품질의 눈: PCB 조립의 자동 검사 기술 (AOI, SPI, AXI)

대량 생산, 고신뢰성 PCB 조립에서, 인간의 육안 검사는 필요한 속도, 일관성 및 객관성을 달성할 수 없습니다. 이로 인해 중요한 단계에서 품질의 공정하고 끈기 있는 수호자 역할을 하는 정교한 자동 검사 시스템이 채택되었습니다.솔더 페이스트 검사(SPI)는 스텐실 인쇄 직후에 발생하는 첫 번째 방어선입니다. 레이저 삼각 측량 또는 3D 광학 투영을 사용하여 SPI 시스템은 각 솔더 페이스트 도포의 부피, 높이, 면적 및 정렬을 측정합니다. 구성 요소 배치 전에 브리지, 불충분한 페이스트, 스쿠핑과 같은 인쇄 결함을 감지함으로써 SPI는 비용이 많이 드는 재작업을 방지하고 공정 제어의 초석이 됩니다. SPI의 통계적 공정 관리(SPC) 데이터는 스텐실 설계, 프린터 설정 및 페이스트 처리를 미세 조정하여 인쇄 공정을 닫는 데 사용됩니다.

리플로우 솔더링 후, 자동 광학 검사(AOI)가 중심 무대에 섭니다. 고해상도 카메라와 여러 조명 방식(색상, 각도)을 장착한 AOI 시스템은 구성 요소의 존재, 극성, 값(OCR을 통해) 및 배치 정확도를 확인합니다. 결정적으로, 솔더 조인트를 검사합니다. 조인트의 메니스커스에서 빛이 반사되는 방식을 알고리즘 분석을 통해 AOI는 다음과 같은 다양한 결함을 감지할 수 있습니다: 톰브스토닝, 브리징, 불충분한 솔더, 과도한 솔더, 정렬 불량 또는 들어올려진 구성 요소. 최신 AOI 시스템은 골든 보드 비교 또는 설계 규칙 검사 알고리즘을 사용합니다. 그 효과는 프로그래밍에 크게 의존합니다: 강력한 검사 창을 만들고, 적절한 허용 오차를 설정하고, 생산 흐름을 방해하는 잘못된 호출을 최소화하면서 진정한 결함과 허용 가능한 공정 변동을 구별하도록 시스템을 훈련시키는 것입니다.

광학으로는 볼 수 없는 것을 검사하기 위해, 자동 X선 검사(AXI)는 필수적입니다. 이것은 볼 그리드 어레이(BGA), 칩 스케일 패키지(CSP) 및 QFN과 같은 구성 요소 아래의 솔더 조인트 무결성을 확인하는 주요 도구입니다. AXI는 재료에 의한 X선의 차등 흡수를 기반으로 2D 또는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 3D 이미지를 생성합니다. 솔더 볼 또는 조인트 내의 공극, 헤드-인-필로우 결함(BGA 볼과 페이스트가 합쳐지지 않는 경우), 구성 요소 아래의 브리징 및 불충분한 솔더를 감지할 수 있습니다. 복잡한 양면 또는 적층 어셈블리의 경우, AXI의 레이어를 투과하는 능력은 타의 추종을 불허합니다. 이러한 검사 기술의 전문적인 관리는 단순히 작동뿐만 아니라 데이터의 지능적인 통합을 포함합니다. 단일 보드 일련 번호에 대한 SPI, AOI 및 AXI 데이터를 연결하면 완전한 제조 기록이 제공되어 진정한 근본 원인 분석을 가능하게 하고 조립 공정의 지속적인 개선을 추진하여 궁극적으로 제품이 현장에 도달하기 전에 잠재적인 결함을 감지할 수 있습니다.