1. 引言
隨著BGA(球柵陣列)、QFN(方形扁平無引腳)元件在服務器、工業(yè)控制PCB中的普及,隱藏缺陷(如BGA內(nèi)部焊點空洞、QFN底部焊盤虛焊)成為檢測難點——行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,僅靠AOI檢測BGA PCB,隱藏缺陷漏檢率超8%,某服務器廠商曾因BGA內(nèi)部空洞漏檢,導致整機故障率5%,售后成本增加1200萬元。PCB檢測需實現(xiàn)“表面缺陷(AOI)+內(nèi)部缺陷(X-Ray)”全覆蓋,符合**IPC-A-610G Class 3** 對BGA焊點的要求(空洞率≤15%)。捷配構建“AOI-X-Ray協(xié)同檢測線”,累計檢測BGA/QFN PCB超800萬片,隱藏缺陷漏檢率0%,本文拆解協(xié)同流程、參數(shù)匹配及數(shù)據(jù)整合方法,助力企業(yè)解決隱藏缺陷檢測難題。
PCB AOI 與 X-Ray 協(xié)同的核心是 “優(yōu)勢互補”,需明確兩者檢測邊界,且符合IPC-TM-650 2.8.23(AOI) 與IPC-TM-650 2.1.11(X-Ray) 標準:AOI 擅長檢測 “表面可見缺陷”——BGA 元件偏移(≥0.1mm)、阻焊層覆蓋不良、表面元件缺件,檢出率≥99.5%,但無法穿透 BGA 錫球,對內(nèi)部焊點空洞、焊錫不足等隱藏缺陷漏檢率 100%;X-Ray 擅長檢測 “內(nèi)部隱藏缺陷”——BGA 焊點空洞(面積≥0.02mm²)、QFN 底部焊盤焊錫量(≥80% 覆蓋率),檢出率≥99.8%,但對表面元件極性反、阻焊刮傷等缺陷識別能力弱(檢出率≤60%)。協(xié)同檢測的關鍵是 “缺陷坐標同步”,需將 AOI 檢測的 PCB 定位坐標(精度 ±0.01mm)同步至 X-Ray,確保 X-Ray 精準聚焦 AOI 標記的 “疑似缺陷區(qū)域”,減少無效檢測時間。捷配 JPE-AOI-800 與 JPE-XR-900 通過 “EtherNet/IP 協(xié)議” 實現(xiàn)坐標同步,同步誤差≤±0.005mm,檢測效率比 “獨立檢測” 提升 40%。
- AOI 初篩:PCB 進入 JPE-AOI-800,檢測表面缺陷 ——BGA 元件偏移(閾值 0.1mm)、表面缺件、阻焊偏移,對 “無表面缺陷” 的 PCB 標記 “正常”,直接流入下一工序;對 “有表面缺陷” 或 “BGA/QFN 元件區(qū)域” 的 PCB,標記缺陷坐標(如 X:12.34mm,Y:8.56mm),傳送至 X-Ray 復檢區(qū);
- X-Ray 復檢:JPE-XR-900 接收 AOI 標記的坐標,自動調(diào)整 X-Ray 管電壓(100kV~120kV)、管電流(50μA~80μA),聚焦至標記區(qū)域 —— 檢測 BGA 焊點空洞(按IPC-A-610G Class 3,空洞率≤15%)、QFN 底部焊盤焊錫覆蓋率(≥80%),復檢覆蓋率 100%,無漏檢標記區(qū)域;
- 人工復核:對 X-Ray 判定 “疑似隱藏缺陷”(如 BGA 空洞率 12%~15%)的 PCB,送至顯微鏡(20 倍放大)人工復核,復核標準按IPC-A-610G Class 3 執(zhí)行,復核時間≤30 秒 / 片,確保判定準確性。
- 坐標同步校準:每日開機前,用捷配協(xié)同標準板(JPE-AOI-XR-Cal-01,含 10 個 BGA 標準缺陷坐標)校準,將 AOI 坐標與 X-Ray 坐標比對,同步誤差需≤±0.005mm,用坐標校準軟件(JPE-Sync-2.0)自動修正偏差;
- X-Ray 參數(shù)適配:根據(jù) BGA 球徑調(diào)整參數(shù) ——0.4mm 球徑設為管電壓 100kV、管電流 50μA,0.6mm 球徑設為 120kV、80μA,確保焊點圖像灰度差≥50(空洞與正常焊點區(qū)分度),按IPC-TM-650 2.1.11,圖像清晰度需滿足 “焊點邊緣無模糊”;
- 檢測數(shù)據(jù)整合:通過捷配檢測云平臺(JPE-Test-Cloud),將 AOI 表面缺陷數(shù)據(jù)與 X-Ray 內(nèi)部缺陷數(shù)據(jù)關聯(lián),生成 “單 PCB 全缺陷報告”,包含缺陷類型、位置、大小、判定結果,數(shù)據(jù)可追溯至生產(chǎn)批次、檢測設備,保存時間≥3 年(符合汽車 / 醫(yī)療電子追溯要求)。
PCB AOI 與 X-Ray 協(xié)同檢測是解決 BGA/QFN 隱藏缺陷的唯一路徑,核心是 “流程聯(lián)動 + 坐標同步 + 數(shù)據(jù)整合”,需同時滿足表面與內(nèi)部缺陷的檢測標準。捷配可提供 “協(xié)同檢測線定制”:設備選型(AOI/X-Ray 型號匹配)、流程設計(初篩 - 復檢 - 復核)、數(shù)據(jù)平臺搭建,確保檢測效率與精度平衡。