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相关比较
人工检查 AOI检查
pcb<18*20 几千个pad以下
人 重要 检查
时间 正常 正常
持续性 因人而异 (差) 好
可靠性 因人而异 (差) 较好
准确性 因人而异 误点率高
时间 长 短
与或非(AND OR INVERT)
一种常用逻辑运算
实施目标
实施AOI有以下两类主要的目标:
终品质
对产品走下生产线时的终状态进行。当生产问题非常清楚、产品混合度高、数量和速度为关键因素的时候,**采用这个目标。AOI通常放置在生产线末端。在这个位置,设备可以产生范围广泛的过程控制信息。
过程跟踪
使用检查设备来监视生产过程。典型地包括详细的缺陷分类和元件贴放偏移信息。当产品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供应稳定时,制造商**采用这个目标。这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置,在线地具体生产状况,并为生产工艺的调整提供必要的依据。
放置位置
虽然AOI可用于生产线上的多个位置,各个位置可检测缺陷,但AOI检查设备应放到一个可以尽早识别和改正多缺陷的位置。有三个检查位置是主要的:
通常,这类器件的判定标准可以通过对毛细效应在垂 直方向的作用的分析中找到。由于毛细力,焊锡从焊盘末端 爬到引脚上形成焊点。由于工艺波动和器件边缘的阻挡作 用,导致不能完全形成一个完整的上半月型焊点。尽管没有 形成一个上半月型的焊点,但也可以被认为焊接得很好。 “鸥翼”型引脚焊锡的侧面爬升情况由于器件变化或 焊盘设计的原因,并不是经常能够被检查出来,这是由于 焊锡的爬升方向必须用同引脚方向垂直的角度去检查。假 如爬升很小,必须从其他角度来检查,而只有通过这样的检查,才能提供丰富的图像信息去评估焊点的好坏。
斜角检测:PLCCs型器件
PLCCs器件的引脚的焊盘有着不同设计。如果是一个 长焊盘设计,在PLCC引脚上焊锡的爬升效果是可以检查 的。如果焊盘保持明亮,那么焊锡已经爬升到了引脚端, 所以认为器件是焊上了。假如遵循这个设计原则,可以通过垂直检测来检查出缺陷。
对于PLCC焊点,有时会出现少锡的情况。由于引脚少 锡的爬升情况和没有焊锡时是一样的,所以对PLCC焊点不 能通过垂直检测,而要通过斜角检测的方式来检查少锡缺陷。
QFN 焊盘设计
QFN器件的焊盘尺寸、焊膏印 刷面积与它的引脚尺寸是同样大小 的,而且器件的引脚是交错排列在 封装体底部的(图8)。
因此,QFN的 焊盘设计建议为:焊盘伸出于器件引脚的外端, 而
缩进于器件的内 端,这样使得在器件引脚的内外形成弯月型焊盘。在这里 很重要的一点是,在进行设计计算时必须考虑器件的公差范围。(图9)
BGA 设计
在BGA设计时,焊点的形状(如泪滴型)可以通过特 别的布局使其成为可见的;就是说,泪滴型的焊点除了具 有奇怪的形状外,它的方向也是很随意的。总而言之,在 器件面的焊盘和在PCB上的焊盘正好和BGA焊球的大小是 一样的(图
10 )。在德国Erlangen 大学,学者做了大量的 研究去评价单个焊盘形状的模型;他们发现,无论焊盘是 圆形还是非圆形的,焊膏印刷图形要保持为圆形不变。
布局建议
PCB的整体布局 对于普通的AXI测试PCB布局,所有的焊盘都必须进行 阻焊处理。这是因为阻焊层和实际的焊盘并没有真正地接 触到,在阻焊层和焊盘之间存在着一定的间隙。这样做的 好处是:焊锡受热后就可以聚集在焊盘内,这也使得在XRAY影像中很容易再现焊料的爬升情况。
2D x-ray
当应用2D x-ray技术时,所有的器件都需要被布置在 PCB的正面。而用2Dx-ray去检测这些器件时,还必须再定 义出一块没有器件的地方为“禁区”。对于有些BGAs,会 推荐使
用一种泪滴型的不对称焊盘设计,这使得焊锡的成 型性质被系统错误的判断为一种几何的连接形态;此外, 一些的QFN向内或向外的弯月型焊盘设计也同样有这种情况。
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