01關(guān)于PCB錫膏檢測(cè)
在傳統(tǒng)電子行業(yè)中，PCB板采用插孔元件及導(dǎo)線連接的方式安裝。
如今，在微電子組裝行業(yè)中，元件變得越來(lái)越微型化、密集化，為了適應(yīng)這種趨勢(shì)，出現(xiàn)了自動(dòng)化的表面貼裝技術(shù)（SMT）。
它不僅能夠提高安裝的密度，還能減少元器件的體積，同時(shí)提高安裝的可靠性。
錫膏印刷的過(guò)程中，焊膏、模板、印刷機(jī)、基板等都會(huì)對(duì)質(zhì)量造成影響。
錫膏印刷的質(zhì)量要求為：焊膏的厚度均勻、形狀完整、具有清晰的邊緣。焊膏的厚度控制在0.120mm 到0.125mm 之間，印刷的錫膏和焊盤形狀及尺寸要匹配。
同時(shí)，需要印刷的錫膏能覆蓋焊盤面積的75%以上，焊接好的錫膏表面必須平直，不能有大的顆粒及孔洞存在。
由于組件的間隔非常小，SMT 出現(xiàn)各種缺陷的可能性非常大，必須在生產(chǎn)過(guò)程中使用先進(jìn)的自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，及時(shí)評(píng)估錫膏印刷電路板的質(zhì)量，并對(duì)印刷參數(shù)做出及時(shí)調(diào)整，降低不良產(chǎn)品的比例。
SMT 檢測(cè)流程：來(lái)料檢測(cè)->絲印焊膏（點(diǎn)貼片膠）->貼片->烘干（固化）->回流焊接->清洗->檢測(cè)->返修。
首先，SMT 進(jìn)行錫膏印刷；其次，貼片并進(jìn)行回流焊處理；最后，進(jìn)行清洗和測(cè)試?？梢?jiàn)，錫膏的印刷質(zhì)量直接影響著后續(xù)工藝。
統(tǒng)計(jì)表明，SMT 的密距缺陷52%-71%發(fā)生錫膏印刷工序，電子產(chǎn)品的缺陷和失效60%-80%來(lái)自錫膏印刷過(guò)程。焊接后，修復(fù)錯(cuò)誤的焊點(diǎn)不僅流程復(fù)雜，而且耗費(fèi)的成本也相當(dāng)高。
在錫膏印刷階段，進(jìn)行錫膏檢測(cè)有助于提高整個(gè)SMT 的生產(chǎn)效率，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，及時(shí)處理（清洗印刷電路板），降低成本。
常見(jiàn)的錫膏印刷缺陷，主要有漏印、缺錫、少錫、偏移和連橋，等等。
錫膏位置發(fā)生偏移或者錫膏量過(guò)多容易造成焊點(diǎn)彼此連接，在回流焊后形成短路；少錫和缺錫容易導(dǎo)致虛焊。
錫膏檢測(cè)的過(guò)程即對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行量化檢查，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制工具，預(yù)測(cè)錫膏印刷的工藝趨勢(shì)，在缺陷產(chǎn)生前及時(shí)調(diào)整印刷參數(shù)，既能提高印刷產(chǎn)品的一次通過(guò)率，又能降低返修成本。
02錫膏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展
傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是進(jìn)行人工目檢，即利用人眼和光學(xué)器件（如放大鏡和電子顯微鏡等）相配合，對(duì)電路板上的焊點(diǎn)及貼片等進(jìn)行檢查。
人工目檢易受個(gè)體經(jīng)驗(yàn)及主觀因素影響。長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，易引起視覺(jué)疲勞，造成誤判，且速度慢。
數(shù)據(jù)表明，人工目檢在單層板情況下，平均錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率可達(dá)90%，對(duì)于多層板（如6 層情況），錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率迅速降低到50%。即使在最容易觀測(cè)的基層底板，錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率也不超過(guò)70%。
為滿足引腳細(xì)密的器件快速、高精度的檢測(cè)要求，自動(dòng)化的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。
隨著機(jī)器視覺(jué)的快速發(fā)展，基于視覺(jué)技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)開(kāi)始流行起來(lái)。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備集成了光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和自動(dòng)控制等一系列現(xiàn)代化技術(shù)，檢測(cè)速度快、方法先進(jìn)、自動(dòng)化程度高。
根據(jù)實(shí)拍電路板圖像，可以檢測(cè)錫膏的面積、缺失、偏移等。但二維檢測(cè)存在明顯局限，在焊點(diǎn)面積相同的情況下，體積可能差異很大，導(dǎo)致錫膏印刷存在的缺陷不能徹底檢查，同時(shí)，二維檢測(cè)對(duì)于PCB 板彎、起翹和發(fā)生虛焊的情況無(wú)能為力。
三維的錫膏檢測(cè)通過(guò)對(duì)錫膏的高度、面積和體積參數(shù)的測(cè)量，與標(biāo)準(zhǔn)文件對(duì)比，全面檢測(cè)出錫膏的形狀不良、位置偏移、連橋等信息。
三維的錫膏印刷質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備在21 世紀(jì)初相繼研制出來(lái)，由于國(guó)外的技術(shù)壟斷，使得3D SPI設(shè)備價(jià)格昂貴。為打破錫膏檢測(cè)技術(shù)的壟斷，我國(guó)研制了自己的3D-SPI。
具備3D SPI設(shè)備，具備追溯系統(tǒng)及三點(diǎn)照合功能，且能配合印刷機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，與貼片機(jī)共享信息。
- 三點(diǎn)照合
實(shí)現(xiàn)爐前AOI，爐后AOI，SPI的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)。
- 配合印刷機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制
傳輸漏印和XY軸偏移量等信息給印刷機(jī)，印刷機(jī)自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作
- 與貼片機(jī)共享信息
壞板信息傳給貼片機(jī)，貼片時(shí)直接跳過(guò)壞板進(jìn)行貼片
- 數(shù)據(jù)可追溯
SPC系統(tǒng)與客戶端MES系統(tǒng)連接
可檢測(cè)缺陷實(shí)例：
錫膏檢測(cè)設(shè)備基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論，結(jié)合外部的光柵、激光光源，通過(guò)電荷耦合器件（Charged Coupled Device，CCD）相機(jī)成像，按不同算法生成被測(cè)物體三維形貌。
三維錫膏檢測(cè)儀根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)關(guān)系、照明方式的不同，可以分為兩種，即被動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)與主動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)。
前者采用非結(jié)構(gòu)光照明，根據(jù)被測(cè)點(diǎn)在不同的像平面上相關(guān)匹配結(jié)果，獲得該點(diǎn)的世界坐標(biāo)，如激光三角測(cè)量；后者，通過(guò)結(jié)構(gòu)光在被測(cè)物點(diǎn)的精確定位來(lái)獲得高度信息，如相位光柵測(cè)量。
主流3D-SPI 產(chǎn)品的檢測(cè)原理有相位輪廓測(cè)量術(shù)（Phase Measuring Profilometry，PMP）和激光三角輪廓測(cè)量術(shù)。
浩圳3D SPI設(shè)備采用的是相位調(diào)制輪廓測(cè)量技術(shù)
全光譜的相位調(diào)制輪廓測(cè)量技術(shù)(PLSM PMP)
通過(guò)RGB對(duì)錫膏、白線、雜物進(jìn)行過(guò)濾，有效避免錫膏橋接的偽判情況
