Nel mondo in continua evoluzione della produzione di elettronica, è di fondamentale importanza garantire una qualità impeccabile negli assemblaggi di circuiti stampati.Tecnologia a montaggio superficialele linee costituiscono la spina dorsale per la produzione di PCB, con schede complesse che devono essere realizzate in tempi record e con la massima efficienza. Considerato che anche difetti minori possono portare a guasti molto costosi, si registra una presenza crescente di metodi di ispezione come l’Ispezione Ottica Automatica e l’Ispezione a Raggi X Automatica. Ogni metodo presenta vantaggi ed è adatto a diverse esigenze di rilevamento dei difetti negli assiemi PCB. Questo articolo esamina le funzionalità, i benefici e i limiti di AOI e AXI per determinare quale si adatti meglio alla tua linea SMT.
Comprendere AOI e AXI nell’ispezione SMT
AOI e AXI sono due importanti metodi di collaudo senza contatto per garantire la qualità nella produzione di PCB. L’AOI utilizza telecamere ad alta risoluzione insieme a sistemi di illuminazione avanzati per le ispezioni visive richieste sulle superfici dei PCB, individuando problemi come componenti mancanti o fuori posizione e difetti di saldatura. L’AOI può essere eseguita sia dopo l’applicazione della pasta saldante sia dopo il riflusso, sebbene quest’ultima opzione assicuri la massima rilevazione dei difetti.
AXI, d'altra parte, utilizza la tecnologia a raggi X nell'ispezione delle strutture interne dei PCB ed è quindi insostituibile nel controllo delle connessioni interne in parti qualiArray a griglia di sferee Chip Scale Packages. Il punto di forza dell’AXI è il controllo della qualità interna e dell’integrità strutturale, andando così molto spesso a completare l’AOI all’interno di una strategia di ispezione integrata.
Differenze chiave tra AOI e AXI
Quando si sceglie il metodo di ispezione migliore per la propria linea SMT, è importante comprendere le differenze fondamentali tra AOI e AXI. Di seguito sono riportate le differenze tra AOI e AXI in base alla tecnologia, alla capacità di rilevamento dei difetti, alla velocità e ai costi.
Approccio alla tecnologia e all’ispezione
L'AOI si basa sul principio della luce visibile e su sistemi di telecamere che forniscono immagini dettagliate delle superfici dei PCB. Utilizza immagini 2D e spesso 3D per un'analisi approfondita, con miglioramenti ottenuti tramite algoritmi di machine learning che aumentano i tassi di rilevamento dei difetti fino al 95% per i problemi di superficie.
AXI, d’altra parte, si basa sulla tecnologia a raggi X per visualizzare l’interno delle schede e mostrare giunzioni di saldatura e vuoti nascosti. Può raggiungere un’accuratezza fino al 99% nell’individuare problemi nelle connessioni non visibili, ma richiede apparecchiature altamente specializzate e il rispetto di protocolli di sicurezza a causa delle radiazioni.
Capacità di rilevamento dei difetti
L'AOI è particolarmente efficace nell'individuare difetti superficiali, tra cui:
Componenti mancanti o disallineati
Ponti di saldatura e insufficienze
Polarità o orientamento del componente errati
Effetto tombstoning o billboard
Tuttavia, l’AOI non può ispezionare sotto i componenti e all’interno dei circuiti multistrato; pertanto, risulta poco efficace nell’ispezione delle giunzioni nascoste, come nei BGA.
AXI colma questa lacuna nel rilevamento di difetti interni o nascosti, che includono:
Vuoti di saldatura in BGA e CSP, dove un eccesso di vuoti può portare a una perdita di affidabilità
Crepe o rotture all'interno di strutture PCB multistrato
Saldatura insufficiente all'interno delle giunzioni nascoste
Pur essendo potente per l’ispezione del sottosuolo, l’AXI non considera l’area dei difetti superficiali come prioritaria nella sua progettazione, a differenza dell’AOI.
Velocità e throughput
La velocità è fondamentale nelle produzioni SMT ad alto volume. I sistemi AOI sono più rapidi, impiegano 10-20 secondi per ispezionare un PCB e sono quindi utilizzati per le ispezioni in linea che richiedono un feedback immediato. L’AXI è più lento perché l’imaging a raggi X è complesso, richiede 30-60 secondi per PCB ed è quindi utilizzato principalmente per ispezioni offline o a campionamento in lotti, a meno che non siano necessari controlli interni completi.
Costo e implementazione
Il costo è un altro fattore molto importante per la scelta tra AOI e AXI. In generale, i sistemi AOI sono molto più economici. I loro prezzi partono da circa 50.000 dollari per una macchina di livello base e arrivano a 150.000 dollari per un modello avanzato. Anche i costi operativi sono più bassi, poiché non sono necessarie particolari misure di sicurezza.
I sistemi AXI sono molto più costosi, con prezzi che vanno da 100.000 a 500.000 dollari, considerando le esigenze di schermatura dalle radiazioni e il rispetto delle normative di sicurezza. Inoltre, i costi di manutenzione tendono a essere più elevati poiché la tecnologia a raggi X richiede competenze altamente specializzate.
Scegliere la soluzione giusta per la tua linea SMT
La scelta tra AOI e AXI dovrebbe essere guidata dalle vostre specifiche esigenze e dai limiti di produzione:
Tipo di PCB e componenti:
Per i PCB principalmente con montaggio superficiale, l’AOI è sufficiente. Ma se l’assemblaggio prevede package complessi, inclusi giunti di saldatura nascosti come i BGA, allora l’AXI diventa essenziale per ispezioni interne approfondite.
Volume e velocità di produzione:
L’ispezione tramite AOI è preferibile in un ambiente ad alto volume in cui è richiesta velocità; mentre per prodotti a basso volume ma di alto valore che richiedono un’analisi approfondita, la visione dettagliata offerta dall’AXI giustifica la lentezza del processo.
Vincoli di budget:
L’AOI offre una soluzione economica con affidabili capacità di ispezione superficiale per quei produttori che hanno un budget limitato. Una volta che le complessità di produzione aumentano, è possibile aggiungere l’AXI per migliorare il metodo di ispezione, integrando l’AOI.
Requisiti di Qualità e Affidabilità:
Ad esempio, l’AXI per il rilevamento di difetti interni è richiesto da diversi settori, come quello aerospaziale e medico, che si basano su standard di qualità molto elevati per i loro prodotti.
Adottare un approccio ibrido
La maggior parte delle linee SMT trarrà vantaggio da un approccio ibrido che combina AOI e AXI per sfruttare i punti di forza di ciascun metodo. In questo modo si garantisce un rilevamento rapido ed economico dei difetti superficiali e si forniscono controlli interni dettagliati. In una strategia ibrida complessiva ed efficace, l’AOI su ogni scheda dopo il reflow verrebbe combinata con un’AXI selettiva solo per i componenti complessi, trovando il giusto equilibrio tra costo, velocità e qualità per un’adeguata individuazione dei difetti.
Se scegliereIspezione ottica automatizzataoIspezione automatizzata a raggi Xdipende dalle esigenze della linea di produzione, considerando aspetti quali il budget e la qualità. L’AOI offre velocità, convenienza economica e versatilità nel rilevamento dei difetti superficiali, rendendola un’opzione interessante per molti produttori. La scelta dell’AXI, tuttavia, diventa indispensabile negli assemblaggi complessi in cui la qualità interna non può essere compromessa, grazie alla sua impareggiabile capacità di sondare le connessioni nascoste. Comprendendo i punti di forza e i limiti di ciascun metodo, sarà possibile sviluppare una strategia di ispezione che lavori in sinergia per creare assemblaggi PCB della massima qualità. Che venga implementata esclusivamente con AOI, AXI o una combinazione di entrambe, il giusto investimento nella tecnologia di ispezione SMT può contribuire a migliorare la qualità del prodotto e ad aumentare l’efficienza produttiva. In PCBCart, siamo impegnati a supportare le vostre esigenze SMT con soluzioni all’avanguardia e una guida esperta per aiutarvi a ottenere risultati senza compromessi in produzione. Collaborate con noi per portare la qualità dei vostri assemblaggi PCB al livello successivo.
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Risorse utili:
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