高密度封裝技術(shù)推動(dòng)測(cè)試技術(shù)發(fā)展

作者：時(shí)間：2012-11-03 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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現(xiàn)在的AOI系統(tǒng)采用了高級(jí)的視覺(jué)系統(tǒng)、新型的給光方式、增加的放大倍數(shù)和復(fù)雜的算法，從而能夠以高測(cè)試速度獲得高缺陷捕捉率。AOI系統(tǒng)能夠檢測(cè)下面錯(cuò)誤；元件漏貼、鉭電容的極性錯(cuò)誤、焊腳定位錯(cuò)誤或者偏斜、引腳彎曲或者折起、焊料過(guò)量或者不足、焊點(diǎn)橋接或者虛焊等。AOI除了能檢查出目檢無(wú)法查出的缺陷外，AOI還能把生產(chǎn)過(guò)程中各工序的工作質(zhì)量以及出現(xiàn)缺陷的類(lèi)型等情況收集，反饋回來(lái)，供工藝控制人員分析和管理。

AXI是近幾年才興起的一種新型測(cè)試技術(shù)。當(dāng)組裝好的線(xiàn)路板沿導(dǎo)軌進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部后，位于線(xiàn)路板上方有一個(gè)X-Ray發(fā)射管，其發(fā)射的X射線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)路板后被置于下方的探測(cè)器（一般為攝像機(jī)）接受，由于焊點(diǎn)中含有可以大量吸收X射線(xiàn)的鉛，因此與穿過(guò)玻璃纖維、銅、硅等其它材料的X射線(xiàn)相比，照射在焊點(diǎn)上的X射線(xiàn)被大量吸收，而呈黑點(diǎn)產(chǎn)生良好圖像（如圖2所示），使得對(duì)焊點(diǎn)的分析變得相當(dāng)直觀，故簡(jiǎn)單的圖像分析算法便可自動(dòng)且可靠地檢驗(yàn)焊點(diǎn)缺陷。AXI技術(shù)已從以往的2D檢驗(yàn)法發(fā)展到目前的3D檢驗(yàn)法。前者為透射X射線(xiàn)檢驗(yàn)法，對(duì)于單面板上的元件焊點(diǎn)可產(chǎn)生清晰的視像，但對(duì)于目前廣泛使用的雙面貼裝線(xiàn)路板，效果就會(huì)很差，會(huì)使兩面焊點(diǎn)的視像重疊而極難分辨。而3D檢驗(yàn)法采用分層技術(shù)，即將光束聚焦到任何一層并將相應(yīng)圖像投射到一高速旋轉(zhuǎn)的接受面上，由于接受面高速旋轉(zhuǎn)使位于焦點(diǎn)處的圖像非常清晰，而其它層上的圖像則被消除，故3D檢驗(yàn)法可對(duì)線(xiàn)路板兩面的焊點(diǎn)獨(dú)立成像，其工作原理如圖3所示。

3D X-Ray技術(shù)除了可以檢驗(yàn)雙面貼裝線(xiàn)路板外，還可對(duì)那些不可見(jiàn)焊點(diǎn)如BGA等進(jìn)行多層圖像“切片”檢測(cè)，即對(duì)BGA焊接連接處的頂部、中部和底部進(jìn)行徹底檢驗(yàn)。同時(shí)利用此方法還可測(cè)通孔（PTH）焊點(diǎn)，檢查通孔中焊料是否充實(shí)，從而極大地提高焊點(diǎn)連接質(zhì)量。

未來(lái)展望: 組合測(cè)試技術(shù)成為測(cè)試首選

預(yù)測(cè)今后20年里那一種測(cè)試技術(shù)會(huì)取得成功或者被淘汰不是一件簡(jiǎn)單的工作，因?yàn)檫@不僅需要總結(jié)過(guò)去，還需要清楚地了解未來(lái)的應(yīng)用情況。但從近幾年的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，使用多種測(cè)試技術(shù)，會(huì)很快成為這一領(lǐng)域的測(cè)試首選，如圖5所示。

這是因?yàn)椴捎枚喾N測(cè)試方法，一種技術(shù)可以補(bǔ)償另一技術(shù)的缺點(diǎn)，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，盡可能發(fā)現(xiàn)更多的缺陷。需要特別指出的是隨著AXI技術(shù)的發(fā)展，目前AXI系統(tǒng)和ICT系統(tǒng)可以“互相對(duì)話(huà)”，這種被稱(chēng)為“AwareTest”的技術(shù)能消除兩者之間的重復(fù)測(cè)試部分。通過(guò)減小ICT/AXI多余的測(cè)試覆蓋面可大大減小ICT的接點(diǎn)數(shù)量。這種簡(jiǎn)化的ICT測(cè)試只需原來(lái)測(cè)試接點(diǎn)數(shù)的30%，就可以保持目前的高測(cè)試覆蓋范圍，而減少I(mǎi)CT測(cè)試接點(diǎn)數(shù)可縮短ICT測(cè)試時(shí)間、加快ICT編程并降低ICT夾具和編程費(fèi)用。

由于AXI/ICT組合測(cè)試具有較多的優(yōu)點(diǎn)，在過(guò)去的兩三年里，應(yīng)用AXI/ICT組合測(cè)試線(xiàn)路板的情況出現(xiàn)了驚人的增長(zhǎng)。很多公司如朗訊、思科和北電等都采用了AXI/ICT組合測(cè)試。但昂貴的價(jià)格是阻礙廠商采用AXI技術(shù)的一個(gè)主要因素。目前，AXI檢測(cè)設(shè)備的價(jià)格是AOI純光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的3到4倍。不過(guò)這種情況正在得到改善。AXI技術(shù)需要的數(shù)字相機(jī)的成本正在迅速降低，業(yè)界已開(kāi)始從512×512像素AXI系統(tǒng)轉(zhuǎn)向1024×1024甚至2048×2048像素系統(tǒng)。處理器和存儲(chǔ)器芯片價(jià)格的降低，使AXI系統(tǒng)已開(kāi)始采用PC上的處理器進(jìn)行圖形處理，大大增強(qiáng)了它的計(jì)算能力。

正因?yàn)樯鲜鲞@些優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)見(jiàn)得到未來(lái)隨著AXI系統(tǒng)成本的降低和性能的提高以及應(yīng)對(duì)BGA等高密度封裝元件廣泛應(yīng)用所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，采用AXI組合測(cè)試技術(shù)會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

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