本文介绍,合约电子制造商正转向使用X光检查来改善产品质量与合格率。其挑战存在于将要用于制造合格率的新数据的快速收集与分析。
合约制造商(CM, contract manufacturer)已经成为X光成像系统的一个大市场,在资金数量与销售单位数量两方面都是。这些系统通常是非在线的(off-line),放在SMT工艺装配线的后面,用于在价值增加之后但刚好通孔(through-hole)工艺之前的检查。可是,在线(on-line)系统正变得越来越普遍,随着X光与自动光学检查(AOI, automated optical inspection)系统的结合。在这个比较新的机器视觉(machine-vision)市场背后的动力是球栅阵列(BGA, ball grid array)与其它区域排列元件的增加使用,以及希望合格率改善和作为对印刷电路板(PCB)制造商的首要利益关注的迅速返工修理。
在测试运作期间,一个典型的PCB制造商所产生的测试数据和巨大的产量大大地激发了在合格率改善中的这个兴趣。随着自动检查仪器的改进,数据量继续增长。改进的缺陷或失效分析工具已经带来改进的数据准确性。迅速确认、收集、分析与返修即是优势也是所希望的,因为每个都减少由于混乱与偏离所引起的响应时间(和成本)。结果,制造工程师与品质控制人员经常被激发去迅速收集和分析任何新的数据,并用它来改进制造合格率。
BGA与X光检查
X光检查很快成为PCB与电子合约制造商(CM)使用的主要工具,因为在这里BGA、微型BGA、芯片规模包装(CSP)、倒装芯片(flip chip)和其它隐蔽的连接元件已经成为一个标准的PCB设计元素。
传统的确认方法不再足以分析这些元件。通过使用X光检查,隐蔽的焊接点的特性可以一个简单的、可靠的和成本低廉的方式进行检查。由于X光检查的更高合格率意味着更少的PCB需要诊断、修理和重测。在某些制造运行中,这个合格率的改善已经是如此戏剧性的以至于制造商取消在线测试(ICT),从而节约劳力、固定资产和工厂空间。
在功能板测试(FBT, functional board test)的情况中,节约可能更具戏剧性。这些节约的产生可通过缩短测试时间、减少要求诊断的失效PCB的数量、减少熟练技术员的使用(和成本)、和实质上消灭导致板报废的“致命”缺陷。
直到BGA结合使用到产品设计中的时候,大多数PCB与电子合约制造商(CM)还没有发现将X光检查使用到其产生过程中的太多需要。传统的方法,诸如人工视觉检查和电气测试,包括制造缺陷分析(MDA, manufacturing defect analysis)、ICT和功能测试,已经足够。可是,这些方法不足以检查隐蔽的焊锡点问题,诸如空洞、冷焊和焊锡附着差。只有X光检查有效地找到这些问题,除了监测过程品质和提供过程控制所要求的即时反馈之外。
