經(jīng)過近十年的努力，自動光學(xué)檢測系統(tǒng)最終被成功地運用在各類印刷電路板的生產(chǎn)線上。而在這段時間內(nèi)，AOI供應(yīng)商的數(shù)量也急劇增加，各種AOI技術(shù)得到了長足發(fā)展。目前，從簡單的攝像系統(tǒng)到復(fù)雜的3-D X光檢測系統(tǒng)，眾多的供應(yīng)商們已經(jīng)能夠提供幾乎可以適用于所有自動生產(chǎn)線的AOI設(shè)備。 

   
   平衡AOI設(shè)備投資與帶來的收益 

   
   在許多情況下，制程工程師對錫膏印刷機和組裝進程的檢測和調(diào)節(jié)可以保證生產(chǎn)線的錫膏粘污率(濺錫率)只有幾個ppm，而對于一條高產(chǎn)量/低混合的生產(chǎn)線來說，比較典型的錫膏粘污數(shù)是百萬分之二十至百萬分之一百五十。實踐證明，僅靠對印刷電路板樣本進行抽樣檢測是難于發(fā)現(xiàn)每一個以及每一種錫膏粘污的。只有對所有的電路板進行100%的檢測才能保證更大的檢測覆蓋率，從而實現(xiàn)統(tǒng)計過程控制(SPC)。 

   
   在許多情況下，可以將一種錫膏粘污的產(chǎn)生歸結(jié)于某一臺特定的設(shè)備。但是對于某些變數(shù)，例如元件偏移(由于回流過程當(dāng)中的自校正效應(yīng))，就無法回溯到某一具體生產(chǎn)步驟上。因此，為了能發(fā)現(xiàn)所有的錫膏粘污，就需要在生產(chǎn)線上對每一個生產(chǎn)步驟進行100%的檢測。然而在現(xiàn)實當(dāng)中，出于經(jīng)濟上的考慮，PCB制造商不可能在每進行完一道工序之后，就對所有電路板都進行一次測試。因此，制程工程師和質(zhì)量控制經(jīng)理們必須仔細考慮如何在檢測投資和提高產(chǎn)量所帶來的收益間取得最佳平衡。 

   
   綜合考慮預(yù)防問題與發(fā)現(xiàn)問題 

   
   我們可以粗略地將AOI分為預(yù)防問題與發(fā)現(xiàn)問題這兩類。錫膏印刷之后、片式元器件貼放之后和其它元件貼放之后的檢測可以歸類為預(yù)防問題，而回流焊接之后的檢測則可以歸類于發(fā)現(xiàn)問題，因為在這個步驟的檢測并不能阻止缺陷的產(chǎn)生。 

   
   很大程度上有缺陷的焊接均來源于有缺陷的錫膏印刷，而在錫膏印刷之后這個階段，生產(chǎn)人員可以很容易、很經(jīng)濟地清除掉PCB上的焊接缺陷。大多數(shù)2-D AOI檢測系統(tǒng)都可以監(jiān)控錫膏的偏移和歪斜，找出錫膏不足的區(qū)域以及濺錫和短路問題，而3-D的系統(tǒng)還可以測量焊錫的量。 

   
   在SMT器件被貼放之后的這一階段，AOI檢測可以檢查出器件缺件、移位、歪斜和方向故障，同時還可以在此檢查連接密間距和BGA元件的焊盤上的錫膏。而當(dāng)其它元件被貼放之后，AOI檢測系統(tǒng)能夠檢查PCB上缺失、偏移以及歪斜的元件，還能查出元件極性的錯誤。 

   
   回流焊接之后，AOI檢測系統(tǒng)可以在生產(chǎn)線的末端檢查元件的缺失，偏移和歪斜的情況，以及所有極性方面的缺陷。此時，系統(tǒng)還要對焊點的正確性以及錫膏不足、焊接短路和翹腳等缺陷進行檢測。 

   
   評估AOI應(yīng)用效果要區(qū)分系統(tǒng)類型和相關(guān)工藝 

   
   工程師和檢測設(shè)備供應(yīng)商對不同檢測方法利弊的討論總是無休無止，其實選擇的主要標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該取決于元件/工藝的類型、故障譜和對產(chǎn)品可靠性的要求。如果生產(chǎn)線上使用了許多BGA、芯片級封裝或者倒裝芯片元件，就需要將AOI檢測系統(tǒng)應(yīng)用到錫膏印刷之后和片式元器件貼放之后這兩個階段，以發(fā)揮其最大的功效。 

   
   回流焊接之后進行檢測可以有效地發(fā)現(xiàn)低檔消費品的缺陷。而對運用在航空航天、醫(yī)學(xué)及安全產(chǎn)品(如，汽車氣囊)領(lǐng)域的PCB來說，由于對質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，則可能會要求在生產(chǎn)線上的許多地方都進行檢測，尤其是在片式元器件貼放之后和回流焊接之后這兩個階段。對這一類PCB生產(chǎn)線，可以多選用X射線來進行檢測。 

   
   如果要對在生產(chǎn)線上運用的AOI進行評估，則需要區(qū)分只能進行檢測的系統(tǒng)和可以進行測量的系統(tǒng)。那些只能尋找諸如元件缺失、位置放錯等缺陷的檢測系統(tǒng)不能提供工藝控制的工具，所以不能用它們來提高PCB的生產(chǎn)工藝，工程師還是必須手動來調(diào)整生產(chǎn)工藝。但是，這些檢測系統(tǒng)既快捷又便宜。 

   
   相比之下，帶有測量系統(tǒng)的AOI能夠提供每一個元件的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，對測量生產(chǎn)工藝參數(shù)十分重要。這些系統(tǒng)要比檢測系統(tǒng)昂貴，但是當(dāng)你將他們和SPC軟件整合到一起時，測量系統(tǒng)可以提供改善生產(chǎn)工藝所必需的信息。 

總體說來，人們僅僅依據(jù)檢測系統(tǒng)報錯的準(zhǔn)確率，即真實錯誤(準(zhǔn)確報錯)對誤報(虛假報錯)的比例來評估其好壞是不全面的。如果要評估測量系統(tǒng)，還必須要依據(jù)測量系統(tǒng)在較小公差范圍內(nèi)精確性的評估結(jié)果。 

   
   AOI系統(tǒng)幫助實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制 

   
   如果想運用來自AOI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有效地幫助控制生產(chǎn)流程，從而使公司實現(xiàn)更高的產(chǎn)量和更高的利潤，則必須掌握如下信息：準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)、可再現(xiàn)和重復(fù)的測量、在時間和空間上接近事件的測量、以及實時的測量過程和所有有關(guān)生產(chǎn)工藝的信息。 

   
   通過在印刷或者貼裝過程中安裝AOI系統(tǒng)，生產(chǎn)和測試經(jīng)理可以清除生產(chǎn)過程中積累的其它過程變量。假定你在回流焊接之后測量元件是否發(fā)生了位置偏移，你收集的數(shù)據(jù)并不能夠反映貼裝過程的準(zhǔn)確性。你應(yīng)該對貼裝后和回流焊接后的結(jié)果都進行測量。但該信息對于控制器件貼裝幾乎是沒有用的。鑒于實時監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的趨勢，在你必須要監(jiān)測的流程附近安裝AOI系統(tǒng)能夠迅速糾正一個快進入下一步的參數(shù)，同時近距離檢測還可以減少在檢測過程前不符規(guī)格的PCB的數(shù)量。雖然大多數(shù)電子行業(yè)的AOI用戶仍然只重視焊接之后的檢測，但是今后元器件和PCB的小型化趨勢會要求更有效的閉環(huán)的流程控制。能夠提供有效的檢測和測量方案的AOI系統(tǒng)將會吸引越來越多的用戶，而生產(chǎn)經(jīng)理們也會認為在這樣系統(tǒng)上的投資更加物有所值。對于所有的制造商來說，AOI將在改進產(chǎn)品生產(chǎn)線和提高成品率方面持續(xù)地扮演重要的角色。