自動光学検査とは何ですか？

以下は、AOI中に検討中の要因の一部です。

はんだ付けの欠陥

はんだ付けでは、PCBの金属部品を接続するために、通常はスズと鉛または鉛を含まない合金である低融点合金を使用します。このプロセスは、金属部品を溶かさないことを除けば、溶接と似ています。はんだ付けの欠陥は、2つの金属部品間の接続が適切に形成されない場合に発生します。

以下は、AOIがチェックできるいくつかの一般的なはんだ付けの欠陥です。

1。開回路

PCBの開回路は比較的一般的な欠陥であり、不完全な回路が電流の流れを妨げるため、問題があります。回路が開いていると、ボードは正しく機能しません。

開回路は、不適切に形成されたビアやトレース、またはターゲットに到達しないはんだ付けが原因で発生する可能性があります。目視検査またはX線画像で明らかな開回路を検出できる場合もありますが、AOIはわずかに開いた回路を識別し、適切な回路を閉じるためにボードを送り返すようにフラグを立てることができます。

2。ソルダーブリッジまたはソルダーショーツ

はんだブリッジは、電気的に接続してはならないPCB上の2つのコンポーネントをはんだが接続するときに発生します。これらのブリッジは、ボードの製造ではんだが多すぎる場合、またははんだがない状態を維持することを目的としたボードの領域にはんだが浸透した場合に形成される可能性があります。

はんだブリッジは、はんだが固化する前にリードから分離しない場合によく発生します。リードは、ボード上の2つの場所を接続するように設計された金属パッドです。リードが非常に大きいか、ボードに接着するペーストが多すぎるか、ボードのピッチが非常に浅いため、はんだが分離しない場合があります。

はんだブリッジは、ボードを通る意図した電流の流れを妨げるため、問題があります。それらは、ボード上の重要なコンポーネントまたはトレースの短絡または焼損を引き起こす可能性があります。また、肉眼で検出するのが難しいことでも有名です。微細なはんだの浸透でさえ、はんだブリッジの形成につながる可能性があります。幸い、AOIスキャンでは、小さなはんだブリッジも検出し、欠陥のあるボードを修理のために送り返すことができます。

3。不十分なはんだ

製造プロセスで使用するはんだが少なすぎてさまざまなコンポーネントをボードに接続できない場合、はんだ接合が不十分になります。はんだがコンポーネントを完全に接続できない場合があります—これらの状況ははんだスキップとして知られています。

はんだ付けが不十分な部品の接続が不安定な場合、安定した電気的接続が形成されない可能性があり、ボードの性能が低下します。また、はんだの量が非常に少なく、ボード上のコンポーネントを保持できない場合、ボードの部品が欠落し、壊滅的な障害が発生する可能性があります。 AOIは、各コンポーネントのはんだの量をスキャンして記録したり、ボードを正しい画像と比較して、ボードに再はんだ付けが必要かどうかを判断したりできます。

4。過剰なはんだ

逆の場合、過剰なはんだが発生します。製造プロセスでは、ボードにはんだが多すぎます。使用するはんだ付けチップが広すぎるか、過剰に塗布したことが原因で発生することがあります。

過剰なはんだは、はんだブリッジのような奇形を含む多くの問題を引き起こす可能性があります。製造時にボード上のピンにはんだを塗布しすぎると、大きな丸いはんだボールが作成され、ピンがボードに付着するのに十分に濡れているかどうかを判断するのが困難になる可能性があります。

はんだボールはサイズが大きいため比較的簡単に検出できますが、人間の検査官は、ほぼ同一のボードを何十枚も見た後、1つを見逃す可能性があります。優れたAOIスキャナーは、余分なはんだを簡単に検出し、はんだ吸盤またははんだ芯で再加工するためにボードを送り返すことができます。

コンポーネントの欠陥

コンポーネントの欠陥は、ボードに取り付けられた小さな機能部品の欠陥です。以下は、PCBのいくつかの一般的なコンポーネントの欠陥です。

1。持ち上げられたリード

PCB上の小さな金属パッドの1つが適切に接着しない場合、リードが浮き上がります。生産中の過度の熱や取り扱い、またはボードの屈曲が原因で、リードが浮き上がることがあります。また、リードが長すぎて、はんだと接触すると上昇する場合もあります。

持ち上げられたリードは不安定であるため、問題があります。ボード上のパッドを使用すると、ピンを下の銅板に接続できますが、リードが上がると、ピンを適切に接続できなくなります。接続が失われると、コンポーネントに障害が発生し、ボードのパフォーマンスが低下する可能性があります。

2。不足しているコンポーネント

PCBには、いくつかの異なる理由でコンポーネントが不足している場合があります。はんだ付けが不十分だと、部品が不足したり、製造プロセスで必要な部品がスキップされたりする可能性があります。

欠落しているコンポーネントはPCBの重大な欠陥であり、壊滅的な障害を引き起こす可能性があります。人間の目は部品の欠落に気付く場合がありますが、これは結果として生じる障害であるため、信頼性の高いAOIスキャナーを使用することは、部品が欠落しているPCBを消費者に届ける前にキャッチするために重要です。

3。コンポーネントの位置がずれている、または位置がずれている

ミスアライメントまたはミスプレースメントは、製造プロセスでコンポーネントが正しく配置されていない場合、またはコンポーネントが配置後にシフトした場合に発生する可能性があります。部品が溶融はんだの上を移動しやすいため、リフロー中にコンポーネントが移動するのが一般的です。はんだの表面張力により、コンポーネントが簡単にスライドします。

コンポーネントの位置がずれていたり、配置がずれていても、PCBは機能する可能性がありますが、動作が遅くなる可能性があります。または、まったく実行できない可能性があります。ずれは肉眼で見るには小さすぎる可能性があるため、これらの欠陥を検出するには、信頼できるAOIスキャナーが不可欠です。

AOIは他の検査方法とどのように比較されますか？

他のプロセスと比較して、AOIはPCBの障害を検出するためのいくつかの利点を提供します。以下は、AOIが他の検査方法とどのように重なるかについての内訳です。

1。自動X線検査（AXI）

AXIは、光イメージングの代わりにX線を使用してPCBを検査します。多くの場合、企業はAXIを使用して、特に複雑または高密度に構築されたボードを評価します。その理由は、X線が材料を通過してそれらを画像化するためです。 AOIに使用される光は表面で反射するため、あるコンポーネントが別のコンポーネントをブロックする可能性があります。 X線は材料のさまざまな層を通過しますが、それらすべてを正確に画像化します。

AXIは新しく洗練されたテクノロジーであり、その主な欠点は費用です。 AXIは非常にコストがかかるため、特に複雑なボードや高度にクラスター化されたボードを除いて、使用する価値がないことがよくあります。

2。自動レーザーテスト（ALT）測定

ALT測定では、従来の光イメージングの代わりにレーザーを使用してPCBをスキャンおよび測定します。レーザーからの光がPCBコンポーネントで反射すると、ALTシステムはレーザーの位置を使用して、さまざまなコンポーネントの位置と高さを特定し、それらの反射率を評価します。 AOIと同様に、ALTシステムは、経験的な測定値を概略または一連の仕様と比較して、欠陥を検出できます。

ALT測定は、はんだペーストの位置と量を評価するのに特に役立ちますが、干渉によって測定が不正確になる場合があります。

3。インサーキットテスト（ICT）

インサーキットテストでは、電気プローブを使用して、組み立てられたPCBがどのように機能するかを評価します。電流を使用して、各コンポーネントが所定の位置にあり、正しく機能していることを確認します。短絡と開回路をテストし、静電容量や抵抗などの重要な電気的品質を評価します。

ICTはイメージングではなく電流を使用するため、AOIよりも限られたはんだ付け情報を提供する傾向があります。電気部品の品質を評価し、回路に影響を与えるはんだ付けの欠陥に関する情報を提供することはできますが、はんだの不足または過剰に関する詳細を提供することはできません。

AOIは、特に今日開発されている小型のPCBの場合、一般的にインサーキットテストよりも信頼性が高くなります。

4。手動目視検査（MVI）

ほとんどのPCB企業は、AOIがボードに触れる必要がないため、手動の目視検査よりもAOIを好みます。人間の検査官がボードを処理する必要があり、処理すると、他の点では完璧なボードに欠陥が生じる可能性があります。 AOIは、繊細なコンポーネントを乱すことなくPCBをスキャンし、構造の完全性を維持できます。

AOIは、人間による目視検査よりも信頼性があります。人はPCBの小さな欠陥を簡単に見逃す可能性があります。しかし、AOIはごくわずかなエラーでもキャッチできます。その厳格な鋭敏さは決して衰えることはなく、人間の目が許すよりも詳細にボードをスキャンすることができ、製造プロセスのすべての段階で一貫して信頼性があります。