1、通过对 AOI和 AXI检测结果分析提高SMT直通率随着印制电路板组装（PCBA）变得日益复杂，AOI 和 AXI系统在电子制造产业 中得到日益广泛的应用。AXI 有很好的缺陷诊断能力，但与 SMT线体上的其它设备 （印刷机、贴片机、回流炉和波峰焊）相比，其节拍时间（TaKT time）是一个瓶 颈。这两种检测设备如何有效地应用于生产检测呢？也就是说：1、我们如何合 理利用 AOI辅助补充 AXI检测，以减少 AXI检测时间？以及，2、我们如何利用 AOI和 AXI 检测结果，以提高整体制造工艺，从而提高制造直通率呢？过去的研究大多只 针对 AXI测试 1、3，而我们试图通过对 AOI和 AX
2、I的检测数据进行分析，进而达到这个目的。通过使用伟创力制造系统（FMS，Flextronics Manufacturing System）方法， 我们聚焦在精益制造。精益是一个制造方法论，它将浪费（WASTE）作为工序时间 的主要驱动力，同时使用方法工具持续消除在各种制造过程中的浪费，因为这是 实现工序时间缩短最有效的方法。我们开发了新的工艺过程以处理三种类型的浪 费：1、过度处理（不正确处理）；2、缺陷浪费；3、库存积压。我们在这个研究 项目中使用了 6西格玛的DMAIC（Define，Measure，Analyze，Improve & Control： 定义、测量、分析、改善和控制）的关键
3、要素和相关统计工具。在本研究项目中，我们首先从一个客户的产品着手，以前这个产品的AOI检测 的元器件覆盖率为 100%，AXI 的覆盖率大于 95%。我们对AOI、AXI、ICT 和功能测试 数据进行了六个月的分析，降低了某些非关键元器件的 AXI检测覆盖。降低 AXI覆盖 率的结果是：我们能够将 AXI测试时间从 4分多钟降低到小于 3分钟，同时我们也利 用日常的 AOI和 AXI检测结果发现了相应的工艺问题并加以改善。在本研究项目中，测试和工艺工程师协同工作，利用 AOI /AXI检测结果调整 锡膏印刷、贴片和波峰焊设备的设备参数设置，解决了许多工艺和物料问题并取 得了很好的效果。以一个产
4、品为例，我们通过只检测 BGA、细间距 IC、排阻和其 它“关键功能”元器件，实现了 AXI检测时间的缩短。这样 AXI的元器件和引脚覆 盖率分别从 98.4%和 98.9%降低到 13.6%和 50.1%，AXI 检测时间从 4.1分钟降低到 2分 钟。同时，AOI（顶面）、AOI（底面）、AXI、ICT 和FT的直通率分别从 98.9%、 97.3%、88.4%、98.9%和 100%提高到99.6%、99.0%、96.2%、98.9%和 100%。同时，在 本文中也会讨论成本节约的成果。PCB的平均密度正日益快速增加，同时，ICT 的电测 试接入点日益缩小，随着元器件数量和焊点数量的 增
5、加，AOI 和 AXI系统正被考虑“添加”到制造过程 中，以减少下游电测试成本 4。AOI 成本相对较低，而且易 于使用和设置，同时它也能够发现有些特定缺陷，特别是 错件。AXI 能检测出 95%以上的缺陷，如 BGA焊点空洞、 焊点质量缺陷、电镀通孔（PTH）焊料填充不足、压接跪 脚、SMT连接器开焊或少锡，以及“隐藏”焊点相关的缺 陷。将 AXI和常规测试方法相结合，可以确保产品的所有缺 陷在交付给客户之前都被检出。然而，对于高密度组件， AXI 检测跟不上组装工序速度，因为它的检测时间远比其它 SMT设备处理时间要长，因此会在 AXI工序前出现积压，从 而延长了整个组件的制造交付周期。所
6、以实现 SMT生产线平衡非常重要。缩短交付周期对实现精益制造至关重要，而消除浪 费是实现缩短交付周期最有效的方式。制造过程主要存在 七种类型的浪费：搬运、积压、多余动作、等待、过量生 产、过度处理（不正确处理）及缺陷。在本研究项目中， 我们主要研究以下三种浪费：过度处理、缺陷和积压。目 前在上海伟创力共有 14台安捷伦 AOI设备和三台 5DX设备， 我们决定让 AOI检测保持 100%的检测覆盖率，同时在网 络产品上降低 AXI的覆盖率，涉及组件的 PCB板层数为 6 24 层。我们的目标是通过对 AOI和 AXI检测结果分析提高 SMT 直通率。项目分为两个阶段：阶段一，用 100%的 A
7、OI检测降低 AXI的检测时间。我 们调阅了 AOI、AXI、ICT和 FT的历史数据，以了解并优化各方面的工艺和缺陷类型，而后修改了 AXI检测程序，降低元 器件检测覆盖率。 阶段二，在工艺工程师的帮助下，关注改善 SMT直通 率。我们必须首先确保AOI和 AXI程序是正确的，希望及时 反馈 AXI和 AOI缺陷，这样就能在制造更多“浪费”之前， 将工艺问题的根本原因找到并解决。在方法论章节我们将 详细描述这一过程。在本文的结论部分，我们也将列出本项目的成本节约 成果。方法 精益主要围绕着系统进行改善。我们必须将 AOI和 AXI 看作系统，而不是设备或工具。精益跳出工具的概念， 提供了系统
8、思考、文化改变和持续改进的方法。测试工程 师和工艺工程师都要协同投入到这项研究中，通过对 AOI和 AXI 检测结果的分析提高 SMT直通率。1、缩短 AXI检测时间如何减少 AXI检测覆盖率？在本项目中我们使用了六 西格玛 DMAIC（定义、测量、分析、改善和控制）的关键 要素和相关统计工具。首先我们调阅了以前36 个月特定 单板的测试直通率（AOI、AXI、ICT 和 FT）数据，一开始 我们只选择那些工艺稳定、测试直通率较高（AOI95%、 AXI80%、ICT95%且FT95%）、制造 DPMO小于 30的 组件进行研究，表 1列出了我们在本项目中首先研究的五种 组件的测试直通率情况。5DX能检出哪些历史缺陷？哪些元器件会出现这些缺 陷？图 1(a)中列出了前十大缺陷元器件的位置，图 1(b)中列 出了一个组件上的缺陷类型。这个组件是14层板，上面有 0402 元件、0.5mm 细间距翼型元器件和 0.6mmBGA焊球。
