文章摘要：由于SMT及PCB转到无铅工艺  ，自动光学检查系统AOI会有一些的变化 。 本文用一个实际例子说明预期中的一些变化

关健字:自动光学检查 AOI
对无缺陷生产来讲  ，自动光学检查（AOI）是必不可少的 。 在转到使用无铅工艺时  ，制造商将面临新的挑战  ，在生产中会出现其他的问题  ，引起了人们的关注 。 本文分析转到无铅工艺的整个过程  ，特别是在大规模生产中引进了0402无铅元件 。

由于缺乏无铅元件  ，转到使用无铅元件是分阶段进行的 。 在2004年  ，由于要求电子产品的体积越来越小  ，迫使制造商广泛地用0402元件来取代0603元件和0805元件 。

工艺条件
除了普遍使用的0402元件  ，印刷电路板的第一次合格率（FPY）必须达到95%  ，而且必须根据印刷电路协会（IPC）的2级标准来检测缺陷 。 例如  ，在有608个焊点的168元件的情况下  ，相当于要求误报率是百万分之65 。 为了达到FPY的要求  ，在检测缺陷时必须考虑以下条件：元件长度的公差、元件供应商、贴片公差、在25个AOI系统上的全球检测数据库、有80个独特产品的全球检测数据库、无铅焊料、不同的电路板供应商以及检测质量要达到IPC的2级标准 。
无铅焊接带来的变化
可以从三个方面看到无铅的影响：灰度值提高、流程的改变和有效的助焊剂 。 无铅焊点的亮度平均值高了2.5% 。 这相当于亮度提高了五级 。 焊点看上去粗糙  ，而且表面呈粗大的颗粒状 。 这可以利用特性萃取方法来消除或者过滤掉 。 流动性稍微差一些  ，特别是对于那些较轻的元件  ，会防碍元件在熔化焊膏中浸没或者浮起 。 这表示元件自动对正的程度较差 。 由于效果差  ，意味着轻轻的0402元件沿着纵向翘起的倾向会增强  ，结果是不能完全看到元件的顶部 。

在回熔温度较高以及使用侵蚀性更强的助焊剂时  ，也会导致与助焊剂直接接触的较薄的元件受到侵蚀  ，元件顶部不能够反射光线 。 流动性的改变和侵蚀性助焊剂  ，对R0402型元件的影响比C0402型元件大  ，因为R0402型元件更轻也更薄 。 在使用R0603元件时  ，这也不常见 。

检查库
围绕工艺的UED登录入口产生消极影响  ，必须通过几个途径降低到最小  ，以满足头工作的要求 。
● AOI全球检查库──对部分AOI制造商的标定工具进行调整是极为重要的  ，所以  ，这些变化能够传递到照相机和照明模块上 。
● 对于不同产品的AOI全球检查库  ，有可能在当地进行调整──这是AOI软件必备的特性 。
● 贴片公差——进料器常规的维护和校准 。
● 确定检查质量：IPC标准2级——必须允许使用朝下的电阻器 。 组件趐起和共面性的检测必须可靠 。

关于元件长度公差  ，不同的组件供应商、电路板和无铅焊料的供应商都不可能没有任何直接的影响 。 优良的AOI程序应该能够应付这些这影响 。 如果这些个别点的变化可以保持不变  ，那么就能够相当UED登录入口简化AOI编程 。 经研究得到的结论是  ，由于无铅产生的影响  ，图形对照系统无法得到适合的检查结果  ，这是因为合格的样品变化太大 。 更加可行的方法是  ，取出确定每道工艺和元件变化的特性 。 这些变化可以分成不同的等级 。 如果在现在使用的工艺中  ，出现了一个新的变化  ，就要增加一个级别  ，来保证检查的精确性 。 所有认识到的和已知的缺陷都储存起来  ，他们的类型和图片可以用于AOI系统和全球数据库里的检查程序 。 UED登录入口没有必要把一块不同缺陷的电路板保存起来用于详细的检查 。

用AOI软件核实真正的缺陷
AOI软件中有一个综合性的验证功能  ，它能减少检查的误报  ，保证检测程序无缺陷 。 它可以检查储存起来的有缺陷的样品  ，例如  ，修理站存放的样品  ，以及印刷了焊膏的空白印刷电路板 。 在优化阶段  ，在这方面花时间的原因是为了不让任何缺陷溜过去 。 所有已知的缺陷都必须检查  ，同时要把允许出现的误报数量做到最小 。 在针对减少误报而对任何程序进行调整时  ，要检查一下  ，看看以前检查出来的直正缺陷  ，是否得到维修站的证实 。 通过综合的核实  ，保证检查程序的质量  ，用于专门的制造和核查  ，同时对误报进行追踪 。

无铅和检测工艺
适应性程序没有发现转到无铅会对焊点质量的检查带来什么影响 。 缺陷看上去还是一样的 。 毫无疑问  ，只需要稍微修改一下数据库  ，就足以排除其他误报可能会带来的影响 。 在元件顶上的内容改变时  ，就需要大量的工作  ，确定门限值 。 这些可以纳入到标准数据库中 。 在元件的一端立起来时  ，激活其他环节的检测  ，便可以进行可靠的分析 。 对于桥接的形成或者元件一端立起来的普遍看法  ，证明常常不是那样 。 经验表明  ，桥接的形成没有改变  ，元件一端立起来的现像就会有所减少 。 转到使用无铅焊膏并不需要投资新的系统或者设备  ，只要使用的AOI系统配备了灵活的传感器模块、照明和软件  ，就足以适应这些变化了 。