{dy}节 SMT检测技术概述 一、SMT检测技术目的 PCB组件是现代电子产品中相当重要的一个组成部分，PCB的布线和设计追寻着电子产品向快速、小型化、轻量化方向迈进的步伐。随着SMT的发展和SMA组装密度的提高，以及电路图形的细线化，SMD的细间距化，器件引脚的不可视化等特征的增强，PCB组件的可靠性和高质量将直接关系到该电子产品是否具有高可靠性和高质量，为此，采用先进的SMT检测技术对PCB组件进行检测，可以将有关的问题xx在萌芽状态。
二、SMT检测技术的基本内容 SMT检测技术的内容很丰富，基本内容包含：可测试性设计；原材料来料检测；工艺过程检测和组装后的组件检测等。 1可测试性设计主要为在线路设计阶段进行的PCB电路可测试性设计，它包含光板测试的可测试性设计、可测试的焊盘、测试点的分布、测试仪器的可测试性设计等内容。可测试性设计内容如图所示：
2原材料来料检测包含PCB和元器件的检测，以及焊膏、焊剂等所有SMT组装工艺材料的检测。 3工艺过程检测包含印刷、贴片、焊接、清洗等各工序的工艺质量检测。组件检测含组件外观检测、焊点检测、组件性能测试和功能测试等。三、SMT检测技术的方法 目前应用在电子组装工业中常使用视觉检查（visual inspection）和电气测试（electrical test）。SMT检测技术的方法分类如图所示。
一、 元器件来料检测 1元器件性能和外观质量检测 元器件性能和外观质量对表面组装组件SMA（Surface Mount Assemblys）可靠性有直接影响，对元器件来料首先要根据有关标准和规范对其进行检查。 2元器件可焊性检测 元器件引脚（电极端子）的可焊性是影响SMA焊接可靠性的主要因素，导致可焊性发生问题的主要原因是元器件引脚表面氧化。 3元器件引脚共面性检测 表面组装技术是在PCB表面贴装元器件，为此，对元器件引脚共面性有比较严格的要求，一般规定必须在0.1mm的公差区内。
二、PCB的检测 PCB板组装者一直都在组装的生产过程中保有某些程度的检验方式。其目的主要是想要除去一些外观上的缺陷及在电性测试前就先找出制程上的缺失并收集资料供制程上统计分析用，而且在元件引脚上由于表面组装技术比插孔(through hole)技术要承受更大的应力，所以相较之下检验PCB板就显得更为重要。 1 PCB尺寸与外观检测 2 PCB的可焊性测试 3 PCB阻焊膜完整性测试 4 PCB内部缺陷检测
三、组装工艺材料来料检测 1焊膏检测 2焊料合金检测 3焊剂检测 4其它来料检测
第三节 在线测试技术 一、在线测试技术 在线测试（ICT，In-Circuit Test），是通过对在线元器件的电性能及电气连接进行测试来检查生产制造缺陷及元器件不良的一种标准测试手段。它主要检查在线的单个元器件以及各电路网络的开、短路情况，具有操作简单、快捷迅速、故障定位准确等特点。 二、针床式在线测试技术 在线测试根据PCB检测内容分为焊接工艺后检查焊锡桥接挂连、布线断线的短路／开路测试和检查各元器件是否正确装配的元器件测试两种。
1针床式在线测试仪的基本构成 下图所示为一种用于双面测试的针床式在线测试仪，它由系统控制、测量电路、测量驱动及上、下测试针床（夹具）等部分构成。
2针床的制作 针床在线测试仪必须用测试针床对PCB上的导电体进行接触性测试检查，从而采集电气信号。因此在线测试仪的测定可靠性，取决于测试针的接触状态。表面贴装电路板中，不能从单面测试所有布线结点的情况很多，因此需要采用从电路板两面测试的两面针床。由于涉及PCB位置高精度吻合性、元器件对测试针位避让、PCB变形矫正等问题，两面针床的结构要求较复杂，对其制作要严格把关。 3测试设计 4自动在线测试机 在线测试机有如下一些特点： （1）即刻判断和确定缺陷； （2）能检测出绝大多数生产问题； （3）可在线测试生成元器件库； （4）提供系统软件，支持写测试和评估测试； （5）对不同的元器件能进行模型测试。
三、飞针式在线测试技术 对于不能使用针床测试的印电路板，可以使用飞针方式的线测试仪。典型的飞针方式在线测试仪，在X-Y机构上装有可分别高速移动的4个头共8根测试探针，最小测试间隙可达0.2 mm。图所示为飞针式在线测试仪及其飞针在测状态示意图。测试作业时，根据预先编排的坐标位置程序，移动测试探针到测试点处与之接触，各测试探针根据测试程序对装配的元器件进行开路/短路或元件测试。
第三节 自动光学检测与自动X射线检测 一、人工目检 人工目检（MVI，Manual Visual Inspection）就是利用人的眼睛或借助简单的光学放大系统对组装电路板进行人工目视检测。在当前高技术检测仪器还处不断完善的时期，目视检测仍然是一种投资少的行之有效的方法。 虽然它只能检测可视焊点外观缺陷情况，且检测速度慢，检测精度有限，但由于其检测方便、成本低，在SMA组件的常规检测中被广泛应用。
二、自动光学检测 1 AOI工作原理 其工作原理如图所示。当检测时AOI设备通过摄像头自动扫描PCB，将PCB上的元器件或者特征（包括印刷的焊膏、贴片元器件的状态、焊点形态以及缺陷等）捕捉成像，通过软件处理与数据库中合格的参数进行综合比较，判断元器件及其特征是否合格，然后得出检测结论，诸如元器件缺失、桥接或者焊点质量等问题。
2 AOI特点 （1）高速检测系统与PCB板帖装密度无关； （2）快速便捷的编程系统： （3）运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像处理技术进行检测； （4）根据被检测元件位置的瞬间变化进行检测窗口的自动化校正，达到高精度检测； （5）通过用墨水直接标记于PCB板上或在操作显示器上用图形错误表示来进行检测电的核对。
3 AOI在SMT生产上的应用策略 AOI可放置在印刷后、焊前、焊后不同位置。 （1）AOI放置在印刷后：可对焊膏的印刷质量作工序检测。可检测焊膏量过多、过少，焊膏图形的位置有无偏移、焊膏图形之间有无粘连。 （2）AOI放置在贴装机后、焊接前：可对贴片质量作工序检测。可检测元件贴错、元件移位、元件贴反(如电阻翻面)、元件侧立、元件丢失、极性错误、以及贴片压力过大造成焊膏图形之间粘连等。 （3）AOI放置在再流焊炉后：可作焊接质量检测。可检测元件贴错、元件移位、元件贴反(如电阻翻面)、元件丢失、极性错误、焊点润湿度、焊锡量过多、焊锡量过少、漏焊、虚焊、桥接、焊球(引脚之间的焊球)、元件翘起(竖碑)等焊接缺陷。
三、自动X射线检测 1 X射线检测技术原理 自动X射线检测(AXI，Automatic X-ray Inspection) 其原理图如图所示。当组装好的线路板(PCB)沿导轨进入机器内部后，位于线路板上方有一X射线发射管，其发射的X射线穿过线路板后，被置于下方的探测器(一般为摄像机)接受，由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅，因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比，照射在焊点上的X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像，如图所示，使得对焊点的分析变得相当直观，故简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷。
2 AXI检测的特点 （1）对工艺缺陷的覆盖率高达97％。可检查的缺陷包括：虚焊、桥连、立碑、焊料不足、气孔、器件漏装等等。尤其是X-ray对BGA、CSP等焊点隐藏器件也可检查。 （2）较高的测试覆盖度。可以对肉眼和在线测试检查不到的地方进行检查。比如PCBA被判断故障，怀疑是PCB内层走线断裂，X-ray可以很快地进行检查。 （3）测试的准备时间大大缩短。 （4）能观察到其他测试手段无法可靠探测到的缺陷，比如：虚焊、空气孔和成型不良等。 （5）对双面板和多层板只需一次检查（带分层功能）。 （6）提供相关测量信息，用来对生产工艺过程进行评估。如焊膏厚度、焊点下的焊锡量等。
第四节 几种测试技术的比较及未来测试技术展望 一、几种测试技术的比较 目前在电子组装领域中使用的测试技术种类繁多，常用的有人工目检、在线测试、自动光学检测、自动X射线检测、功能测试等。这些检测方式都有各自的优点和不足之处。 二、未来测试技术展望 将AXI检测技术和传统的ICT在线测试方法相结合，则可以取长补短，使SMT检测技术达到xx的结合，因为每一个技术都补偿另一技术的缺点。X射线主要集中在焊点的质量,它也可确认元件是否存在，但不能确认元件是否正确，方向和数值是否正确。另一方面，ICT可决定元件的方向和数值但不能决定焊接点是否可接受，特别是焊点在封装体底部的元件，如BGA、CSP等。