SMT产品组装质量检测方法有多种,目前使用的检测方法主要有以下四种类型:人 工目视检查;电气测试;自动光学检测;X射线检测。
(1) 人工目视检查
SMT组装中的人工目视检查就是利用人的眼睛或借助于简单的光学放大系统对焊 膏印刷质量和焊点质量等内容进行人工目视检查,它在现阶段高技术检测仪器还在不断 完善时期,仍然是一种投资少且行之有效的方法。特别是对于工艺水平低、工艺装备和检 测设备不完善的情况下,对于改进设计、工艺和提高电路组件质量仍起着重要的作用。在 SMT组装工艺中仍在广泛采用。
可以采用人工目视检查的内容包括:印制电路板质量、胶点质量、焊膏印刷质量、贴片 质量、焊点质量和电路板表面质量等。
人工目视检查具有较大的局限性,如重复性差,不能精确定量地反映问题,劳动强度 大,不适应大批量集中检查,对不可视焊点无法检查,对引脚焊端内金属层脱落形成的失 效焊点等内容不能检查,对元器件表面的微小裂纹也不能检查。尽管如此,现在它仍然是 许多电子产品制造厂家通常采用的行之有效的检查方法。它对于尽快发现缺陷,尽早排 除,防止缺陷重复出现,优化组装工艺和改进电路组件设计具有十分重要的意义。
(2) 电气测试
电气测试主要是对电路组件进行接触式检测。在SMA的组装过程中,即使实行了 非常严格的工艺管理,也可能出现诸如极性贴错、焊料桥接、虚焊、短路等缺陷,所以在组 装清洗之后必须对电路组件进行接触式检测,测试组件的电气特性和功能。其中,在线测 试(ICT)是主要的接触式检测技术。
在线测试是在安装好元器件的SMA上,通过夹具针床或飞针,把SMA上的元器件 使用电隔离的手法单独地、逐一地进行测试。目前的在线测试仪具有较全面的测试功能, 几乎能检测覆盖包括组装故障和器件故障在内的所有生产性故障(Manufacturing Fault), 在SMT组装工艺过程质量控制中起到了极其重要的作用。
但是,由于在线测试技术是基于产品测试、以最终检测为目标的检测技术,以它作为 SMT组装故障检测的主要手段,仍存在着较大的缺陷,其主要的问题有以下几点:
① 返修成本高。在线测试检测出生产故障,均需经返修工作台用返修仪器设备进行 返修(如图1.5所示)。由于SMT生产故障率高,返修过程困难,返修仪器设备昂贵,因 而返修成本高。有统计资料表明:采用在线测试最终检测和返修方法时,SMT产品15% 〜25%的制造成本浪费在返工中。
① 生产效率低。在线测试检测速度较慢,而且一般均需脱离生产线进行,再加上返 修工序的低效率,使产品的整体生产效率低下。
② 测试成本高。对于一个SMT组装生产系统,往往需配备多台在线测试设备及其 针床,而且针对不同的产品需配置多套针夹具,因而测试成本高。
③ 质量反馈信息滞后。经在线测试发现的组装质量信息,经统计分析,再由人工反 馈处理,已经大大滞后于组装质量控制的实时性需要。特别是对于多品种、小批量生产或 科研产品单件生产,其质量信息很难发挥实时反馈控制作用。
飞针式在线测试仪虽然可实现不脱线、无针夹具测试,但上述基本问题也仍然存在。 为此,除了在线测试外,目前先进的组装设备本身均设置了一些自检功能,如丝网印刷机 可配置焊膏厚度检测仪,贴片机具有元器件定位光学自检系统,等等。同时,在生产过程 的质量控制中,往往还要在焊膏印刷、贴片等关键工艺环节安排检测点,利用光学检测设 备或人工目测等方法对工艺质量进行抽测。这些设备自检功能和工艺过程抽测手段,能 形成组装设备单机局部工序的自检反馈修正功能或局部工艺反馈修正功能,在人工配合 下对各组装工序质量进行严格控制,从而将组装故障源消除于各个工序中,对组装质量控 制具有非常积极的意义。
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