AOI vs. SPI vs. AXI: Welche Prüfung gehört wohin in der SMT-Linie?

Die SPI (Lotpasteninspektion) prüft das Pastendepot direkt nach dem Drucker, die AOI (automatische optische Inspektion) prüft, was nach Bestückung, Reflow- oder Wellenlöten auf der Baugruppe sichtbar ist, und die AXI (automatische Röntgeninspektion) prüft Lötstellen, die unter Bauteilen verborgen sind. Die meisten SMT-Linien nutzen SPI und AOI als Rückgrat und ergänzen AXI nur dort, wo Baugruppen BGAs, QFNs oder andere verdeckte Lötstellen tragen, die das erfordern.

Die drei ergänzen sich, statt zu konkurrieren. Jede sieht Fehler, die die anderen nicht sehen, und jede steht an einer anderen Stelle der Linie. Dieser Leitfaden zeigt, was jede erkennt, was sie übersieht und wo sie hingehört.

Was ist der Unterschied zwischen SPI, AOI und AXI?

SPI misst die Lotpaste auf der unbestückten Leiterplatte nach dem Schablonendruck, meist mit einem 3D-Höhensensor. Sie meldet Volumen, Höhe, Fläche und Versatz jedes Depots sowie Brücken und fehlende Paste. Sie ist die früheste und günstigste Stelle, um ein Lötproblem abzufangen: Ein schlechter Druck lässt sich reinigen und neu drucken, bevor ein Bauteil bestückt ist.

Die AOI nutzt Kameras und Mehrwinkelbeleuchtung, um die sichtbare Baugruppe zu beurteilen: Bauteile (vorhanden, richtig, versetzt, verdreht, verpolt), Beschriftungen sowie die sichtbaren Lötmenisken und Anschlussbeine. Eine 2D-AOI arbeitet mit Farbbildern; eine 3D-AOI ergänzt eine gemessene Höhe, sodass abgehobene Beine, Koplanarität und Lotvolumen gemessen statt abgeleitet werden.

Die AXI durchstrahlt die Baugruppe mit Röntgenstrahlen und bildet die Lotdichte ab, auch bei Lötstellen unter dem Bauteilkörper. Sie ist die Methode für BGA- und QFN-Lötstellen, Voids, Head-in-Pillow und den Lotdurchstieg in THT-Hülsen. Sie ist langsamer und pro Baugruppe teurer als die AOI und kann weder Beschriftungen lesen noch Farben prüfen.

Was erkennt und was übersieht jede Prüfung?

Wo gehört jede Prüfung in die SMT-Linie?

Nach dem Druck: SPI

Die SPI steht direkt hinter dem Schablonendrucker. Ein großer Teil der Lötfehler entsteht beim Druck, und in dieser Phase ist noch kein Bauteil auf der Leiterplatte, sodass die Korrektur wenig kostet. SPI-Daten können auch an den Drucker zurückgemeldet werden, um den Versatz zu korrigieren und die Schablonenreinigung auszulösen.

Vor dem Reflow: AOI nach der Bestückung

Eine AOI nach dem Bestückautomaten und vor dem Reflow-Ofen prüft auf fehlende, versetzte, falsche oder verpolte Bauteile, solange sie sich noch von Hand korrigieren lassen. Lötstellen kann sie nicht beurteilen, weil sie noch nicht entstanden sind. Linien mit teuren Baugruppen oder hohem Bestückrisiko setzen sie ein; viele Linien verzichten darauf und verlassen sich auf die AOI nach dem Reflow.

Nach dem Reflow: AOI (und AXI, wo nötig)

Die AOI nach dem Reflow ist die häufigste Position und deckt das breiteste Fehlerspektrum ab: Anwesenheit und Lage der Bauteile, Polarität, Beschriftungen, sichtbare Lötstellen, Lötbrücken, Tombstoning, abgehobene Beine, Lotkugeln und Fremdkörper. Trägt die Baugruppe BGAs oder Bauteile mit unten liegenden Anschlüssen, folgt für diese Lötstellen eine AXI nach der AOI, teils stichprobenartig.

Vor und nach der Welle: AOI für THT-Bauteile

Bei Baugruppen mit Mischbestückung prüft eine AOI vor der Wellenlötanlage, ob die THT-Bauteile eingesteckt, vorhanden, richtig und korrekt ausgerichtet sind. Nach der Welle prüft die AOI die sichtbare Lötseite auf fehlendes, zu wenig oder zu viel Lot und auf Brücken zwischen Pins.

Brauche ich alle drei in meiner Linie?

Nicht unbedingt. Eine praxisnahe Rangfolge sieht so aus:

• AOI nach dem Reflow ist für die meisten SMT-Linien das Minimum, weil sie das breiteste Spektrum sichtbarer Fehler an der fertigen Baugruppe abdeckt.
• SPI ist der nächste Schritt, wenn lötbedingte Fehler Ihre Nacharbeit dominieren oder Fine-Pitch-Bauteile den Druck zum Hauptrisiko machen.
• AXI lohnt sich, wenn Ihre Baugruppen BGAs, QFNs, LGAs oder andere verdeckte Lötstellen tragen und Ihre Kunden oder Normen deren Nachweis verlangen.
• AOI vor dem Reflow hilft bei hochwertigen Baugruppen, bei denen ein vor dem Reflow erkannter Bestückfehler eine teure Nacharbeit erspart.
• AOI vor und nach der Welle kommt infrage, wenn Sie eine THT- oder Selektivlötlinie betreiben.

Gehen Sie von Ihrem Fehler-Pareto aus: Welche Fehler erreichen Test, Nacharbeit oder den Kunden, und welche Prüfung hätte sie sehen können?

Wo passt DaoAI hinein?

DaoAI baut ausschließlich AOI-Maschinen. Wir verkaufen weder SPI noch AXI. Eine DaoAI-Maschine übernimmt die AOI-Position in Ihrer Linie, neben den SPI- und Röntgensystemen, die Sie bereits betreiben, und exportiert ihre Ergebnisse als CSV in Ihr MES.

Die P3 und P5 unterstützen auch die DIP-/THT-Prüfung, und die Inline-3D-Modelle P5 und P5D sind ab sofort lieferbar.

Jede DaoAI-Maschine nutzt dieselbe KI-Kernsoftware. Die automatische Programmierung erstellt das Prüfprogramm aus einem Golden Board (Referenzbaugruppe) in 30 Sekunden bis 5 Minuten, ohne CAD-Datei; die automatische Programmierung von DaoAI benötigt keine vorgefertigte Bauteilbibliothek. Die 16 Prüffunktionen, von Polarität und Lötbrücken bis zu Lotkugeln und Fremdkörpern, finden Sie auf der Seite zum Prüfumfang.

Kann eine 3D-AOI SPI oder AXI ersetzen?

Nein. Eine 3D-AOI misst die Höhe an der fertigen, sichtbaren Baugruppe und verbessert damit die Beurteilung abgehobener Beine, der Koplanarität und des Lotvolumens an sichtbaren Lötstellen. Sie sieht keine Paste vor der Bestückung, wie es die SPI tut, und sie kann nicht wie die AXI durch einen Bauteilkörper auf eine verdeckte Lötstelle blicken.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist der Unterschied zwischen AOI und SPI?

Die SPI misst Lotpastendepots nach dem Druck, bevor Bauteile bestückt werden. Die AOI prüft die Baugruppe nach der Bestückung oder dem Löten und kontrolliert Bauteile, Beschriftungen und sichtbare Lötstellen.

Kann eine AOI BGA-Lötstellen prüfen?

Nein. BGA-Lötstellen liegen unter dem Bauteilkörper, außer Sicht jeder Kamera. Die AXI ist die Methode für BGA-, QFN- und andere verdeckte Lötstellen; die AOI kann dennoch Anwesenheit, Lage und Beschriftung des BGA prüfen.

Wo sollte die AOI in einer SMT-Linie stehen?

Die häufigste Position ist nach dem Reflow-Ofen, wo die AOI die fertigen Lötstellen sieht. Manche Linien ergänzen eine zweite AOI nach der Bestückung und vor dem Reflow, um Bestückfehler abzufangen, solange ihre Korrektur günstig ist.

Verkauft DaoAI SPI- oder Röntgeninspektionsanlagen?

Nein. DaoAI baut ausschließlich AOI-Maschinen: Offline-2D-, Inline-2D-, Inline-3D- und THT-Modelle. Sie arbeiten neben Ihren vorhandenen SPI- und AXI-Anlagen.

Wenn Sie entscheiden, wo eine AOI in Ihre Linie gehört, beginnen Sie mit Ihrem eigenen Produkt. Senden Sie uns eine Ihrer eigenen Baugruppen, und wir testen sie kostenlos für Sie, und ein Ingenieur sagt Ihnen, welche Maschine und welche Position sie braucht.