AOI 与 AXI：为 SMT 制造选择最佳检测策略

AOI 是快速、经济高效的表面级缺陷检测的理想选择，而 AXI 擅长识别复杂装配体中隐藏的缺陷，但成本较高且速度较慢。在本详细指南中，我们将深入探讨 AOI 与 AXI 的比较，探讨它们的优缺点、成本、缺陷检测能力以及 SMT 制造的适用性。让我们帮助您根据您的特定需求做出明智的选择。

SMT 制造中的检测简介

在 SMT 制造中，确保印刷电路板 （PCB） 组件的质量是没有商量余地的。组件未对准、焊点不良或零件缺失等缺陷可能会导致代价高昂的故障。AOI 和 AXI 等检测技术在及早发现这些问题方面发挥着至关重要的作用。但是，由于优势和劣势不同，在 AOI 和 AXI 之间进行选择，甚至将两者集成，都需要清楚地了解它们提供的功能。本篇博文将分解 AOI 与 AXI 的优缺点，重点介绍成本、缺陷检测和 SMT 环境中的实际应用。无论您是在优化速度、预算还是精度，我们都能满足您的需求。

什么是自动光学检测 （AOI）？

AOI 使用高分辨率相机和先进的图像处理软件目视检查 PCB 是否有缺陷。这是一种非接触式方法，可扫描电路板表面以检测元件未对准、极性不正确、元件缺失以及焊料不足或过度等焊接缺陷等问题。

在典型的 SMT 生产线中，AOI 系统放置在回流焊接过程之后，以便及早发现缺陷。他们每小时可以检查数百块电路板，使其成为大批量生产的首选。

AOI 的主要特点

• 速度：在几秒钟内检测板材，非常适合高通量生产线。

• 成本效益：与 AXI 相比，初始和运营成本更低。

• 表面级检测：擅长识别 PCB 表面的可见缺陷。

什么是自动 X 射线检测 （AXI）？

另一方面，AXI 使用 X 射线成像来穿透 PCB 并检查内部结构。这项技术对于检测隐藏的缺陷至关重要，例如球栅阵列 （BGA） 下焊点中的空隙、倒装芯片或从表面看不到焊接连接的其他组件。AXI 还可以识别多层板中的元件破裂或内层错位等问题。

AXI 系统通常比 AOI 慢，根据复杂程度，每个板通常需要几分钟。然而，它们能够看穿组件，这使得它们成为高密度或高可靠性组件不可或缺的材料，例如用于航空航天或医疗设备的组件。

AXI 的主要功能

• 内部检查：检测焊点和内层中的隐藏缺陷。

• 高精度：对于具有 BGA 或芯片级封装的复杂组件至关重要。

• 速度较慢：由于成像详细，与 AOI 相比，每块板花费的时间更长。

AOI 与 AXI 比较：打破差异

让我们深入研究 AOI 与 AXI 的头对头比较，比较对 SMT 制造中的电气工程师最重要的关键因素：缺陷检测、成本、速度和应用适用性。

1. 缺陷检测能力（AOI 与 AXI 缺陷检测）

AOI：AOI 非常适合表面级缺陷。它可以高精度地发现塔式（元件倒立）、元件歪斜或可见接头上的焊料不足等问题，对于现代系统来说，精度通常超过 95%。但是，它无法看到组件下方或焊点内部，因此无法检测到 BGA 空洞或隐藏裂纹等缺陷。

AXI 的：AXI 在 AOI 的不足之处大放异彩。它可以检测内部缺陷，例如 BGA 焊球中的空洞（如果未检测到，可能会导致高密度电路板中高达 30% 的故障）或元件下的引脚未对准。AXI 的隐藏缺陷检出率超过 98%，这对于复杂装配至关重要。然而，它可能会错过 AOI 容易捕捉到的细微表面缺陷。

带走：使用 AOI 进行快速表面检查，使用 AXI 进行深入的内部检查，特别是当您的电路板包括 BGA 或其他隐藏连接时。

2. 成本分析（AOI 与 AXI 成本）

AOI：AOI 系统通常更实惠。入门级 AOI 机器的起价约为 50,000 美元，中端系统的价格在 100,000 美元到 150,000 美元之间。维护和运营成本也更低，因为 AOI 不需要 X 射线管等专用耗材。对于大批量生产，每块检查板的成本可以低至几美分。

AXI 的：由于技术复杂，AXI 系统的成本要高得多。基本款 AXI 机器的起价为 200,000 美元，高级型号的起价高达 500,000 美元或更高。此外，由于需要定期更换 X 射线管（每年花费 10,000 至 20,000 美元）和更严格的安全法规，运营成本更高。每块板的检查成本从 1 美元到 5 美元不等，具体取决于数量和复杂性。

带走：AOI 是标准 SMT 生产线的预算友好型选择，而 AXI 是高可靠性或复杂电路板的必要投资，因为这些电路板的故障成本超过了检查费用。

3. 速度和吞吐量

AOI：AOI 系统专为速度而生。一个典型的系统可以在 10-20 秒内检查一块电路板，使其适用于每天生产数千件的高速 SMT 生产线。这种快速检测最大限度地减少了生产瓶颈。

AXI 的：AXI 要慢得多，由于详细的 X 射线成像过程，每个板通常需要 1-5 分钟。这使得它不太适合大批量生产，除非有选择地用于关键组件或样品。

带走：选择 AOI 用于快节奏的生产线，并保留 AXI 用于内部质量至关重要的针对性检查。

4. SMT 中的应用适用性（AOI 与 AXI SMT）

AOI：最适合具有可见元件和焊点的标准 SMT 组件。它广泛用于消费电子产品制造，其中速度和成本效率是优先考虑的，并且大多数缺陷与表面相关。

AXI 的：非常适合具有隐藏焊点的复杂、高密度电路板，例如汽车、航空航天或医疗应用中的电路板。例如，如果未检测到内部空隙，具有多个 BGA 的医疗设备 PCB 可能无法满足监管标准，而只有 AXI 才能可靠地做到这一点。

带走：将检测方法与产品的复杂性和可靠性要求相匹配。AOI 适用于更简单的电路板，而 AXI 对于高级组件至关重要。

AOI 与 AXI 的优缺点：快速参考

为了让您更轻松地做出决定，以下是 AOI 与 AXI 优缺点的总结：

AOI 的优点和缺点

• 优点：

• 检测速度快（每块板 10-20 秒）。

• 成本更低（起价 50000 USD）。

• 对表面缺陷有效（95%+ 检出率）。

• 缺点：

• 无法检测组件下的隐藏缺陷。

• 仅限于可见的焊点和元件放置。

AXI 的优点和缺点

• 优点：

• 检测内部和隐藏缺陷（空隙的准确率为 98%+）。

• 对于 BGA 和高密度板至关重要。

• 确保高可靠性行业的合规性。

• 缺点：

• 成本高（起价 200,000 美元）。

• 检查时间较慢（每块板 1-5 分钟）。

• 更高的作和安全要求。

实用提示：您应该选择 AOI、AXI 还是两者兼而有之？

作为电气工程师，您的选择取决于几个因素：产品复杂性、产量、预算和质量要求。以下是指导您做出决定的可行提示：

1. 评估您的产品需求：如果您的 SMT 生产线为消费类设备生产简单的电路板，那么仅 AOI 就足够了。对于高密度或任务关键型电路板，请投资 AXI 或将其与 AOI 一起使用。

2. 考虑生产量：大批量生产线受益于 AOI 的速度。对于小批量、高价值的产品，AXI 的彻底性证明了较慢的速度是合理的。

3. 预算限制：如果担心前期成本，请从 AOI 开始，并有选择地将 AXI 用于采样或关键批次。

4. 混合方法：许多制造商将这两种技术结合起来。使用 AOI 进行回流焊后的初始表面检查，然后对较小百分比的电路板应用 AXI 以验证内部质量。这平衡了成本和可靠性。

例如，我合作的一家中型 SMT 工厂最近采用了混合模式。他们使用 AOI 检测了 100% 的电路板，捕获了 90% 的缺陷，然后在 10% 的高可靠性批次上使用 AXI 进行 BGA 验证。这降低了 40% 的总体检测成本，同时将缺陷率保持在 0.5% 以下。

为您的 SMT 生产线做出正确的选择

在 AOI 和 AXI 之间进行 SMT 制造选择并不是一个放之四海而皆准的决定。AOI 提供速度和经济性，使其成为大批量、不太复杂的电路板的理想选择。AXI 虽然成本高昂且速度较慢，但在检测高密度或高可靠性组件中的隐藏缺陷方面无与伦比。通过了解 AOI 与 AXI 的优缺点、成本和缺陷检测功能，您可以根据自己的特定需求定制检测策略。