In der sich ständig wandelnden Welt der Elektronikfertigung kommt der Gewährleistung einer einwandfreien Qualität von Leiterplattenbestückungen eine hohe Bedeutung zu.OberflächenmontagetechnologieLeiterbahnen bilden das Rückgrat für die Herstellung von Leiterplatten, bei denen komplexe Boards in Rekordzeit und mit maximaler Effizienz produziert werden müssen. Da selbst kleinste Defekte zu sehr kostspieligen Ausfällen führen können, kommen zunehmend Inspektionsmethoden wie die automatische optische Inspektion (AOI) und die automatische Röntgeninspektion (AXI) zum Einsatz. Jede Methode hat ihre Vorteile und ist für unterschiedliche Anforderungen bei der Fehlererkennung in Leiterplattenbestückungen geeignet. Dieser Artikel beleuchtet die Funktionen, Vorteile und Einschränkungen von AOI und AXI, um zu bestimmen, welche Methode am besten zu Ihrer SMT-Linie passt.
Verständnis von AOI und AXI in der SMT-Inspektion
AOI und AXI sind zwei wichtige berührungslose Testmethoden zur Sicherstellung der Qualität in der Leiterplattenproduktion. AOI verwendet hochauflösende Kameras in Verbindung mit fortschrittlichen Beleuchtungssystemen für die erforderlichen visuellen Inspektionen der Leiterplattenoberflächen, um Probleme wie fehlende oder falsch platzierte Bauteile sowie Lötfehler zu finden. AOI kann entweder nach dem Auftragen der Lötpaste oder nach dem Reflow-Prozess durchgeführt werden, wobei Letzteres die maximale Fehlererkennung gewährleistet.
AXI verwendet hingegen Röntgentechnologie zur Inspektion der inneren Strukturen von Leiterplatten und ist daher unersetzlich bei der Überprüfung der inneren Verbindungen in Bauteilen wieBall-Grid-Arraysund Chip-Scale-Gehäusen. Die Stärke der AXI liegt in der Überprüfung der inneren Qualität und strukturellen Integrität und ergänzt daher sehr häufig die AOI innerhalb einer integrierten Inspektionsstrategie.
Wesentliche Unterschiede zwischen AOI und AXI
Bei der Auswahl der besten Inspektionsmethode für Ihre SMT-Linie ist es wichtig, die grundlegenden Unterschiede zwischen AOI und AXI zu verstehen. Im Folgenden sind die Unterschiede zwischen AOI und AXI in Bezug auf Technologie, Fehlererkennungsfähigkeit, Geschwindigkeit und Kosten aufgeführt.
Technologie- und Prüfansatz
AOI basiert auf dem Prinzip des sichtbaren Lichts und Kamerasystemen, die detaillierte Bilder der Oberflächen von Leiterplatten liefern. Es verwendet 2D- und häufig auch 3D-Bildgebung für eine detaillierte Analyse, mit Verbesserungen durch Machine-Learning-Algorithmen, die die Fehlererkennungsrate für Oberflächenprobleme auf bis zu 95 % erhöhen.
AXI hingegen basiert auf Röntgentechnologie, um das Innere von Leiterplatten sichtbar zu machen und verborgene Lötstellen sowie Lunker darzustellen. Es kann eine Genauigkeit von bis zu 99 % beim Erkennen von Problemen in verdeckten Verbindungen erreichen, erfordert jedoch sehr spezialisierte Ausrüstung und die Einhaltung von Sicherheitsprotokollen aufgrund der Strahlung.
Fähigkeiten zur Defekterkennung
AOI ist besonders gut darin, oberflächliche Defekte zu finden, einschließlich:
Fehlende oder falsch ausgerichtete Komponenten
Lötbrücken und Unzulänglichkeiten
Falsche Polarität oder Ausrichtung der Komponente
Tombstoning- oder Plakat-Effekte
AOI kann jedoch nicht unter Bauteilen und innerhalb von Mehrlagenplatinen prüfen; daher ist es bei der Inspektion verdeckter Lötstellen, wie bei BGAs, nicht effektiv.
AXI schließt diese Lücke bei der Erkennung interner oder verborgener Defekte, zu denen Folgendes gehört:
Lunker in Lötstellen bei BGA und CSPs, bei denen übermäßige Lunker zu einem Verlust der Zuverlässigkeit führen können
Risse oder Brüche innerhalb von mehrlagigen Leiterplattenstrukturen
Unzureichende Lötmenge in verdeckten Verbindungen
Obwohl AXI für die Inspektion unter der Oberfläche leistungsfähig ist, zielt es im Gegensatz zu AOI in seinem Design nicht primär auf den Bereich der Oberflächenfehler ab.
Geschwindigkeit und Durchsatz
Geschwindigkeit ist in SMT-Produktionen mit hohem Durchsatz entscheidend. AOI-Systeme sind schneller und benötigen 10–20 Sekunden, um eine Leiterplatte zu prüfen, weshalb sie für Inline-Inspektionen eingesetzt werden, die eine sofortige Rückmeldung erfordern. AXI ist langsamer, da die Röntgenbildgebung komplex ist und 30–60 Sekunden pro Leiterplatte benötigt, weshalb es hauptsächlich für Offline- oder Stichprobeninspektionen im Batchbetrieb verwendet wird, sofern nicht umfassende interne Prüfungen erforderlich sind.
Kosten und Implementierung
Die Kosten sind ein weiterer sehr wichtiger Faktor bei der Auswahl zwischen AOI und AXI. Allgemein gesprochen sind AOI-Systeme deutlich günstiger. Ihre Preise beginnen bei etwa 50.000 US-Dollar für ein Einstiegsgerät und reichen bis zu 150.000 US-Dollar für ein fortgeschrittenes Modell. Auch die Betriebskosten sind niedriger, da keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind.
AXI-Systeme sind deutlich teurer und liegen, unter Berücksichtigung der Anforderungen an Strahlenschutz und die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften, in einem Bereich von 100.000 bis 500.000 US-Dollar. Außerdem fallen die Wartungskosten tendenziell höher aus, da Röntgentechnologie hochspezialisiertes Fachwissen erfordert.
Die richtige Lösung für Ihre SMT-Linie wählen
Die Wahl zwischen AOI und AXI sollte sich nach Ihren spezifischen Produktionsanforderungen und -grenzen richten:
Art der Leiterplatte und Bauteile:
Für überwiegend SMD-bestückte Leiterplatten reicht AOI aus. Wenn Ihre Bestückung jedoch komplexe Gehäuse umfasst, einschließlich verdeckter Lötstellen wie BGAs, ist AXI für gründliche interne Inspektionen unverzichtbar.
Produktionsmenge und -geschwindigkeit
Die Inspektion mittels AOI wird in einer Umgebung mit hohem Durchsatz bevorzugt, in der Geschwindigkeit erforderlich ist; wohingegen bei Produkten mit geringem Volumen, aber hohem Wert, die eine eingehende Analyse erfordern, die detaillierten Einblicke, die mit AXI einhergehen, den langsamen Prozess rechtfertigen.
Budgetbeschränkungen:
AOI bietet eine kostengünstige Lösung mit zuverlässigen Oberflächeninspektionsfunktionen für Hersteller mit begrenztem Budget. Sobald die Produktionskomplexität zunimmt, kann AXI hinzugefügt werden, um die Inspektionsmethode durch Ergänzung von AOI zu verbessern.
Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit:
Beispielsweise ist AXI zur Erkennung interner Defekte in mehreren Branchen gefragt, etwa in der Luft- und Raumfahrt sowie im Medizinbereich, die sich bei ihren Produkten auf sehr hohe Qualitätsstandards stützen.
Einen hybriden Ansatz verfolgen
Die meisten SMT-Linien profitieren von einem hybriden Ansatz, der AOI und AXI kombiniert, um die Stärken jeder Methode zu nutzen. Auf diese Weise wird eine schnelle und kosteneffiziente Erkennung von Oberflächendefekten sichergestellt und gleichzeitig werden detaillierte interne Prüfungen ermöglicht. In einer insgesamt effektiven Hybridstrategie würde AOI nach dem Reflow-Prozess bei jeder Leiterplatte mit selektivem AXI nur für komplexe Bauteile kombiniert, um ein ausgewogenes Verhältnis von Kosten, Geschwindigkeit und Qualität für eine zuverlässige Fehlererkennung zu erreichen.
Ob man wählen sollAutomatisierte optische InspektionoderAutomatisierte Röntgeninspektionhängt von den Anforderungen der Produktionslinie ab, wobei Aspekte wie Budget und Qualität berücksichtigt werden. AOI bietet Geschwindigkeit, Kosteneffizienz und Vielseitigkeit bei der Erkennung von Oberflächenfehlern und ist damit für viele Hersteller eine attraktive Option. Die Wahl von AXI wird jedoch in komplexen Baugruppen unverzichtbar, bei denen die interne Qualität nicht beeinträchtigt werden darf, dank seiner unübertroffenen Fähigkeit, verborgene Verbindungen zu prüfen. Durch das Verständnis der Stärken und Grenzen jeder Methode wird es möglich, eine Prüfstrategie zu entwickeln, die im Zusammenspiel die hochwertigsten Leiterplattenbaugruppen erzeugt. Ob ausschließlich AOI, AXI oder eine Kombination aus beiden eingesetzt wird – die richtige Investition in SMT-Inspektionstechnologie kann dazu beitragen, die Produktqualität zu steigern und die Fertigungseffizienz zu erhöhen. Bei PCBCart sind wir verpflichtet, Ihre SMT-Anforderungen mit führenden Lösungen und fachkundiger Beratung zu unterstützen, um Ihnen zu kompromisslosen Ergebnissen in der Produktion zu verhelfen. Arbeiten Sie mit uns zusammen, um die Qualität Ihrer Leiterplattenbestückung auf die nächste Stufe zu heben.
Erhalten Sie ein Sofortangebot für hochwertige Leiterplattenbestückung
Hilfreiche RessourcenZielsprache: de
Zu übersetzender Text ist wie folgt (bitte nur den Inhalt selbst übersetzen, keine Erklärungen hinzufügen):
•Leiterplattenbestückungsprozess (PCBA) – Schritt für Schritt
•Warum ist die Röntgeninspektionstechnologie in der Leiterplattenbestückung so wichtig?
•Häufige Defekte in der Leiterplattenbestückung und wie man sie verhindert
•Wie man BGAs in der SMT-Bestückung perfekt auf Leiterplatten lötet
•Inspektionsmethoden für die Leiterplattenbestückung: AOI, AXI, ICT und mehr
