只能檢測(cè)光線直射能到達(dá)的地方，有些被遮蓋到的組件和位于組件底下的焊點(diǎn)就會(huì)檢測(cè)不到； 有些例如錯(cuò)件、錫橋、少錫、翹腳等問題，因受制于分辨率、角度、光線等因素，難以達(dá)到百分百的檢出率。

在SMT生產(chǎn)線，經(jīng)過回流焊爐后的AOI檢測(cè)，雖然能夠?qū)崟r(shí)將不良現(xiàn)象反應(yīng)給SMT制程，提高產(chǎn)品良率，但是等檢查到有不良品時(shí)，已成事實(shí)，如果在回流焊接前就找出可能的問題，加以改正，就可以減少爐后修復(fù)的問題，降低成本。因此，越來越多的SMT生產(chǎn)線在爐前也設(shè)置AOI檢測(cè)。

回流焊爐前檢測(cè)、3D輪廓分析有效提高PCBA良率

在回流焊爐前進(jìn)行檢測(cè)，可以預(yù)先檢查出貼片是否缺件、極性反、偏移、錯(cuò)件等問題。而且為了應(yīng)對(duì)世界各國對(duì)電子產(chǎn)品EMI的要求，大量電子產(chǎn)品使用屏蔽罩，以阻絕電子干擾，甚至在SMT制程就直接焊接在電路板上，有些設(shè)計(jì)會(huì)在屏蔽罩下安置大顆零件，以充分應(yīng)用電路板上有限的空間，但是這樣的設(shè)計(jì)讓爐后檢測(cè)無法檢查到組件的問題。因此，SMT生產(chǎn)線在爐前也設(shè)置AOI檢測(cè)，更能有效提高產(chǎn)品良率。

近年來，隨著3D技術(shù)的發(fā)展和MCU（Microcontroller Unit， 微控制單元）計(jì)算能力的進(jìn)步，越來越多的廠商推出3D立體圖像技術(shù)，比原來2D圖像更真實(shí)，也更容易比對(duì)出問題點(diǎn)。 針對(duì)傳統(tǒng)AOI檢測(cè)的盲點(diǎn)，凌華科技在視覺檢測(cè)上將研發(fā)重心放在高分辨率、高智能和3D輪廓分析上面。尤其是3D輪廓分析，以檢測(cè)產(chǎn)品堆棧/缺料、PCBA上組件歪斜/浮高為例，采用2D技術(shù)，只能拍攝組件表面的文字和顏色，很難判斷零件堆棧/缺少的高度變化、組件歪斜/浮高的程度，此時(shí)如果采用3D輪廓分析傳感器，就能有效發(fā)揮Z軸測(cè)量功能，找出問題。

凌華科技全新的超高分辨率智能3D輪廓分析傳感器ZX-5000系列，不論客戶需求2D或是3D輪廓的描繪、組件平整性、連接器共面性、納米級(jí)精度確認(rèn)等，甚至是組裝缺陷的檢測(cè)，對(duì)于一般的電子行業(yè)、汽車組裝行業(yè)、食品加工業(yè)、高精密檢測(cè)行業(yè)的各類型檢測(cè)或是精密對(duì)位，ZX-5000都能滿足客戶的需求。

凌華科技ZX-5000PCB是電子產(chǎn)品之母，良率相差1%、2%，做出來的電子產(chǎn)品可能影響用戶便利性甚至安全，配置完善的檢測(cè)設(shè)備非常重要。傳統(tǒng)2D AOI檢測(cè)有無法克服的盲點(diǎn)和局限，采用3D輪廓分析技術(shù)的設(shè)備，讓原本的平面圖變成立體模型，原本只能正面檢查組件，現(xiàn)在連側(cè)邊組件的焊錫點(diǎn)都能檢查到，有助于整體PCBA良率的提升。

審核編輯：郭婷