作者：钟宏基,统雷雷
出版社：电子工业出版社
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电子装联操作工应知技术基础试读：
前言
我国电子制造业从20世纪80年代中期发展到现在，已近30年，以表面组装技术（SMT）为主的电子装联技术，在许多领域中已经完全取代了传统通孔插装技术，并在各行业中以其自身的特点和优势，使电子装联技术发生根本性的、革命性的变化。电子装联技术是一门实践性很强的应用性学科，年轻的电子装联技术工作者只有系统而准确地掌握其基本技术，在实践中用心观察，不断地归纳和总结经验，增长实际技能，才能攀登电子制造技术的高峰。
本书作为电子装联工的入门基础技术知识，对于指导电子装联工有着很强的指导作用。
本书介绍了电子装联过程中所使用的波峰焊、选择焊、模组焊、再流焊、表面贴装、焊膏印刷、AOI、X-Ray、BGA返修台等设备，以及电子装联过程中使用的主要物料，基于各工序，对物料保存的要求、SMT工序、装焊工序和压接工序进行了阐述，着重讲述了现代质量管理理念和方法，为学生未来从事电子装联质量管理工作奠定基础。
本书共12章，第1章现代电子装联工艺装备应知，第2章电子装联环境及物料管理技术应知，第3章现代电子装联安装技术应知，第4章元器件基础知识，第5章装联辅料基础知识，第6章PCB基础知识，第7章SMT关键工序及控制，第8章再流焊接工艺基础知识，第9章波峰焊接工艺基础知识，第10章压接技术基础知识，第11章焊点可靠性测试应知，第12章现代电子装联质量管理应知。
本书由钟宏基和统雷雷主编。
在本书编著过程中得到了中兴通讯股份有限公司董事长的大力支持、关心和鼓励，并在百忙之中为本系列丛书作序，笔者十分感谢！同时该公司执行副总裁邱未召先生和高级顾问马庆魁先生也为本书的按时出版提供了指导。
作为前辈和老师，有着80岁高龄的樊融融研究员亲自审核了全书，并为该书提出了很多好的指导、意见和建议。
在本书编写过程中，还得到了制造中心工艺部汪芸部长、邱华盛总工程师的关心和支持，在此表示感谢！
作者在完成这一书稿过程中得到了制造工程研究院工艺研究部刘哲总工程师、贾忠中资深工艺专家、制造中心工艺部孙磊和史建卫资深工艺专家的指导与协助，以及王世堉、温粤晖、王玉、吴仙仙等同志的帮助，在此也表示衷心感谢。
在本书编写过程中参考了一些专业书籍和网上的相关资料，在此表示衷心感谢！作者2015年7月于中兴通讯股份有限公司第1章 现代电子装联工艺装备应知
本章要点
了解现代电子装联工艺装备的意义
波峰焊接设备基本技术
选择焊接技术的发展及其应用
再流焊接设备技术及其应用
表面贴装设备技术及其应用基础
焊膏印刷设备技术及其应用
自动光学检测设备AOI及其应用
X-Ray检测设备及其应用
BGA等面阵列器件返修工作台1.1 了解现代电子装联工艺装备的意义1.1.1 现代电子装联工艺装备的基本概念
1.电子装联的含义
按照预定的电路设计功能，通过一定的技术手段将电子元器件、结构零部件组合成具有独立的电路功能和可靠的电流通路的工艺过程。
2.传统电子装联与现代电子装联的不同
随着电子产品设计技术不断向轻、薄、短、小方向发展，元器件不断微细化，细间距PCB技术的大量应用，导致了电子装联工艺技术发生了革命性的变化。传统的一把钳子、一把烙铁的手工装联方式，迅速地被在PCB平面上通过自动插装机插装元器件+波峰焊接（THT）方式，或者通过贴装机贴装元器件+再流焊接（SMT）方式等所取代。人们便把这种新的装联方式称为现代电子装联方式，以区别于传统的电子装联方式。
3.电子装联工艺技术
电子装联工艺技术是按照电子装备总体设计的技术要求，通过一定的连接技术手段将构成电子装备的各种各样的电子元器件、部件和组件等，在电气上互连成一个具有特定功能和预期技术性能的完整功能系统的全过程。它包含了从板级组装互连、机柜组装互连以及它们之间，通过线缆互连而构成一个满足预期设计技术要求的完整设备体系的所有工序的集合。
4.电子装联工艺装备
电子装联工艺装备是电子产品后端制造工序过程中所使用的各种机、电装备、工模具、夹具、检测设备、测量器具等的总称。
进入20世纪70年代以来，随着元器件封装和电子装联工艺装备技术的进步，各种自动化装备（如自动、半自动插装机、波峰焊接机等）的大量应用，将板级组装THT工艺带入了高效的半自动化和自动化生产的新领域。SMT的研究成果及其相应的新工艺设备，如焊膏印刷机、点胶机、贴片机、再流焊接设备等的投入工业运行，更是将电子装联板级组装工艺推向了一片崭新的天地。1.1.2 现代电子装联工艺装备的作用及分类
1.电子装联工艺装备的作用
电子装联工艺装备的作用，可归纳为下述几个方面：
① 电子装联工艺装备是实施电子产品制造后端工序自动化最为重要的技术装备和手段。
② 现代电子工艺装备是提高产品生产产能、优化工艺过程控制，提高生产效率，实现产品的生产模式由单一化生产方式转化为多品种、多规格、多层次的灵活多变的生产方式。这使企业能最大限度地快速适应市场变化。
③ 现代化的工艺装备大幅度地节省了人力资源和成本。
④ 由于大量使用自动化的工艺装备，使得在产品生产中免除了人的因素对产品生产质量的影响。
⑤ 有力地加快了产品设计推陈出新的速度，由于现代电子工艺装备均具有较好的柔性，使得设备的硬件部分更具通用性。
2.分类
① 生产工序用设备。
● 穿孔插装（THT）用设备：如元器件成形设备、元器件插装机、浸焊机、波峰焊接机等。
● 表面贴装（SMT）用设备：如焊膏印刷机、点胶机、贴片机、再流焊接机等。
● 混合安装（CMT）用设备：如选择性焊接设备和模组焊接设备等。
● 其他：如压接设备、绕接设备、三防涂覆设备、PCB分板设备、清洗设备等。
② 工艺监控用设备：如自动光学检测设备（AOI）、X射线检测设备（X-Ray）等。
③ 返修用设备：如各种类型的CGA、BGA、QFN、CSP、LGA、SMD、MLF、POP等芯片返修工作台等。1.2 波峰焊接设备基本技术1.2.1 波峰焊接
1.定义
波峰焊接（Wave Soldering），即将熔融的液态钎料借助于泵的作用，在钎料液面形成一特定形状的钎料波峰，装载了元器件的PCB以某一特定角度，并以一定的浸入深度穿过钎料波峰而实现连接点的焊接过程。国外也有的称之为群焊或流动焊。
2.采用波峰焊接工艺的优点
① 省工省料，提高生产效率，降低成本。
② 提高焊点质量和可靠性。消除人为因素对产品质量的干扰和影响。严格按照波峰焊接规范要求焊接过的组件，其焊点的机、电、物、化等特性都将达到较理想的境地，其质量和可靠性都是可信赖的。
③ 改善了操作环境和操作者的身心健康。
④ 产品质量标准化。由于采用了机械化和自动化生产，就可以排除手工操作的不一致性，确保了产品安装质量的整齐划一和工艺的规范化、标准化。
⑤ 可以完成手工操作无法完成的工作。随着电子装备的轻、薄、短、小的发展趋势，面对精密微型化的安装结构，仅靠人的技能已不能胜任。1.2.2 波峰焊接设备
1.定义
实施波峰焊接工艺的专用设备称波峰焊接设备。TM
ELECTRA机型的外形图如图1.1所示。TM图1.1 ELECTRA机型的外形图
2.分类（1）微型机
微型机设计的应用对象主要是科研院所、学校等研发部门。适应的生产范围是多品种、小批量、小型化的新产品试制，无须固定操作者。这类机型的设计特点是波峰宽度通常小于或等于200mm，钎料槽容量小于或等于50kg。具有小巧玲珑、占地小、易于搬运、操作特别简便的特点。（2）小型机
该类机型的应用范围是中、小批量生产单位及科研部门。它一般都采用直线式传送方式，效率较高，波峰宽度通常小于300mm，钎料槽具有中等容量（单波机型通常小于150kg、双波机型小于200kg），操作系统比微型机复杂，外形也比微型机大，可以是台式，也可以是落地式。（3）中型机
中型机的应用对象是中、大批量生产单位和企业。其设计特点是：机型较大，整体布局都是采用机柜式结构，通常波峰宽度都在300mm以上，钎料槽容量大于200kg（单波峰机）或250kg（双波峰机）以上，最大的可达700kg；采用框架式或爪式直线夹送方式；功能较全，夹送速度快，运行效率高，可供用户选择的配件多，与前、后线体匹配性好。（4）大型机
大型机的主要特点是：功能完善、性能先进、控制智能化及系统的现代化。此类设备价格昂贵、维修复杂、焊接质量好、效率高、产能大，因此适合大批量生产。1.3 选择焊接技术的发展及其应用1.3.1 选择性焊接技术的发展及其应用
为了适应电子产品的轻、薄、短、小化及多功能、高可靠的发展要求，电子产品结构中采用PCB混合组装工艺方式的比例越来越大。不仅是THC/THD和SMC/SMD混合组装越来越普遍，甚至THC、THD、SMC、SOIC、QFP、BGA、CSP和FCOB同时混装在一块PCB上的现象也屡见不鲜，而且还出现了在PCB的两面同时混装着THC/THD和SMC/SMD的更为复杂的组装形式。
目前混合组装的焊接工艺较普遍采用的方法是再流焊和波峰焊相结合的方式。由于先进行再流焊，然后再进行一次波峰焊，PCB和SMD等两次经受剧烈的热冲击，这是导致PCB翘曲变形及SMD可靠性下降的原因。因此，选择焊接技术便越来越受到重视。
组装PCBA中通常是95%以上的SMD器件和少数的异形部件，如连接器、变压器、继电器、带引脚封装的厚膜电路、电解电容器等。这些器件的组装都是由SMT以外的设备和加工系统协同波峰焊接生产线来补充完成的。高能耗，以及大量的助焊剂、焊料和氮气的消耗，使得此时的波峰焊工艺过程很不经济。而且用波峰焊焊接双面PCB板时，钎料槽中的钎料温度经常会使顶部器件焊点发生二次重熔。同时在与钎料波接触中发生的PCB板弯曲变形，会导致SMD器件在冷却过程中产生机械应力而发生故障。因此，人们不得不采取下述方式进行补救。
1.人工烙铁焊接
在要求高质量和高可靠性的组装电路板领域中（如汽车行业的安全装置的组装电路板），使用人工焊接是不允许的。一个好的工艺在人工焊接中很难完全重现，它完全依赖于操作者的主观能力。焊接结果还受到烙铁头的高温和磨损的影响。不佳的工艺重复性，使得人工焊接被视为影响质量的隐患。
2.釆用阻焊掩模板来保炉PCBA
在釆用复杂的阻焊掩模板来保护PCB焊接面上的器件，可避免接触到助焊剂和钎料，如图1.2所示。由于它们影响了组装电路板的均匀预热，增加了组装电路板上的污染和助焊剂残留，故需要更多的人工处理。此外，其紊乱的钎料流动也导致了焊接缺陷的增加。
当今电子产品要达到的严格质量标准表现在所使用的助焊剂上，特别是对于焊接后在PCB上留下的残留物会导致PCBA的污染。因为在特定的气候条件下它会导致焊接失效，会长期不断降低电路板的表面阻抗，特别是在细间距器件的应用中尤其值得关注。图1.2 釆用阻焊掩模板来保炉PCBA
3.选择性焊接工艺应运而出
通孔元器件的选择性焊接。通常是SMT元器件已占主导，而通孔元器件只占PCBA上所有元器件中很小的比重，而且此种安装方式在相当长时期内还将持续下去。显然，业界为追求产品生产质量的高度一致性，努力摆脱手工焊和托架式阻焊掩模板波峰焊接，因此，选择性焊接工艺便应运而生，越来越受到人们的重视，这种需求最初是由高质量焊接要求的汽车行业驱动的。由于它在工艺上具备的一致性、可追溯、自动化作业、焊接的一次合格率高，图像处理硬件和软件中所提供的创新技术，使设备可以在特定的工艺窗口中运行，偏差很容易被发现和纠正。1.3.2 选择性焊接技术的适用性及其优势
1.选择性焊接技术的适用性
在混合安装中当通孔焊点数小于总焊点数的10%时，选择性焊接工艺将凸显出优势。微波峰选择焊、局域波峰选择焊、激光无助焊剂选择焊等设备将同台竞技。
2.选择性焊接系统的技术优势（1）有利于产品的市场竞争
电子工业，包括元器件领域的迅速发展，使电子产品进一步向高功能和微小型化方向发展。例如，移动电子产品，由于全球化的竞争促使这类产品的制造商们，通过缩短其产品的市场反应时间来应对客户对产品不断增长的新需求。然而全球化竞争也使企业承受了巨大的降成本压力，面对不断提高的质量要求，生产成本和资金消耗的降低已成为企业的一个永恒的课题。除此之外，不断出台的全球环保法律规范也在给电子产品制造商不断带来新的挑战。所有这一切，均只能通过灵活多变的生产手段来解决。（2）有利于焊接质量的改善
在要求高质量和高可靠性的PCBA领域中（如汽车行业的安全装置），与波峰焊相比，选择性焊接工艺具有波峰焊接所不具备的某些优势。它一方面可以对逐个焊点或器件进行精确的参数设定，另一方面通过精确设置的助焊剂喷涂参数，使其只施加于焊盘和引脚上，从而可确保PCBA的洁净度。
在用波峰焊焊接双面PCB板时，钎料槽中较高的焊料温度经常会使PCB顶部器件发生二次重熔。同时在与焊料波接触中 发生的PCB板弯曲也会导致多点SMD器件在冷却过程中形成机械应力，导致PCBA发生缺陷或故障，这对BGA器件很重要，因为这个应力是无法通过视觉检查、ICT或功能测试识别的。
选择性焊接只将热传导到需要焊接的焊盘和引脚处，这样就极大地消除了PCB板弯曲变形造成的缺陷。这些特性在使用无铅焊膏和水溶性助焊剂时尤为重要。无铅焊接需要相对高的温度，因此焊接过程给器件和PCB基材带来了更大损害的可能性。正是由于无铅焊膏更高的熔化温度和许多器件耐热温度的限制，从而明显地缩小了焊接的工艺窗口范围。
选择性焊接工艺中合适的喷嘴设计可使焊接参数与对应焊点相匹配，而无须让整个组装件承受不必要的热应力，故可大大降低损坏表面贴装器件的风险。
鉴于其工作方式，选择性焊接可以减少钎料槽中杂质铜的积累，试验表明，具有高效的预热系统的选择性焊接设备可以在相对较低的焊接温度下工作。选择性焊接工艺，可以在提高通孔填充时减少铜的溶解。
当通孔焊点数少于总焊点数的95%时，与掩膜波峰焊接工艺相比，选择性焊接工艺也具备一定的经济效益。例如，在组装的PCBA中通常是99%的SMD器件和少数的异形器件（如连接器、变压器、继电器、电解电容器等），若在再流焊接后再采用阻焊掩模板波峰焊接这些异形器件的引脚焊点，高能耗以及大量的助焊剂、焊料和氮气的消耗，使得阻焊掩模板波峰焊接工艺过程极不经济。例如，在生产某通信用PCBA（20个有引线元器件，45个焊点）的个案中，相对于阻焊掩模板的波峰焊接过程，选择性焊接能降低的能耗和焊接辅料如下。
● 助焊剂消耗——减少97%。
● 焊料渣——减少95%。
● 能耗——减少51%。
● 氮气消耗——减少92%。
这其中还未包括用来做选择焊接的阻焊掩模板。1.3.3 选择性焊接设备分类
1.微波峰选择焊接设备系统（1）常用的微波峰选择焊接设备系统
微波峰选择焊接设备系统，目前世界上存在多种模式，其中以德国ERSA的较好，设备的外形如图1.3所示。（2）微波峰选择性焊接设备的特点
机械手操纵的微波峰选择性焊接设备在操作和焊接工艺方面具有高精度和高柔性的特性。机械手的运行半径涉及不同的助焊剂涂覆机、预热器和焊炉。这样一来，在同一台设备上将采用几种不同的焊接工艺。图1.3 ERSA（如德国ERSA）
当在一台设备中同时配置粗细不同的多喷嘴焊接时，可使生产产能达到较高水平，如图1.4和图1.5所示。图1.4 ERSA 3mm喷嘴图1.5 ERSA 8mm喷嘴
当然，在预热区，根据应用情况可以改变长度，可在软件控制的石英辐射体和常规模块之间进行选择。机械手操纵的微波峰设备还具有柔性的助焊剂涂覆和焊接应用的特性。
采用一个喷嘴的助焊剂涂覆机或小型助焊剂喷涂设备，其喷涂区域是受助焊剂喷嘴尺寸严格限制的，故它们不会污染周边区域，如图1.6所示。图1.6 小型助焊剂喷涂设备
也可将同步助焊剂涂覆机与这些机器组合使用。此外，特别对于高产能情形，还可在焊接设备的前面安装一个独立的XY助焊剂涂覆模块，如图1.7所示。
采用单或多焊料波峰形式的微波峰焊接工艺可用另外的焊炉进行灵活升级，实现浸渍焊接，如对连接器的焊接，如图1.8所示。
采用浸渍焊接工艺，不仅可以克服几何形状上的一些难点，还可以达成精致的焊接。浸渍焊接工艺是一种常用的焊接工艺，尤其在汽车制造业应用中，焊接工艺突出的特点是产量高和周期短，其次才是柔性。图1.7 独立的XY助焊剂涂覆模块图1.8 连接器的焊接
2.激光选择性软钎焊接机器人
将激光光束应用于PCB板焊点的软钎焊工艺中，尚属一项新工艺技术。目前在电子制造业界，应用比较成熟的机型是BeamWorks新型的Spark 100在线选择性焊接系统。
Spark 100在线选择性焊接系统功能简介：BeamWorks新型的Spark 100选择性焊接系统（见图1.9）是利用一种具有闭环温度和焊料量控制的功率可控激光管来进行通孔元件（THT）的焊接，如图1.10所示。在生产线工作环境下，结合创新技术的视像系统进行自行定位和CAD数据处理。图1.9 Spark 100外观图1.10 设备内部布局1.4 再流焊接设备技术及其应用1.4.1 再流焊接的定义
再流焊接也称回流焊接或重熔焊接，它是利用加热将覆有焊膏区域内的球形粉粒状钎料熔化、聚集，并利用表面吸附和毛细作用填充到焊缝中而实现冶金连接的工艺过程。
随着PCB安装方法由传统的穿孔插入安装（THT）方式迅速向表面安装（SMT）方式扩展，再流焊法也正迅速发展成为现代电子设备自动化软钎接（以下简称焊接）的主流技术之一。其外形如图1.11所示。图1.11 BTU普通热风再流焊接炉1.4.2 再流过程中的温度特性
一种焊膏在再流过程中温度曲线的建立，是在综合考虑了焊膏、PCB和设备等诸因素后的结果。对不同厂家生产的焊膏，不同的再流设备以及不同的组装件，其再流的温度曲线都不是唯一的。尽管其曲线形状各有差异，但通常其温区的划分大致如图1.12 所示。图1.12 温度特性
1.A 区（初始温度爬升区）
设置A区的目的是将PCB的温度尽快地从室温提升到预热温度，预热温度通常略低于钎料的熔点温度。升温阶段的一个重要参数是升温速率，最理想的升温速率是（2～4）℃/s。上升速率太快易对PCB和元器件造成伤害甚至导致助焊剂发生爆喷；上升速度过慢，则溶剂挥发不充分。由于助焊剂中的溶剂都是高沸点物质，不可能快速地蒸发。加热速率通常受到元器件制造商推荐值的限制，为防止热应力对元器件的损伤，一般规定最大升温速率不能超过4℃/s，持续时间应在2min以内。
这一阶段PCB上不同的元器件的升温速率会有所不同，从而导致基板面上温度分布梯度的存在。但在此阶段，温度梯度的存在并无多大妨碍，因为此时所有点的温度均在钎料熔点温度之下。
2.B 区（温度渗透区或保温区）
设置温度渗透区的目的是确保整块PCB在进入再流焊的钎料熔化区之前，其上的温度达到均匀一致。如果PCB是单一的设计，那么在再流中热传递是非常均匀的，此时就可以不需要温度渗透区。但是，通常情况是PCB上其中某一部分比另一部分更热。为了能让温度变得均匀，就不得不让温度保持在一个接近恒定的值，让较冷的部位通过热传导作用赶上较热的部分。对于温差小的PCB，可能只需设定一个渗透区，而对于复杂的PCB，则可能需要设定2个甚至3个渗透区，否则在进入“钎料熔化区”前的渗透时间将不得不加长。PCB达到钎料合金熔点时所花的时间，是要保证助焊剂溶剂得到足够的蒸发，树脂和活性剂能够充分发挥作用来清理焊接区域，去除其上的氧化膜。
决定温度渗透的次数和位置的主要因素是PCB的设计和再流炉能提供的热对流程度。一般选择温度为70℃、100℃、150 ℃。通常保温区的温度范围可从120～175℃升至焊膏熔点的区域，此时，焊膏中的挥发物被去除，助焊剂被激活。理想情况是：到保温区结束时，焊盘、钎料球及元器件引脚上的氧化物均被除去，整个PCB的温度达到平衡。保温区的持续时间一般为80～90s，最长不要超过2min。
3.C区（钎料熔化区或再流区）
使PCB达到焊膏中钎料粉末熔点以上的“钎料熔化区”（以下简称“再流区”）是再流焊接温度曲线的心脏区域。PCB上任何没有达到钎料合金熔点的部位都将得不到钎接，而超过熔点太多的部位可能要承受热损伤，还可能引起焊膏残留物烧焦，PCB板变色或元器件失去功能。超过钎料熔点温度的目的是使钎料粉粒集合成一个球，润湿被焊金属的表面。润湿是通过快速发生的毛细注入现象来完成的。当然，由于所有金属表面的氧化物和再流焊气体中的氧的妨碍，粉末钎料再流时的聚集和润湿过程是在焊膏中助焊剂的帮助下进行的，温度越高，助焊剂效率就越高，但再氧化速度也越快。
钎料合金的黏度和表面张力随温度的提高而下降，这有利于促进钎料更快地润湿。因此，理想再流焊是峰值温度与钎料熔融时间的最佳组合。设立的温度曲线目标是要尽量使温度曲线的再流区覆盖的体积最小。如有铅钎料Sn37Pb等合金的典型温度峰值范围为210～230℃，钎料熔融时间为30～60s，最长不得超过1.5min。要特别注意的是，在再流焊接中进入再流区开始前，尽可能使PCB上的每一个部位都趋于相同的温度是非常重要的。在再流区时间过短，助焊剂未完全消耗，焊点中会含有杂质，易产生焊点失效等问题；若时间过长，则焊点中会形成过量的金属间化合物而使焊点变脆，对元器件形成热劣化。
4.D区（钎料凝固区或冷却区）
焊膏中的钎料粉末一旦已熔化，并且已润湿了被焊的基体金属表面后，此时应尽可能快地冷却，这样就可获得光亮、敷形好、接触角小的优良焊点。缓慢冷却将使更多的基体金属溶入钎料里，生成粗糙而暗淡的焊点。在极端情况下，还可能溶解所有的基体金属，导致不润湿和不良的结合强度。基于上述角度，冷却速率希望快一些，如5℃/s。然而冷却过快又易形成热应力而损坏元器件，所以冷却速率又不希望超过4℃/s。因此，必须根据生产现场具体情况，灵活运用，折中处理。1.4.3 再流焊接设备的基本要求
1.温区
有铅再流焊接炉拫据不同产能的需求应具有（2～8）个独立控制区，小批量生产状况，温区数可靠近低端取值，而要求大产能时则应靠近高端取值。
无铅再流焊接炉拫据不同产能的需求应具有（8～12）个独立控制区，小批量生产状况，温区数可靠近低端取值，而要求大产能时则应靠近高端取值。
2.炉内温度的波动量
再流焊接炉连续工作时，应具有快速加热被焊元器件表面的能力以确保炉温稳定，炉温波动应小于±1℃。
3.炉内温度的均匀性
现代封装技术的发展驱使再流焊接技术不断向微焊接技术逼近。因此，再流焊接炉温度不均匀性应小于或等于2℃，才能满足微焊点的焊接质量要求。
4.安装场地要求
再流焊接炉安装时应避开再流焊接炉的出入口正对门窗或风源，以保证炉温稳定。
5.炉子排气量的选择
再流焊接炉排风能力的选择，应在不影响正常的焊接工艺过程的前提下，还应充分考虑抵御外部恶劣气候环境的影响能力。
6.防静电要求
再流炉应有完善的静电泄放能力，不会形成静电积累。
为防止设备运行时产生静电对元器件的损坏，设备的防静电接地不能和电网的地线混用。1.5 表面贴装设备技术及其应用基础1.5.1 表面贴装工程（SMA）的定义和特征
1.表面贴装工程（SMA）的定义及特点
表面贴装工程（Surface Mount Assembly，SMA）是随表面贴装元件（SMC）和表面贴装器件（SMD）的诞生和大量应用，而发展起来的新一代的电子组装技术。它是目前电子制造业界与有引脚元件（THC）和有引脚器件（THD）相并存的两大安装技术。
在通孔安装（THT）时代，电子线路的组装，是采用点对点的布线方法，而且根本没有基片。第一个半导体器件的封装是采用放射形的引脚，将其插入已用于电阻和电容器封装的单块PCB板的通孔中，如图1.13所示。
20世纪50年代，表面安装元器件应用于高可靠的军用电子产品中；20世纪60年代，混合技术被广泛应用；20世纪70年代，受消费类电子产品的影响，无源表面贴装元件（SMC）被广泛使用；20世纪80年代，有源表面贴装器件（SMD）也被广泛使用，驱使了表面安装技术（SMT）迅速发展起来。表面贴装元器件（SMC/SMD）的安装如图1.14所示。图1.13 通孔元器件（THC/THD）的安装图1.14 表面贴装元器件（SMC/SMD）的安装
2.SMA的特点
与THT传统工艺相比，SMA的特点是高密度、高可靠、低成本、小型化、生产的自动化。1.5.2 贴装设备的定义及特征
1.贴装设备的定义
按照设计和工艺要求将表面元器件（SMC/SMD）准确地贴装到PCB相应安装图形的表面的专用工艺设备，称为贴装设备。部分贴片机外形如图1.15和图1.16所示。图1.15 飞利浦AX5图1.16 FUJI-NXT模组高速多功能贴片机
2.贴装设备的特征
从电子封装技术的发展来看，贴装设备应具备的基本特征如下所述。（1）技术能力强
贴装设备应具有贴装先进封装器件、电路基板以及适应各种电路互连技术的能力，可扩展升级功能强，如精度、元器件装载、贴装工艺等对新型封装元器件有很好的覆盖能力。例如，在贴装焊球直径为0.125mm的CSP时，贴装机精度达到45μm 4σ，才能达到可以接受的良品率。
工作过程中人为干涉要少，每台机器上要配有一定数量的送料器装载量，以减少送料器更换的装卸操作。（2）可操作性好、工作稳定可靠
元器件及 PCB 的微型化要求提升贴装设备的贴装精度和工艺基准识别的准确性，设备结构工作稳定可靠，可操作性好。例如：
● 自动周期性校准，减少维护工作量；
● 先进的多媒体用户界面；
● 自动误差恢复。（3）产出高
贴装设备产出高、产能稳定，最好具备并行贴装、模块化、可伸缩、可扩展及伺服控制贴装头等能力，无效时间短。（4）柔性好
在技术发展和竞争的影响下，当前电子产品市场呈现出与过去截然不同的运营模式。数字化技术使得产品生产越来越多样化，而且也越来越容易。与此同时，消费者对个性化产品的要求也越来越高，迫使制造商需要不断向市场推出新产品，这样的直接后果就是一种新产品在市场上停留的时间越来越短，而制造商再也不能像以前那样靠一个产品长时间独霸市场。
由于电子产品市场生命周期缩短，制造商们常常不得不面对小批量多品种生产模式，同时随着产品向小型化方向发展，元器件供应商们也在不断开发新的封装方式。因此，电子制造商必须更多考虑如何优化调配设备以及各种工程资源，以实现高效率的生产。
柔性好体现在设备对生产要求的变化响应能力强，如转换时间、批量适应能力、送料器适应能力及PCB规格更改的适用能力等。在SMC/SMD贴装过程中所谓柔性最主要指的是两个方面，即贴装类型和贴装批量变化的适应能力。当生产品种转换，贴装类型的柔性化可通过贴装设备最低的调整度来体现，例如：
● 具有软件控制PCB宽度调节，柔性支撑及PCB边沿夹持专用定位固定装置；
● 柔性的PCB传送系统，以加快PCB转换时间；
● 使用在线控制系统的软件，控制生产品种的转换；
● 通过增加送料器的装载位置或相应的送料车加速送料器的更换时间；
● 吸嘴飞行更换，更换时间降到最低，减少时间损失。（5）价格适宜，使用成本低
使用成本低主要体现在下述几个方面：增加产出、减少无效时间、减少不良品率、减少操作成本和维护成本。1.5.3 贴装设备技术概述
1.现代贴装设备的发展（1）平行贴装新概念
新一代SMD贴装平台实现贴装头的全智能化、柔性化、高产量与长使用寿命，可以确保贴装在制造中达到最低的成本。理想的贴装平台结构的优势是建筑在能够为大批量、高复杂性电路组装提供高柔性化与可扩展性。该平台的核心是在可扩展、多功能贴装模块，每个贴装头实现了智能化。这种分布式机器智能化在许多平行贴装技术中起到了极其重要的作用。（2）激光对准技术的新体系
激光对准在平行贴装技术的开发中起到重要的作用，在飞行过程完成器件对准，支持了整个系统的快速贴装性能。在单一平台上适应贴装各种规格器件的宽广范围，驱动了第二代激光对准技术“自置传感系统”的实现。这种耐用贴装头的轻型机构，在运行中很少产生热量，对贴装精度影响极小，高的抗电磁干扰水平，转动速度柔性控制。软件新算法可扩展对各种器件封装形状（包括用户自定义封装）的复制。使用这种新型激光对准的器件尺寸，对多功能贴片机电动机可达52mm×52mm。更宽广的封装形状与改进的精确度，使得在这个平台上可完成各种精细间距多引脚数IC器件的贴装，改进了SMT整线的平衡生产。（3）PCB板对准技术的改进
如今的平行SMD贴装系统，在设备运行中都使用摄像装置来对准、识读PCB基准标志。当被搜索的PCB板通过设备传送时，事实上就引入了不精确的因素，为保证按技术标准规定的精度贴装每一个元器件，PCB板通过定位孔重新定位的要求是相当严格的。现在贴装头均具备PCB板对准的能力，以实现PCB板边沿夹持装置在整个贴装系统的任意一个位置进行转换。
新型贴装头机械结构具有极高的一致性，可在少于2s的时间内完成更换，以致更换新的贴装头可不需要重新校准，SMT生产线也不至于停机。（4）Z轴贴装力的控制
贴装系统每个模快的智能化与快速通信能力的优越性是提供重新获得Z轴贴装力控制的机会。由此，Z轴运动的气动调节装置，可通过伺服线性电动机变换该系统能对Z轴高度、贴装力与接触力进行精密控制。可防止应力造成元器件的微裂缝，确保每个元器件的贴装力和高度，达到快速贴装和更高的产能。（5）无缺陷贴装
平行贴装系统的每一个贴装头有自己的器件对准系统与控制装置。每个贴装头都可完成真空吸嘴编辑，操作者可以在不停机的状态下，进行真空吸嘴定位与质量检查和问题诊断。
平行贴装系统可建立数据报告，如生产日期、用户传动轴的运动与转动、为维护提供依据等。区域智能化也能提供对每个真空吸嘴气动控制系统的监测，在搜索后，检查卷带的位置，保证小型元器件被吸持在真空吸嘴下面的正确位置，可靠吸持。真空吸嘴装置的过滤器可防止系统的污染。（6）单一贴装平台
理想的贴装平台可装载几乎所有的IC封装器件与异形器件。在系统的用户界面，操作、送料器、应用程序及维护均是通用的。使得新的贴装平台成为单一的机器，可适应所有封装器件及各种批量复杂的PCB板组装生产。（7）SMD贴装工艺
SMD贴装过程包括PCB送入→器件吸持→移动器件对准（CA）→识别→移动器件到PCB上方→基准对准系统检查识读PCB基准标志→贴装器件→贴装头返还送料区→PCB送出。在这9个工序中，唯一有效的是贴装器件，其他工序仅仅是辅助，尽可能并行完成。例如，一组批吸持器件CA可与贴装头并行移动（飞行对中，飞行定向），吸持与贴装并行（双道贴装）就提高了贴装速度，减少了贴装时间。
为满足这个要求，许多制造商使用一个“群体顾客化（Mass Customerization）”战略。将特殊的产品对准不同的顾客。为了达到群体顾客化，制造商在同一个或不同的时间段内使用同一条生产线生产数十种或更多种不同的产品。这个生产方式的变化确保了对制造效率最大化的需求。
2.常用的贴装设备分类（1）按贴装机的结构特点分类
① 转塔型（Turret）。
元器件送料器放于一个单坐标移动的料车上，PCB放于一个沿X/Y坐标系统移动的工作台上，贴装头安装在一个转塔上。工作时，料车将元器件送料器移动到取料位置，贴装头上的真空吸料嘴在取料位置取下元器件，经转塔转动到贴装位置（与取料位置成180°），在转动过程中经过对元器件位置与方向的调整，再将元器件贴放于PCB上。
② 拱架型（Gantry）。
此类机型的元器件送料器、PCB基板是固定的，贴装头（安装多个真空吸料嘴）在送料器与PCB基板之间来回移动，将元器件从送料器取出，经过对元器件位置与方向的调整，然后贴放于PCB基板上。由于贴装头是安装于拱架型的沿X/Y坐标移动的横梁上，所以得名。
③ 平行贴装结构。
平行贴装结构这一贴装系统以多个贴装头为基础，每个贴装头都由精细的进料器送料。贴装头平行运作，同时执行拾取、元器件排列和贴装任务。（2）按贴装速度分类
① 高速贴装机：贴装速度一般在36 000片／h以上。
② 中速贴装机：贴装速度在36 000片／h以下。
③ 多功能贴装机：
● 贴装速度一般小于10 000片/h；
● 贴装范围广，柔性大；
● 几乎所有类型的机型都有多功能系列。1.6 焊膏印刷设备技术及其应用1.6.1 焊膏印刷及焊膏印刷机的定义
1.焊膏印刷
通过自动化设备按预定程序将一定量的焊膏涂敷到PCB相应焊盘上的工艺方法。
2.焊膏印刷机
焊膏印刷机又称SMT印刷机。焊膏印刷机是专门用来进行焊膏印刷的自动化程度较高的印刷器械。焊膏印刷工艺的目的是使焊膏通过模板与焊膏印刷设备的共同作用，准确地将焊膏印刷到PCB板上。印刷涉及的工艺元素主要有模板、焊膏及焊膏印刷机。部分印刷机外观如图1.17和图1.18所示。图1.17 DEK 266.Horizo外观图1.18 MPM AP-HIE外观1.6.2 焊膏印刷机的构成
焊膏印刷机系统组成主要包括机械、电气两大部分。
1.机械部分
由运输系统、网板夹持装置、PCB夹板装置、视觉系统、刮刀系统、自动网板清洗装置、可调工作平台等组成。（1）运输系统
① 组成：包括运输导轨、运输带轮及皮带、步进电机、驱动器、停板装置、导轨调宽装置等。
② 功能：对PCB进板、出板的运输、停板位置及导轨宽度进行自动调节以适应不同尺寸的PCB 基板。（2）网板夹持装置
① 组成：由气缸、导轨、滑块及加工件等组成，钢网支座可左右移动，以适用于不同大小的钢网。
② 功能：夹持网板的宽度可调，并可对钢网位置固定、夹紧。（3）PCB夹板装置
① 组成：真空腔组件、磁性顶针、柔性的夹板装置、Z向压片组件等。
② 功能：柔性夹持处理装置可定位夹持各种尺寸和厚度的PCB基板，带有可移动的磁性顶针和真空吸附装置，能有效地控制PCB变形而造成的印刷不良。（4）视觉系统
① 组成：包括CCD运动部分和CCD—Camera装置（摄像头、光源）及高分辨率显示器等，由视觉系统软件进行控制。
② 功能：采用先进的图像视觉识别系统，LED1、LED、LED3亮度独立控制与调节，采用高精度的相机，精确地进行PCB与钢网模板对准，确保印刷精度为±0.02mm以上。（5）刮刀系统
① 组成：包括印刷头（刮刀升降行程调节装置、刮刀片安装部分）、刮刀横梁及刮刀驱动部分（步进马达）、刮刀等组成。
② 功能：悬浮式印刷头，丝杆与电动机采用直联式设计，使刮压力精度更高，下焊膏更均匀，具有特殊设计的高钢性结构使印刷更稳定，刮刀压力、印刷速度、脱模长度、速度等均由PC控制，使得调节更方便。（6）自动网板清洗装置
① 组成：包括真空管、真空泵、清洗液储存和喷洒装置、卷纸装置、升降气缸等。网板清洗装置被安装在视觉系统后面，通过视觉系统决定清洗行程，自动清洗网板底面。
进行清洗时，清洗卷纸上升并且贴着模板底面移动，用过的清洗纸被不断地绕到另一滚筒上。清洗间隔时间可自由选择，清洗行程可根据印刷行程自行设定。进行湿洗时，当储存罐中清洗液不够时，系统出现报警显示，此时应将其充满清洗液。干、湿、真空洗周期可自由调节。
② 功能：可编程控制的全自动网板清洁装置，具有干式、湿式、真空三种方式组合的清洗方式，彻底清除网板孔中的残留焊膏，以保证印刷质量。（7）可调印刷工作台
① 组成：包括Z轴升降装置（升降底座、升降丝杠、伺服电机、升降导轨、阻尼减震器等）、平台移动装置（丝杆、导轨及分别控制X、Y、θ方向移动的伺服电机等）、印刷工作台面（磁性顶针、真空腔）等。
② 功能：通过机器视觉，工作台自动调节X、Y及θ方向位置偏差，精确实现印刷模板与PCB板对准。
2.电气部分
电气部分由工控机及控制软件、驱动器、步进电机、伺服电机和气动系统以及信号监测等系统组成。
操作系统控制：一般采用Windows操作系统，智能化的先进软件控制，极大地方便了用户的使用。
① 工作原理。由高精度的图像视觉系统精确识别并计算出PCB Mark与钢网Mark间的偏差值，由PC控制工作台完成校准。在印刷焊膏时，焊膏受刮刀的推力产生滚动前进，所受到的推力可分解为水平方向的分力和垂直方向的分力。当运行至模板窗口附近时，垂直方向的分力使黏度已降低的焊膏顺利地通过窗口印刷到PCB焊盘上，当平台下降后便留下精确的焊膏图形。
② 功能特性。
● 采用先进的图像视觉识别系统，独立控制与调节的照明，高速移动的镜头，精确地进行PCB与模板对准，确保印刷精度为±0.026mm。
● 高精度伺服电机驱动及 PC 控制，确保印刷精度和稳定性，精确的图像识别技术具有±0.008mm重复定位精度。
● 悬浮式印刷头，特殊设计的采用高精度的步进电机直连式驱动刮刀升降，压力、速度、行程均由PC内运动控制卡精确控制，使印刷质量更均匀稳定。
● 可选择人工/自动网板底面清洁功能。自动、无辅助的网板底面清洁功能，可编程控制干式、湿式或真空清洗，清洗间隔时间可自由选择，能彻底清除网孔中的残留焊膏，保证印刷质量。
● 组合式工作台，可根据PCB基板大小设定安置顶针和真空吸筒，使装夹更加快速、容易。
● 多功能的板处理装置，可自动定位夹持各种尺寸和厚度的PCB板，带有可移动的磁性顶针和真空平台及真空盒，有效地克服板的变形，确保焊膏印刷均匀。
● 具有“Windows XP窗口”操作接口和丰富的软件功能，具有良好的人机对话环境，操作简单、方便。
● 具有对故障自诊断声、光报警和提示故障原因功能。
● 无论单/双面PCB基板均可作业。
● 可完美印刷0.3mm间距以及0201的焊盘。
● 闭环压力控制系统。
● 橡胶刮刀。
● 真空盒（印刷0.4～0.6mm厚薄板时选用）。
● Z向压片自由切换（DSP-1008）。
● 2D检测系统。
● SPC系统。1.6.3 焊膏印刷设备的分类
SMT焊膏印刷机有全自动焊膏印刷机与半自动焊膏印刷机之分。
1.全自动焊膏印刷机
全自动焊膏印刷机是为了适应高密度电子封装技术的发展趋势，QFP、SOP、BGA、CSP、01005等细间距的焊膏印刷工艺。全自动焊膏印刷机在自动化SMT生产线上的配制，如图1.19所示。图1.19 SMT生产线
2.半自动焊膏印刷机
半自动焊膏印刷机常用在所生产产品相对较简单，产能也不很大的单位。
印刷系统主要是指印刷设备和印刷参数。印刷设备的质量对印刷准确度影响非常大，印刷设备的重复印刷精度与印刷参数设置的合理匹配，是准确印刷的基础。印刷参数较多，但对印刷效果影响最大的关键参数有刮刀压力、脱模速度、印刷速度和脱模距离等，需要设置好这些关键参数并使其相互匹配，以提高印刷质量。1.7 自动光学检测设备AOI及其应用1.7.1 在SMA生产中导入AOI的作用和意义（1）AOI的定义
自动光学检测设备（Automated Optical Inspection，AOI），是通过光学的方法对PCB板进行扫描；通过CCD摄像机读取器件及焊脚的图像；通过逻辑算法或影像对比的方法对PCBA上的元器件及焊点进行检测，从而发现是否有漏装、短路、空焊、贴翻、器件位置不正、极性错误、焊料多、焊料少等缺陷的PCB板。（2）在SMA生产中导入AOI的意义
在激烈的市场竞争中，电子产品制造厂商必须确保产品的质量。为了保证产品的质量，对产品制造工艺过程中的各工序（特别是重点工序）实施在线质量监控显得尤为重要。随着表面组装技术（SMT）中使用的PCB线路图形的精细化、SMC/SMD元器件的微型化、SMA组装的高密度化及快速化的发展趋势。采用目检或人工光学检测的方式已不能适应，因此采用自动光学检测（AOI）技术作为质量检测的技术手段已是大势所趋。
由于人工检验的主观性，导致其检验结果往往会存在一些局限性。从而在现代电子产品生产中导入AOI设备，其意义首先在于克服了人工目检的局限性。特别是对于高密度复杂的表面贴装PCB板，再依赖人工目检既不可靠，也不经济，在面对快速发展的新一代微细化的元器件，如0201、01005、EMI等已成为不可能的事情。1.7.2 自动光学检测设备（AOI）的优点
1.综述
随着现代电子产品的轻、薄、短、小化的发展势头，自动光学检测设备（AOI）正被越来越多地用来监视和保证PCBA的组装质量。再加上目前用于PCBA组装质量检测的自动光学检测设备（AOI）检测技术上的进步，诸如先进光学镜片的采用、创新光路（放大倍数更大）的设计方案、更先进、复杂的算法等新技术的综合应用，从而AOI已能实现在较高生产产能的情况下获得较高的缺陷捕获率。
2.AOI检测设备具有的优点
① AOI是作为工艺过程控制的主要检测设备，对于完善的单板测试检查平台具有重要的意义，AOI为追求6SIGMA品质提供了有力、可靠的保障。
② AOI设备解决了0402，0201类，Fine pitch等微封装器件的结构性检查的问题。
● 取代人工目检，避免人工目检的偶然性、随机性、重复性差等问题；特别是解决了人工目检不能定量分析贴放的偏差及焊点的质量。
● 解决了人工目检不能定量分析焊膏印刷的偏差及焊膏面积、体积的质量，解决了人工目检不能对SMT提出可靠的修正性分析建议的问题。
● 通过自动光学检测设备SPC的数据反馈统计功能，制程工程师可以及时地优化工艺参数，提高生产质量。
③ AOI测试设备是通用的测试检查平台，它可以适合于多种工艺类型单板的测试及检查。AOI检测提高了后端测试的直通率，降低了维修成本。
④ AOI作为工艺性检测的测量手段之一，为提高焊点的可靠性研究提供了有力的保障。
⑤ AOI设备具有较强的适应能力。
● 能根据SMT线体的质量控制要求放置于不同的位置，具备灵活的检测策略。
● AOI设备具备适应PCB组装密度进一步提高的要求，随着电子产品组装密度的大幅提高，传统的一些测试技术面临着挑战，但是AOI则在未来相当长的时间内不会受这些因素的影响。
⑥ AOI被用于作为工艺控制的目的，可以及早发现工艺恶化的趋势，如焊膏及贴装位移，不正确的料盘安装（OCR/OCV）等。
⑦ AOI被用于完成检测的目的，可以充分利用再流焊后的AOI检测项目较全的特点，全面地对单板工艺性缺陷进行检测，并且产生较为完整的检测信息，提高产品的交付质量。
⑧ 测试程序的生成十分迅速。AOI设备的测试程序可直接由CAD资料生成，十分快捷。与在线测试相比，由于无须制作专门的夹具，测试成本也大幅降低。
⑨ AOI设备的检测速度较快，可以置于流水线上，可以满足SMT生产线的生产节拍。目前许多工厂在生产过程中对PCB组件的检验主要靠人工目检，随着PCB尺寸的加大和组件数的增多，这种检测方式已经不堪重负。而AOI测试目前能做到0.1s/幅的速度，满足在线检测的要求。1.7.3 自动光学检测设备（AOI）的结构组成
AOI的结构组成可划分为以下几部分：图像采集系统、光源系统、机械运动系统以及用于图像处理的软件系统。
1.图像采集系统
自动光学检测系统的图像采集都是采用数字照相机。图像采集系统犹如人的眼睛，直接决定了所采集图像的质量和检测的速度。
2.光源系统
光源系统提供成像所需的光源，通过可调节的光强、色彩、入射角度等不同组合的光源，与数字相机配合，完成整个成像功能。
3.机械运动系统
AOI系统中的机械运动系统是实现检测过程准确定位、稳定测量的前提，具有精确度高，重复性好的特点。
AOI的机械运动系统分为3种类型：第1种是光源及摄像系统运动，单板不动；第2种是单板运动，光源及摄像系统不动；第3种是单板、光源及摄像都动。这3种方式在炉后的AOI 中都有运用，但是炉前的 AOI 多采用单板不动而光源及摄像系统运动的方式。运动部件多采用丝杠和线性导轨两种，线性导轨的精度较高，但是不论哪种形式，为了保证位置精度及重复性，AOI都采用的是伺服控制系统结构形式。例如，VT-WINII采用的是丝杠轴承的PLC伺服控制系统，重复精度可达0.2μm。
4.图像处理的软件系统
在AOI 系统中，图像处理软件如同人的大脑，对采集到的图像数据进行分析、处理和判定。AOI 检测设备的综合性能，如故障现象的检测能力，系统的灵活性，是否具备准确的测量功能，检测结果是否可经过进一步的统计、分析而用于工艺监控等，都与所采用的图像处理技术有着密不可分的关系。1.7.4 自动光学检测设备的分类
1.根据配置场合的不同，AOI可分为离线式AOI和在线式AOI两种
具体选用在线还是离线，必须根据自身的实际情况去权衡：如果是小批量、多品种，转线频繁的生产模式，宜选用离线式AOI，易于搬动，可灵活应对任何工序的检查需要；而在线式往往固定于某一工序位置上，最适合于大型企业，产品生产批量很大的场合，这样免去了程序调试的时间，提高了设备的使用率和稳定性。
2.根据应用目的不同，AOI又可分为缺陷检测及缺陷预防两种类型
AOI使用目的不同，其在生产线上配置的位置也不同。同样的AOI在SMT生产线上的配置位置不同，其获取的控制信息也是不同的。一般情况下AOI可以有效地配置到生产线的下述3个位置上，如图1.20所示。图1.20 一条标准的SMT自动生产线A0I在线体中的最佳配置（1）焊膏印刷之后
主要用来检测焊膏印刷过程中的缺陷。通常焊接缺陷的70%源于锡膏印刷的缺陷。大多数具备2D（3D）的检测系统，便能监控焊膏印刷中所出现的各种印刷缺陷。用来检测焊膏印刷的AOI也称SPI（Solder Paste Inspection），如图1.20所示的AOI1。（2）高速贴片机之后和多功能贴片机之前
主要用来检测单板生产过程中的贴片问题，可以有效地防止元器件的缺失、极性、移位、立碑、反面等。也可检测焊膏印刷的偏移，桥连等。由于它位于再流焊之前，故也称为炉前AOI，如图1.20所示的AOI2。（3）再流焊接之后
由于它位于生产线的末端，检测系统可以检查元器件的缺失，偏移、歪斜、焊料量的多或少、短路、翘脚及极性等方面的所有缺陷。由于它位于再流焊之后，故也称为炉后AOI，如图1.20所示的AOI3，主要用来检测PCBA焊接以后的所存在的各焊点缺陷。
在应中，前两种AOI（即AOI1、AOI2）属于缺陷预防类性的，而炉后AOI属于缺陷检测性的。1.7.5 AOI应用策略和技巧
1.焊膏检测AOI（1）焊膏检测AOI的作用
① 焊膏印刷缺陷的检测。焊膏检测AOI是基于SMT组装缺陷的60%～70%来源于焊膏印刷工序。在焊膏印刷阶段通过 AOI 的监控作用和焊膏印刷质量的检测，可以很容易、很经济地预防再流焊接缺陷现象的发生。焊膏检测AOI系统分为2D及3D两种类型。
● 2D检测系统可以检测焊膏印刷在X-Y平面方向所发生的焊膏印刷图形的移位、完整性、桥连等。
● 3D的检测系统除具有2D系统的检测功能外，还具有对焊膏高度、面积、体积的准确测量功能。
② 焊膏印刷缺陷的预防。焊膏检测AOI除用于焊膏质量检测外，另一个重要的作用是焊膏印刷缺陷的预防。它借助SPC的过程控制能够监控焊膏的偏移、歪斜、不足等的焊膏区域以及溅锡、桥连等。3D系统还可以测量焊膏的印刷量。
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