La inspección AOI se basa en imágenes de reflexión de luz visible y solo puede capturar las características morfológicas de la pasta de soldadura de superficie entre las almohadillas de PCB y los pines de los componentes. Una vez que la soldadura completa el reflujo y forma una capa metálica densa, los defectos como huecos, puentes y desplazamientos debajo de ella quedan completamente fuera del rango de reconocimiento óptico. Estos problemas son particularmente frecuentes en paquetes BGA de paso de 0,4 mm y QFN de cable sin fondo. Los datos del análisis de fallas de la línea de producción de JiaJinYuan durante los últimos tres años muestran que las fallas tempranas de circuito abierto causadas por huecos representan el 68% de las fallas relacionadas con la soldadura, de las cuales el 92% se mostraron calificadas en la inspección AOI.
De hecho, depuramos 37 líneas SMT y descubrimos que cuando la tasa de alarma AOI es inferior Al 0,15 %, la reinspección continua por rayos X revela una tasa de vacíos en las juntas de soldadura del 2,3 % Al 4,7 %. Especialmente en dispositivos QFN con un área de almohadilla térmica superior a 8 mm², los huecos se concentran en el área central de la almohadilla. Esto se debe a que el gas fundente volátil queda atrapado por la soldadura de metal fundido durante el reflujo y no puede escapar, mientras que el sistema AOI no puede reconocer en absoluto dichas cavidades internas completamente cubiertas.
Las placas base T-Box para automóviles producidas en masa por un cliente experimentaron interrupciones intermitentes en la comunicación en tres lotes consecutivos. La tasa de aprobación de la inspección completa del AOI fue del 99,98 %, pero la tasa de falla de la prueba funcional alcanzó el 1,2 %. Finalmente, utilizando el equipo de rayos X de JiaJinYuan en un escaneo del 100 % antes de la prueba MTBF, se ubicaron grupos de vacíos esféricos con un diámetro promedio de 120 μm en la parte inferior del chip de administración de energía U5, con una relación de volumen de vacíos del 31 %, superando con creces el límite superior del 15 % especificado en el estándar IPC-A-610G. Si solo se hubiera basado en la inspección AOI, estas placas habrían fallado en lotes después de tres meses de operación en el sitio del cliente.
El sistema de rayos X de JiaJinYuan utiliza una fuente de rayos X de microenfoque de 130 kV combinada con un detector de píxeles de 12 μm, que puede resolver claramente bordes vacíos de nivel de 25 μm con un aumento de 150 ×. Los operadores solo necesitan configurar el ROI del área de la junta de soldadura y hacer clic en el reconocimiento automático, y el sistema calculará la relación del área vacía en tiempo real de acuerdo con los estándares IPC y marcará advertencias rojas. Todo el proceso no requiere experiencia en interpretación manual de imágenes. In por el contrario, la inspección AOI solo puede generar valores de coincidencia de contorno para la misma junta de soldadura y no puede establecer una relación de mapeo con el volumen vacío en absoluto.
Cuando realizamos una verificación comparativa en una fábrica en Dongguan, hicimos que el mismo grupo de operadores inspeccionara el mismo lote de 500 placas base de control industrial con BGA usando AOI y X Ray respectivamente. AOI tardó 21 minutos y no alarmó ninguna anomalía en las uniones de soldadura, mientras que X Ray detectó 39 chips con huecos excesivos en 47 minutos, de los cuales 17 huecos estaban ubicados en la segunda fila de bolas de soldadura BGA y completamente cubiertos por bolas de soldadura superiores. Esta oclusión física estructural determina que no importa Cuánto se actualice el algoritmo, la inspección AOI nunca podrá superar el límite de difracción óptica.
