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鉆孔質量自動化檢查方案

隨著電子信息產業的發展,對PCB產業的精細化要求越來越高。鉆孔是PCB板制造中的一個重要環節,PCB板已經發展到最小孔徑0.08mm、最小孔間距0.1mm甚至更高的水平。除了導通孔、零件孔,還有槽孔、異形孔、板外形等,均需要檢查。由于設備本身、人為因素、環境因素等原因,孔加工缺陷不可避免??蛻魧踪|量要求越來越高,不斷增加的客訴吃掉企業很大利潤,孔質量需要嚴格檢查。

在PCB鉆孔工藝中,需主要管控以下可能發生的品質問題:多孔、漏孔、移位、錯鉆、未透、孔損、偏廢、批峰、塞孔。目前各廠家的管控方法,主要是鉆前規范鉆機操作工藝,以及鉆后加強檢驗手段。實際生產中,由于鉆前手段只能降低錯誤發生的概率,不能徹底消除,必須依靠鉆后檢驗來確保產品質量。

在鉆后檢查中,目前很多國內廠家還在采用塞規結合人工目視菲林(膠片)套檢比對的方法:通過塞規重點檢查孔大、孔小,通過菲林重點檢查多孔、漏孔、移位、未穿、未透,其他的孔損、披鋒、孔塞等通過人工目視來完成。在使用菲林檢查時,每種產品鉆孔時先鉆出一張紅菲林樣板,檢驗時通過銷釘與產品板固定,人工在燈箱下目視檢查。這種方法理論上可以檢查出各種不良,但是實際中的效果折扣很大。主要問題體現在:

1. 不能保證小尺寸孔徑的檢查要求:生產實踐表明,對最小孔徑≥0.5mm的PCB板,人工可在保證一定生產效率的前提下達到較高的檢查效果。這是由人眼的最小可識別視角、工作距離、注意力可持續時間決定的。隨著孔徑尺寸的減小,對于0.5mm以下的產品板人眼的檢驗能力迅速下降,對于≤0.25mm的產品板,人工連抽檢質量都難以保證。

2. 人工檢查的效率有局限:人工檢查的效率,與孔數、最小孔徑有直接的關系。實際生產經驗表明,在10000孔以上、最小孔<0.5mm時,效率會顯著降低,人工只適合抽檢。對于高密度板,依靠人工已經無法保證鉆孔質量。

3. 不能保證品質的穩定性:人工會受到經驗、情緒、疲勞度、責任心等多方面因素的影響,難以保證品質的穩定性。一些廠家不得以采用多道人工、重復檢查的方法,依然不能確保品質的穩定性。

如何對PCB板的鉆孔品質進行高效、精確的檢測,保證產品質量?如何降低人工成本?PCB廠急需一款高效率高精度自動化檢查設備提質增效,驗孔機應運而生。驗孔機是一款光學自動檢查設備,它采集PCB孔成像,與設計文件(鉆帶文件或鑼帶文件)做比對,當兩者一致時說明鉆孔正確,否則說明鉆孔存在問題,再根據圖像形態分析、歸類缺陷的類型。驗孔設備是與設計文件進行對比的,人工目檢時是與菲林進行對比的,在檢驗原理上可以避免由于出現菲林鉆孔錯誤導致的問題,可信任度更高。

節省人力成本:在保證質量、提高效率的前提下,1臺驗孔機平均可節省2~3名品檢人員;

原材料:可節省菲林的物料成本,對于中小批量廠更有意義;

客戶投訴:可節省鉆孔缺陷造成的退單、罰款成本,盡管不像節省的人員、物料一樣可直接計算,但是年平均節省成本甚至高于驗孔機的采購成本;

減少報廢及無用物料工時浪費。


目前很多PCB大廠已經在大范圍采用驗孔AOI設備來替換人工。特別是日資企業和臺資企業,多年實踐證明這種新方法的有效性,值得眾多的國內PCB廠家重視和借鑒。

驗孔機常規檢查方案是:

1)鉆孔車間,鉆完孔直接檢查

· 鉆完孔直接檢查

· 鉆完孔經過除孔塞設備后再檢查,降低由于報點多導致的誤判

· 鉆完孔經過研磨機、除孔塞機后再檢查

2)FQC車間

· 自動上板或人工上板,再過驗孔機,最后分板機

FQC車間使用方法已經很成熟,只是檢查能力的區別。鉆板檢查環節,由于除孔塞機只能保證在縱深比5:1以下、孔徑大于0.3mm以上除孔塞效果較好,另外氣源消耗大也是很多小廠不能承擔的,如果采用水洗后連線方案,不僅檢查效果好,還將減少搬運板人工、上板人工、看板人工、收板人工,減少板子搬運導致的劃傷等。


大板連線檢查,過高壓水洗清除殘屑后報點少,為更好的管控質量,可以對報點進行一 一確認,此時增加離線分析系統,可提高設備利用率,實現更高利潤。


大板連線檢查,過高壓水洗清除殘屑后報點少,為更好的管控質量,可以對報點進行一 一確認,此時增加離線分析系統,可提高設備利用率,實現更高利潤。

另外電鍍后、綠油后、噴錫后均可以增加驗孔機連線環節,根據各廠家工藝需求而定。

驗孔機的使用時間已經超過十年,設備的功能和性能一直在不斷提升,與生產的配合度越來越緊密。特別是隨著高密度板的快速發展,驗孔機已經由原來的輔助設備逐漸轉變為關鍵配套設備。另外汽車板對異形孔、槽孔的高要求,也讓很多線路板廠在尋找性能更高的驗孔設備。它也是打造智能工廠,降低人工成本的重要環節。相信在很多PCB老廠的設備改造、新廠籌建中,驗孔機設備的普及性及價值會越來越高。


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