电子组装行业在技术和创建更高效工厂方面不断发展。最近，旨在改善每个独立工艺以及在看似不相关工艺之间互动的新工具已经问世。一个典型例子就是源自回流焊工艺的信息如何与现有的检测设备协同构建一个完整检测流程。

因为在生产线的上下游面临产生缺陷的风险，该行业在检测设备方面已投入巨资。这些设备擅长发现部件丢失、极性问题、桥接等缺陷。但它们不能在微观层面上检测焊点，以确定这些焊点的质量。下面是几个示例：

AOI设备可以确认所有SOIC部件的每个引线是否出现焊点以及是否没有桥接。但不能确定在任何焊点是否存在致使其脆弱的空洞。X射线机可以确认在BGA下面存在有所有焊锡球，但不能确定任何焊锡球是否为冷焊接。

AOI设备的另一个局限性是不能检测隐藏在BGA和PoP等部件下面的焊点。对于这些类部件来说，X射线机可以提供帮助，原因是其可以透过部件查看下面焊点（虽然不能进入焊点本身的微结构）。应当指出的是，多数电子组装工厂现在没有通过内联设备进行100%的X射线检测。相反，它们往往通过批量X射线设备对少量组装PCB进行抽查，于是风险就是不能查找到所有缺陷。

迄今为止，电子组装商只是接受了目前检测流程的局限性。总体说来，漏网的缺陷和潜在缺陷通常是可以控制的。（一个典型的潜在缺陷就是已通过所有工厂检测和测试的不良焊接，但一旦终端客户开始使用该产品，产品发生故障的风险就提高。）如今，新技术的发展促使电子组装商不断改善其检测流程。一个趋势就是电子设备的持续小型化，其中某些新部件在PCB采用超小的焊盘规格。当将焊膏印刷到这些小型焊盘上面时，最终沉积层具有很高的表面积与体积比。这面临的风险是焊膏中的助焊剂在回流焊期间过早燃尽，进而导致氧化、缝隙及其他问题。最终结果是回流焊工艺因工艺窗口极其有限而变得更具挑战性。事实上，整个温度曲线可能需要随着温度斜升至峰值而需要改变。回流焊炉的误差范围缩小，预期焊接缺陷可能显著增加（除非热力工艺控制改善）。另一个相关趋势是复杂电子设备（包括上述的小型化现象）变得更加普遍。可以想想智能手机与普通手机、超级笔记本与平板电脑、笔记本电脑与台式电脑、联网智能3D电视与老式电视，例子举不胜举。

于是，焊接缺陷成为一个快速发展的问题，因为现有检测设备的设计不能查找到所有缺陷，所以需要新的解决方案。值得庆幸的是，其设计旨在检测热力工艺的设备现已问世。以前，这些产品局限于现场抽查。另一问题是此类设备一直在“真空”运行——与AOI和X射线设备之间没有信息共享或沟通。我指的是市场上的许多温度曲线测试仪。这些装置测定了PCB以及某些特定部件的温度曲线。温度曲线测试仪将测定的温度曲线和部件容差进行对比，以确认热力工艺是否正确。现在，当对该人工作业自动化并使之呈连续性时，突然出现必须对热力工艺“检测”的任务。通过AOI和X射线将该工艺检测与缺陷检测结合在一起，最终构成完整的检测。下面描述了热力工艺检测（TPI）与AOI和X射线设备共享信息构成一个完整检测的情形。
• 在回流焊炉中正确处理并且在AOI和X射线设备中没发现任何缺陷的PCB可以视为是无缺陷的。
• 未通过TPI检测但通过AOI检测的PCB被视作疑似问题电路板，并将送到批量X射线装置。这使得X射线装置可以进行比随机抽样更有效的抽检。

结语
电子设备的小型化和产品的复杂化趋势使热力工艺更具挑战性。通过共享TPI、AOI和X射线设备之间的信息，一个完整的检测流程将查找到几乎所有此类缺陷。此外，它亦使批量X射线设备的运行更高效。

未来考量
检测在当今的电子组装厂内成为一项重要职能，但它仍然主要是一个标记缺陷装置的筛选流程。最终目标是为了初次毫无瑕疵地生产出所有PCB而不断改善相关工艺。为此，我们必须改善工艺控制。现在，自动化温度曲线测试系统可以通过实时SPC图和Cpk测定来执行工艺控制。此类信息对初现偏差的工艺提供了预警，使得工艺工程师通常可以在出现任何瑕疵之前，将工艺重新调整回最有效位置。利用联网TPI、AOI和X射线系统的实时信息与趋势，将该信息再提供给工程师，或乃至将该信息直接输入生产设备，将使显著改善的工艺控制有可能朝着“每次均能一遍做好”的方向发展。

KIC公司曾睿洲