Ispezione AOI nella produzione di PCB

L'ispezione ottica automatizzata (AOI) è uno dei metodi di ispezione più utilizzati nella produzione di PCB.

I sistemi AOI sono progettati per:

• Rilevare rapidamente i difetti visibili
• Migliorare l'efficienza della produzione
• Riduzione dell'errore umano di ispezione

Tuttavia, l'AOI è spesso frainteso come una soluzione completa per la qualità, mentre in realtà è solo una parte di una più ampia strategia di ispezione e test.

Questo articolo spiega come funziona l'AOI, cosa è in grado di rilevare, i suoi limiti e come si inserisce nel controllo qualità dei PCB.

Contesto di qualità:
Spiegazione della qualità e dell'affidabilità dei PCB

Che cos'è l'ispezione AOI?

L'AOI utilizza telecamere ad alta risoluzione e algoritmi di elaborazione delle immagini per ispezionare i PCB alla ricerca di difetti visivi.

Si confronta:

• Immagini catturate
• Contro i dati di riferimento o i file di progettazione

In genere si applica l'AOI:

• Dopo l'imaging dello strato interno
• Dopo l'incisione dello strato esterno
• Dopo l'applicazione della maschera di saldatura

Come funziona l'AOI nella produzione di PCB

Panoramica del processo AOI

1. Posizionamento e scansione della scheda
2. Acquisizione di immagini in condizioni di illuminazione controllata
3. Riconoscimento e confronto dei modelli
4. Classificazione e segnalazione dei difetti

I sistemi AOI si basano molto su:

• Contrasto d'immagine
• Definizione delle caratteristiche
• Condizioni di processo stabili

Qualsiasi variazione nello spessore del rame o nella finitura superficiale può influire sulla precisione del rilevamento.

Difetti comunemente rilevati dall'AOI

L'AOI è efficace per identificare difetti a livello di superficie e di geometria, tra cui:

Difetti del conduttore

• Circuiti aperti
• Cortocircuiti
• Interruzioni della traccia
• Rame in eccesso

Problemi di precisione del modello

• Variazione della larghezza della linea
• Violazioni della spaziatura
• Residui di mordenzatura

Errori di registrazione

• Disallineamento tra gli strati (strati esterni)
• Errata registrazione della maschera di saldatura

Spiegazione dei meccanismi di difettosità:
Difetti di produzione dei PCB e come prevenirli

Dove si applica l'AOI nel flusso di processo

L'AOI viene comunemente utilizzato in più fasi:

• Strato interno AOI
  Rileva aperture e cortocircuiti prima della laminazione
• Strato esterno AOI
  Verifica l'integrità del modello dopo l'incisione
• Maschera di saldatura AOI
  Conferma l'accuratezza dell'apertura della maschera

L'AOI precoce migliora significativamente la resa evitando che le schede difettose si spostino a valle.

Riferimento al processo:
Panoramica del processo di produzione dei PCB

Cosa non può rilevare l'AOI

Nonostante i suoi vantaggi, l'AOI presenta evidenti limiti.

Limitazioni dell'AOI

• Impossibile vedere l'interno dei vias
• Impossibile rilevare i difetti dello strato interno dopo la laminazione
• Non è possibile valutare le prestazioni elettriche
• Non è possibile prevedere l'affidabilità a lungo termine

Difetti come:

• Via le crepe del barile
• Sottile placcatura in rame
• Delaminazione interna

richiedono altri metodi di ispezione o di prova.

Rischi di affidabilità:
Spiegazioni sui test di affidabilità dei PCB

AOI vs. test elettrici

L'AOI e i test elettrici hanno scopi diversi.

L'AOI migliora l'efficienza di rilevamento ma non sostituisce i test elettrici.

Articolo successivo:
Spiegazioni sui test elettrici dei PCB

Falsi positivi AOI e controllo del processo

Una sfida dell'AOI è la segnalazione di falsi difetti.

Cause comuni:

• Piccole variazioni estetiche
• Differenze di texture del rame
• Riflettività della superficie

Ridurre i falsi positivi richiede:

• Processi produttivi stabili
• Programmi AOI ottimizzati
• Revisione ingegneristica dei difetti segnalati

AOI e miglioramento della resa

Se usato correttamente, l'AOI contribuisce a:

• Rilevamento precoce dei difetti
• Riduzione degli scarti
• Miglioramento del feedback di processo
• Rendimento complessivo più elevato

I dati AOI sono spesso utilizzati per:

• Identificare la deriva dei processi
• Migliorare l'uniformità di imaging e incisione

Connessione al rendimento:
Processo di incisione dei PCB e controllo della resa

AOI nella produzione di PCB ad alta densità

Man mano che i PCB si spostano verso:

• Tracce più fini
• Spazi più stretti
• Numero di strati più elevato

I sistemi AOI devono gestire:

• Riconoscimento delle caratteristiche più piccole
• Imaging a più alta risoluzione
• Aumento dei tempi di ispezione

Nei pannelli HDI, l'AOI diventa più critico, ma anche più sensibile alle variazioni.

Come i produttori integrano l'AOI nei sistemi di qualità

L'AOI è più efficace se integrato con:

• Revisione del DFM
• Monitoraggio del processo
• Test elettrici
• Valutazione dell'affidabilità

In TOPFAST, l'AOI viene utilizzato come un strumento di allerta precoceconsentendo di correggere il processo prima che i difetti si propaghino.

conclusioni

L'ispezione AOI svolge un ruolo fondamentale nella produzione di PCB, rilevando precocemente i difetti visivi e migliorando l'efficienza della produzione.

Tuttavia, l'AOI non è una soluzione di qualità a sé stante.
Il suo vero valore sta nel integrazione con altri metodi di ispezione e test.

Questo articolo funge da primo fondamento tecnico della Ispezione e test dei PCB cluster.

FAQ: Ispezione AOI nella produzione di PCB