隨著SMT設備的精密度和穩(wěn)定性的日趨成熟，行業(yè)發(fā)展關鍵逐漸聚焦于制造工藝與測試環(huán)節(jié)。與此同時，消費電子市場競爭的白熱化，對電子元器件產品質量也提出了新的要求，在生產過程中就需要采用各類測試技術進行檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)缺陷和故障并進行修復。例如針對數(shù)字電路的測試部分需要芯片的庫程序開發(fā)，芯片和芯片之間的鏈路測試，邏輯電路的向量測試，針對5G通訊背板、高端服務器、汽車電子、新能源IGBT等產品可靠性更高的要求，需要斷層掃描，CT技術對多層Press Fit焊錫填充率，BGA焊接枕頭效應，MOS FET焊接的氣泡量檢測等。

根據(jù)測試方式的不同，SMT測試技術分為非接觸式測試和接觸式測試。非接觸式測試已從人工目測發(fā)展到自動光學檢查（AOI）和自動射線檢測（AXI），而接觸式測試則可分為在線測試和功能測試兩大類。

SMT產線主要檢測技術介紹

線路板上元器件組裝密度的提高給電氣接觸測試增加了困難，將AOI（Automatic Optical Inspection）技術引入到SMT生產線的測試領域是應對之舉。AOI不但可對焊接質量進行檢驗，還可對光板、焊膏印制質量、貼片質量等進行檢查。各工序AOI的出現(xiàn)幾乎完全替代了人工操作，這對提高產品質量和生產效率都是大有作為的。

目前的AOI檢測采用了計算機技術、高速圖像處理和識別技術、自動控制技術、精密機械技術和光學技術整合形成的一種檢測技術。AOI通過攝像頭自動掃描PCB，采集圖像，檢測的焊點與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷：缺件、錯件、壞件、錫球、偏移、側立、立碑、反貼、極反、橋連、虛焊、無焊錫、 少焊錫、多焊錫、組件浮起、IC引腳浮起、IC引腳彎曲，并通過顯示器或自動標志把缺陷顯示/標示出來，供維修人員修整。

例如神州視覺高速在線式AOI ALD7720S配備智能數(shù)字相機及新一代光源系統(tǒng)，圖像更細膩檢測速度更快，比上一代產品將快40%，有效對應國際高速生產線的需求，為了解決異形板無法精確到達裝載位置問題，該產品還配備了用戶任意設置裝載位置功能，使用更靈活便捷。

但AOI系統(tǒng)不能檢測電路的錯誤，對不可見焊的檢測也無能為力。而AXI（Automated X-Ray Inspection）自動X射線檢測作為一種新型測試技術，利用X射線可穿透物質并在物質中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)缺陷，能充分反映出焊點的焊接質量，包括開路、短路、孔、洞、內部氣泡以及錫量不足，并能做到定量分析。X-ray檢測最大特點能穿透物體表面的性能，透視被檢焊點內部，能對封裝器件下面的焊點缺陷，如橋接、開路、焊球丟失、移位、釬料不足、空洞、焊球和焊點邊緣模糊等內部進行檢測，從而達到檢測和分析電子組件各種常見的焊點的焊接品質。

目前AXI技術已從2D檢驗法發(fā)展到3D檢驗法。前者為透射X射線檢驗法，對于單面板上的元件焊點可產生清晰的視像，但對于廣泛使用的雙面貼裝線路板，效果就會很差，會使兩面焊點的視像重疊而極難分辨。而3D檢驗法采用分層技術，即將光束聚焦到任何一層并將相應圖像投射到一高速旋轉的接受面上，由于接受面高速旋轉使位于焦點處的圖像非常清晰，而其它層上的圖像則被消除，故3D檢驗法可對線路板兩面的焊點獨立成像。

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電氣測試使用的最基本儀器是在線測試儀（ICT），傳統(tǒng)的在線測試儀測量時使用的是專門的針床與已焊接好的線路板上的元器件接觸，并用數(shù)百毫伏電壓和10毫安以內電流對其進行分立隔離管、三極管、可控硅、場效應管、集成塊等通用和特殊元器件的漏裝、錯裝、參數(shù)值偏差、焊點連焊、線路板開、短路等故障。并將故障出現(xiàn)在哪個元件或開、短路位于哪個點準確地告訴用戶。針床式在線測試儀的優(yōu)點是測試速度快，適合于單一品種的民用型家電產品線路板的大規(guī)模生產測試，而且主機價格較便宜。但是隨著線路板組裝密度的提高，特別是細間距SMT組裝以及新產品開發(fā)生產周期越來越短，線路板品種越來越多，從而針床式在線測試儀存在一些難以克服的問題。由于測試用針床夾具有制作、調試周期長，價格貴；因此對于一些高密度SMT線路板來說，由于測試精度的問題而往往無法進行測試。

飛針式測試儀是對針床在線測試儀的一種改進，它用探針來代替針床，在X-Y機構上裝有可分別高速移動的4個頭共8根測試探針，最小測試間隙為0.2mm。工作時根據(jù)預先編排的坐標位置程序移動測試探針對測試點，各測試探針根據(jù)測試程序對裝配的元器件進行開路/短路或元件測試。與針床式在線測試儀相比，在測試精度、最小測試試間隙等方面均有較大幅度的提高，并且無需制作專門的針床夾具，測試程序可直接由線路板的CAD軟件得到，但測試速度相對較慢是其不足之處。

世邁騰科技研發(fā)生產的A4飛針測試儀是用于測試已經(jīng)裝配好元器件的印刷電路板，可測試電阻器，電容器，電感器二極管等，電路板由輸送機從左向右輸送，也可以裝載手動。設備配備4個飛行測試針，通過滾珠絲杠移動測試飛針，滾珠絲杠由花崗石支撐，重型鑄鐵機器底座，確保機器的精度?？珊蚆ES做集成，上傳用戶指定數(shù)據(jù)到系統(tǒng)。

ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發(fā)生的各種缺陷和故障，但它不能評估整個線路板所組成的系統(tǒng)在時鐘速度時的性能。而功能測試（Functional Tester）就可以測試整個系統(tǒng)是否能夠實現(xiàn)設計目標，它將線路板上的補測單元作為一個功能體，并對其提供輸入信號并按照功能體的設計要求檢測輸出信號。這種測試是為了確保線路板能夠按照設計要求正常工作。所以功能測試最簡單的方法是將組裝好的某電上，然后加電壓。如果設備工作正常，就表明線路板合格。

融合互檢，把控產品質量的第一道“紅線”

在電子組裝行業(yè)，單一的工藝測試設備（AOI、AXI、ICT）在測試的諸多方面會遇到了不同挑戰(zhàn)，如微型化(高密集度)PCBA給ICT夾具制造帶來較大沖擊，AOI設備的設計使其無法檢測到藏于組件下面的引腳或焊接狀況，BGA器件的引腳全部排放在器件底部，特別是對于帶金屬屏蔽的BGA，對于無引出線的多層電路板的BGA，使得ICT力所不能及等。此外，AOI、AXI這兩種設備的測試還受到來料變化、焊點形態(tài)變化等影響，最終都會影響其檢出率，不能很好地滿足要求。

所以很難界定哪些技術手段是組裝業(yè)所必須的，而哪些是不需要的，每種測試技術的應用領域和測試手段都不盡相同，都有其測試的側重點，主要是根據(jù)工廠實力和承受能力來實施。從近幾年的發(fā)展趨勢來看，測試技術方法選擇的主要依據(jù)應該著眼于SMT產線組件和工藝的類型、故障概率譜和對產品可靠性的要求，使用兩種或以上測試技術手段并用、互為補充乃是最佳途徑。各種組裝測試的效能統(tǒng)計比較數(shù)據(jù)如下圖，充分說明了不能靠單一的測試技術手段。

工藝管控的關鍵點在SPI、AOI、AXI、ICT、FCT，通過這些監(jiān)示與測量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析來不斷優(yōu)化焊膏印刷、貼片、再流焊/波峰焊/手工焊的工藝細節(jié)參數(shù)，從而提升生產制造的效率、流水直通率，并且能達到較優(yōu)的品質。組裝生產線要實現(xiàn)柔性化，改變過去的單一品種大規(guī)模化生產方式，快速分解組合成多品種、小批量、可制造性的生產方式。貼裝設備、焊接設備、測試儀器設備的工藝布局設置，應根據(jù)組裝工藝制程和故障概率譜來設計。

AOI測試可以放在焊膏檢查或者再流焊前的元件檢查來實現(xiàn)缺陷預防，這樣做能夠改善工藝，全面提高SMT質量，降低保修成本；AXI測試放在焊接完全完成之后，以焊點質量檢查來實現(xiàn)焊接設備的工藝參數(shù)控制，預防焊接缺陷；FCT測試放置在終檢之前，焊接性能檢測之后，以完成電氣性能測試，會大幅降低交付顧客的產品質量不良率。