Ang inspeksyon ng AOI ay umaasa sa visible light reflection imaging at maaari lamang makuha ang mga morphological feature ng surface Solder Paste sa pagitan ng mga PCB pad at component pin. Kapag nakumpleto na ng solder ang reflow at bumuo ng isang siksik na layer ng metal, ang mga depekto tulad ng mga voids, bridging, at offset sa ilalim nito ay ganap na nasa labas ng optical recognition range. Ang ganitong mga problema ay partikular na laganap sa 0.4mm pitch BGA at bottomless-lead QFN packages. Ang data ng pagsusuri ng pagkabigo mula sa linya ng produksyon ng JiaJinYuan sa nakalipas na tatlong taon ay nagpapakita na ang mga maagang pagkabigo sa open-circuit na dulot ng mga voids ay bumubuo ng 68% ng mga pagkabigo na nauugnay sa panghinang, kung saan 92% ang ipinakita bilang kwalipikado sa inspeksyon ng AOI.
Talagang na-debug namin ang 37 linya ng SMT at nalaman namin na kapag ang rate ng alarma ng AOI ay mas mababa sa 0.15%, ang muling pagsisiyasat ng X Ray ay patuloy na nagpapakita ng isang solder joint void rate na 2.3% hanggang 4.7%. Lalo na sa mga QFN device na may thermal pad area na mas malaki sa 8mm², ang mga void ay puro sa gitnang bahagi ng pad. Ito ay dahil ang volatile Flux gas ay nakulong ng tinunaw na metal na panghinang sa panahon ng reflow at hindi makatakas, habang ang sistema ng AOI ay hindi makikilala ang gayong ganap na sakop na mga panloob na lukab.
Ang mga motherboard na T-Box na automotive na ginawa ng isang customer ay nakaranas ng pasulput-sulpot na pagkagambala sa komunikasyon sa tatlong magkakasunod na batch. Ang AOI full inspection PASS rate ay 99.98%, ngunit ang functional test failure rate ay umabot sa 1.2%. Sa wakas, gamit ang X Ray equipment ng JiaJinYuan sa 100% na pag-scan bago ang pagsubok sa MTBF, ang mga spherical void cluster na may average na diameter na 120μm ay matatagpuan sa ibaba ng U5 power management chip, na may void volume ratio na 31%, na higit sa 15% upper limit na tinukoy sa IPC-A-610G standard. Kung umaasa lamang sa inspeksyon ng AOI, ang mga board na ito ay nabigo sa mga batch pagkatapos ng tatlong buwang operasyon sa site ng customer.
Gumagamit ang X Ray system ng JiaJinYuan ng 130kV microfocus X-ray source na ipinares sa isang 12μm pixel detector, na malinaw na makakapagresolba ng 25μm-level na void edge sa 150× magnification. Kailangan lang itakda ng mga operator ang solder joint area ROI at i-click ang awtomatikong pagkilala, at kakalkulahin ng system ang void area ratio sa real time ayon sa mga pamantayan ng IPC at markahan ang mga pulang babala. Ang buong proseso ay hindi nangangailangan ng manwal na karanasan sa interpretasyon ng imahe. In contrast, ang AOI inspection ay makakapag-output lang ng contour matching values para sa parehong solder joint at hindi makakapagtatag ng relasyon sa pagmamapa na may void volume.
Noong nagsagawa kami ng comparative verification sa isang factory sa Dongguan, nagkaroon kami ng parehong grupo ng mga operator na nag-inspeksyon sa parehong batch ng 500 industrial control motherboard na may BGA gamit ang AOI at X Ray ayon sa pagkakabanggit. Inabot ng 21 minuto ang AOI at hindi naalarma ang anumang mga abnormalidad ng solder joint, habang naka-detect ang X Ray ng 39 chips na may labis na voids sa loob ng 47 minuto, kung saan 17 voids ay matatagpuan sa pangalawang row ng BGA solder balls at ganap na natatakpan ng upper solder balls. Tinutukoy ng structural physical occlusion na ito na kahit gaano pa kalaki ang pag-upgrade ng algorithm, hindi kailanman makakalagpas ang AOI inspection sa optical diffraction limit.
