华南站丨汽车电子拉动SMT发展,产线检测技术为质量安全保驾护航

在电气化和智能化的浪潮下,汽车成为继家庭和工作之外的“第三生活空间”,不仅要满足驾驶体验,同时还要兼顾娱乐,这也导致了更多的机械结构正在向电子装置转变。作为车用电子元器件的支撑,车用PCB需求也随着汽车电子在整车中占比增高不断攀升。据中汽协、乘联会汽车销量数据测算,2020年全球新能源汽车单车PCB价值量约3000元;据Prismark数据显示,2019年车用PCB产品市场规模占PCB总规模的11.42%,预计到未来汽车用PCB比例将进一步提升。


汽车电子组件的增多的同时也带来了新的挑战。不同于机械结构,汽车电子组件长期运行在温差大、颠簸的工作环境中,事关人们的生命安全,因此对汽车电子元件制造必然产生更高的可靠性要求,在生产过程中就需要采用各类测试技术进行检测,以便及时发现缺陷和故障并进行修复。

图源站酷海洛



实现PCB高速检测
视觉影像设备助力品控升级



尤其是汽车PCB环节中备受关注的表面贴装技术(SMT)阶段,作为现代电子制造中使用的核心技术,SMT的组装密度越来越高,引脚数量越来越多,间距越来越小。此外,更多的表面贴装器件依赖于非可视引脚作为封装。这些变化对SMT组装过程中应用的检验和测试提出了更高的要求。

例如汽车PCB制造过程中的回流焊工艺,虽然可以通过回流焊炉中的炉温控制系统和温度传感器来控制炉内温度,但PCB板上焊点实际温度不一定等于回流焊的预设温度。虽然回流焊机的工作正常,温度的控制也在设备的温控精度范围之内。但是由于PCB板的质量、组装密度、进炉的PCB数量等不可控的因素影响,炉温曲线也会相应的产生波动。因此,必须对回流焊机的温度进行连续性的监控,以确保产品在加工过程中的品质得以有效的控制。大多采用的品质保障方法是引进优质的检测设备进行生产过程的质量监控。在回流焊工艺过程中,通常可使用AOI光学检测等视觉检测设备进行焊接质量的控制。目前国内也有不少AOI设备供应商表现亮眼,例如:


杭州思元智能科技有限公司
展位号:6B01


杭州思元智能科技有限公司多年专注于被动元器件生产行业自动化解决方案,其电阻基片AOI剔除一体机为行业标杆产品,该技术成果被国家知识产权局授予发明专利。该设备能够对单晶体电阻、多联体电阻检测可见电阻印刷层外观缺陷,电极异常、字码异常、尺寸不良等多种不良模式,可检测最小电阻型别为0201,市场同类产品只能检测0603及以上规格。

电阻基片AOI剔除一体机


其研发的用于片式阻容感外观检测及分选的六面外观检测机设备。采用自主专利设计的光源、特殊设计的成像系统及AI算法引擎,可检测包括产品的正、背、两侧面、两端面共六面的尺寸和外观缺陷。通过软件设置,支持对任选 1~6 个面的外观、指定缺陷类型进行检测,实现产品的归类分选和废品剔除。针对行业内白料不可检测的痛点,思元率先实现电阻六面检测的不分面供料,有效避免了因为反料造成的复检,大幅提升生产节拍和设备利用率。

六面外观检测机设备




迎接特殊封装挑战
AXI技术应运而生



汽车PCBA高密度封装技术的发展的同时,也给测试技术带来了新的挑战,许多技术也不断涌现,X射线检测设备作为无损检测设备的主流方法之一。目前对于PCBA行业来说,BGA测试的质量越来越受到关注,尤其是PCBA封装的小型化,部分特殊封装需要芯片的内部焊接情况检测,对此AOI系统逐渐力所未逮,无法检测电路错误,也无法检测内部的情况。至此AXI自动X射线检测被用作一种新型的测试技术应运而生。

X射线能穿透物质,发现物质中的缺陷,能充分反映焊点的焊接质量,包括开路、短路、孔洞、孔洞、内部气泡和锡量不足,并能进行定量分析。X射线检测最大特性可穿透物体表面的性能,透视焊点内部,可检测桥接、开路、焊球丢失、位移、钎焊不足、空洞、焊球、焊点边缘模糊等包装装件下的焊点缺陷,从而检测和分析各种常见焊点的焊接质量。
海克斯康影像产业单元
展位号:6C17

海克斯康影像是海克斯康制造智能的核心成员,专注于光学测量和自动化智能技术。凭借集团雄厚的科技创新实力、对各行业检测难点的深入研究和科学的产品制造管理模式,海克斯康影像为用户提供专业、高效率、智能的影像测量设备和智能工厂一站式解决方案。

海克斯康影像以“创新为本,高效履约”为质量方针,为电子行业、精密制造、汽车检具、模具工装、航空航天和医疗器械等多个行业提供了专业解决方案。尤其是在 3C 电子行业产品快速迭代的今天,海克斯康影像凭借面向 3C 电子行业一站式解决方案,已成为众多优选厂商的长期战略伙伴。

在此次展会上将展示以下新方案:
PCB快速检测方案:利用我们创新的飞拍技术,快速对PCB尺寸进行闪测;
双转台小件产品多面全尺寸自动检测方案,该方案利用海克斯康研发的双转台技术,可同时对多个面进行测量,减少了不同面进行装夹的误差,既节省时间又减少了误差;
G 453复合式影像测量方案,利用双Z轴专利技术,无需气源,搭配多传感器,创新的温度传感器技术,即使在车间,也能满足高精度复杂尺寸的高效测量;
手机BG面瑕疵尺寸检测自动化方案,集成多传感器技术,利用创新的软件算法技术,对多个外观瑕疵,比如三伤,白点,异色,黑边等进行高效识别并进行分类,确保高效高质量的在线检测;

FF35 CT Metrology
FLASH FC-1
OPTIV G 453 侧面1


锐影检测科技(济南)有限公司
展位号:6C75

自主研制的新一代集成电路无损检测设备——X射线三维层析成像仪(显微CL),能实现百纳米级的特征检测,达到国际优异水平。可广泛应用于半导体、集成电路、晶圆芯片、汽车电子、文物保护等多个领域。

公司研发团队在国家重大科学仪器设备开发专项的支持下研发了用于集成电路先进封装检测的X射线三维层析成像仪,实现了该类仪器的国产化突破。此外,公司还研发了专门用于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)焊层气孔检测的全自动检测设备

具有自主知识产权的X射线三维成像系列仪器打破了国外企业对于先进封装X射线检测设备的垄断,与国外产品形成竞争,填补了国内空白。公司将持续瞄准产业前沿迫切的需求,把技术优势转化为产业发展优势,开发更多适应行业需求的设备,为推动我国半导体产业高质量发展产生积极作用。



图源:锐影检测

深圳市艾兰特科技有限公司
展位号:6B17

为顺应行业的发展需求,艾兰特开始投入X射线无损检测的AI智能检测项目。当AI智能X射线无损检测设备研发成功面向市场时,迅速获得了市场认可,深受客户青睐,为成为未来行业的标杆奠定了基础。我们将继续加强开发的力度,不断提高AI检测的智能化水平,同时与上下游工序进一步研究标准化对接方案,制定对接标准,让客户的智能工厂真正实现全智能化生产、全智能化管理,进一步提高生产效率。


满足不同行业的的产品需求,企业专门研发出了专业应用于BGA、CSP、半导体等电子元器件的焊接缺陷检测;铝合金压铸及汽轮毂行业的自动检测等的设备,为PCBA、SMT组装、半导体器件、连接器和轮毂等提供量身定制的无损测试解决方案。


SMT X-ray检测设备HT300



天津三英精密仪器股份有限公司
展位号:6B06

面向电子行业,三英精密将展出高速自动化3D AXI检测系统,采用了创新的Computed Laminography (CL)扫描模式和重建算法,结合微米级高分辨率X射线成像系统、高精度定位控制系统、自动识别算法等技术,解决PCB、BGA、SMT、IGBT等内部缺陷的快速检测,具备强大的3D X-ray断层成像功能。


平面CT


苏州奥克思光电科技有限公司
展位号:6A23

深耕X射线设备多年的苏州奥克思光电推出了X1/X系列离线检测设备,通过X射线透视和高精度自动定位功能,来实现气泡面积测算,尺寸角度测算,BGA球测算,曲率测算,短路/断路检测。为电子行业提供多种解决方案,对产品生产过程中的品质管控和失效分析都必不可少。


图源:奥克思



在技术方面,AXI己从以往的2D检验法发展到目前的3D检验法。前者为透射X射线检验法,对于单面板上的元件焊点可产生清晰的视像,但对于目前广泛使用的双面贴装线路板,效果就会很差,会使两面焊点的视像重叠而极难分辨。而3D检验法采用分层技术,即将光束聚焦到任何一层并将相应图像投射到一高速旋转的接受面上,由于接受面高速旋转使位于焦点处的图像非常清晰,而其它层上的图像则被消除,故3D检验法可对线路板两面的焊点独立成像。


3D X射线技术除了可以检验双面贴装线路板外,还可对那些不可见焊点如BGA等进行多层图象“切片”检测,即对BGA焊接连接处的顶部、中部和底部进行彻底检验。同时利用此方法还可测通孔(FIE)焊点,检查通孔中焊料是否充实,从而极大地提高焊点连接质量。


智能化产线检测综合提升
后道测试亦不可缺

汽车电子元器件制造要以高质量走向智能化,工艺管控的关键点除了在SPI、AOI、AXI等非接触检测系统外,还需要自动在线测试、功能测试等接触式产线检测系统,通过这些监示与测量的数据统计分析来不断优化焊膏印刷、贴片、再流焊/波峰焊/手工焊的工艺细节参数,从而提升生产制造的效率、流水直通率,并且能达到较优的品质,实现柔性化生产。

通常而言后道接触式测试可分为在线测试和功能测试两大类。传统的在线测试仪ICT测量时使用的是专门的针床与已焊接好的线路板上的元器件接触,并用数百毫伏电压和10毫安以内电流对其进行分立隔离管、三极管、可控硅、场效应管、集成块等通用和特殊元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开、短路等故障。并将故障出现在哪个元件或开、短路位于哪个点准确地告诉用户。

飞针式测试仪是对针床在线测试仪的一种改进,它用探针来代替针床,工作时根据预先编排的坐标位置程序移动测试探针对测试点,各测试探针根据测试程序对装配的元器件进行开路/短路或元件测试。


英冈贸易(上海)有限公司
展位号:6C22

英冈致力于提供精密的触探解决方案,在测试点与测试系统之间实现完美连接。英冈在世界各地拥有 400 多名员工,因此能够快速提供创新测试技术。从汽车到通讯领域,英冈作为各行各业客户的研发合作伙伴,为电气和电子产品保障质量。针对新能源汽车与物联网应用推出了FAKRA,MINI FAKRA,HSD等连接器测试探针。

图源:英冈


深圳市蓝眼科技有限公司
展位号:6B21

当今SMT电子工厂多机种、小批量、换线频繁,使得首件检测任务越发繁重。传统的SMT检测方式不仅浪费人力、效率低下,整个检测过程缺乏管控,品质难以得到保证。针对此难题,深圳市蓝眼科技有限公司研创了SMT智能首件检测仪,通过不断升级优化,现已研发出全自动首件检测仪。

SMT全自动首件检测仪使用多马达驱动和全程光学自动对位,使测针能迅速移动并对器件进行测量,无需人工专职操作,相比人工检测能提高至少五倍的检测速度,能实时显示检测情况,能避免漏检,对多贴、错料、极性和方向进行判定。

图源:蓝眼科技

自动在线测试能够有效地查找在SMT组装过程中发生的各种缺陷和故障,但它不能评估整个线路板所组成的系统在时钟速度时的性能,功能测试则可以测试整个系统是否能够实现设计目标,它将线路板上的补测单元作为一个功能体,并对其提供输入信号并按照功能体的设计要求检测输出信号,更好确保线路板能够按照设计要求正常工作。




结语


随着新能源汽车产量不断攀升,汽车电子占比提升拉动了车用PCB的需求,SMT检测设备的规模也是一路高涨,根据贝哲斯咨询发布的数据显示2022年全球SMT检测设备市场规模达61.52亿元(人民币),预测到2028年全球SMT检测设备市场规模将达90.16亿元,2022至2028期间,年复合增长率CAGR为6.58%。

2022慕尼黑华南电子生产设备展将打造更为全面的SMT智能检测展示交流平台,集中展示海克斯康、思元、艾兰特、英冈、微米测量、英诺威视、天行测量、三英精密、昊志、奥克思、万濠精密、蓝眼科技等(排名不分先后)诸多展商SMT智能检测的创新技术和产品,为SMT与PCB等领域电子行业制造客户带来丰富的整体创新解决方案。

*以上展商图文内容均由展商提供

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活动一
前1000名完成预登记注册的观众,即可在productronica South China 2022开展期间凭电子胸卡至礼品兑换处(展位号:6A69,靠近8号门)领取精美礼品一份。

活动二
参与每周“预登记观众”幸运观众抽奖活动:预登记系统开通后,我们将每周从预登记观众中抽取3位幸运观众并快递精美礼品1份,直至预登记系统关闭。

上周预登记好礼观众
西门子磁共振有限公司,李**,185****9218
歌尔股份,苗**,187****8713
惠州雷电电子有限公司,孙**,158****8788


五展腾飞共筑智能制造行业盛会