如何为多品种 PCB 组装选型 AOI
参数只是入场券。在多品种车间现场,真正的差距在于:编程输入、换线时间与误报负担。七个关键问题揭示本质差异。
2026年8月5日
SPI 在印刷后检查锡膏,AOI 在贴片或焊接后检查板上可见部分,AXI 检查隐藏焊点。本文说明每种检测能看到什么、会漏掉什么,以及应放在产线的哪里。
SPI(锡膏检测)在印刷机之后立即检查锡膏印刷量;AOI(自动光学检测)在贴片、回流焊或波峰焊之后检查板上可见的部分;AXI(自动 X 射线检测)检查被元件遮挡的隐藏焊点。大多数 SMT 产线以 SPI 和 AOI 为骨干,只在板上有 BGA、QFN 或其他需要检查的隐藏焊点时才增加 AXI。
三者是互补关系,而不是互相替代。每一种都能看到其他两种看不到的缺陷,并且各自位于产线的不同位置。本指南说明每种检测能看到什么、会漏掉什么,以及应该放在哪里。
SPI 在钢网印刷后测量光板上的锡膏,通常使用 3D 高度传感器。它报告每个焊盘锡膏的体积、高度、面积和偏移,以及连锡和漏印。它是发现焊锡问题最早、成本最低的环节:印刷不良可以在贴任何元件之前清洗后重新印刷。
AOI 使用相机和多角度光源判定板上可见的部分:元件(有无、正确与否、偏移、旋转、反向)、丝印,以及可见的焊点爬锡和引脚。2D AOI 基于彩色图像工作;3D AOI 增加了实测高度,所以翘脚、共面度和焊锡体积是测量出来的,而不是推断出来的。
AXI 让 X 射线穿过组件,对焊锡密度成像,包括元件本体下方的焊点。它是检查 BGA 和 QFN 焊点、空洞、枕头效应(head-in-pillow)以及插件通孔内部透锡的方法。它的单板检测速度比 AOI 慢、成本更高,而且无法读取丝印或检查颜色。
| SPI | AOI(2D / 3D) | AXI | |
|---|---|---|---|
| 成像方式 | 对锡膏进行 3D 高度测量 | 多角度光源下的彩色图像;3D 增加结构光高度测量 | X 射线透射(2D、2.5D 或 CT) |
| 典型产线位置 | 印刷后、贴片前 | 回流焊炉前、回流焊炉后、波峰焊炉前或波峰焊炉后 | 回流焊炉后,常为离线或抽检 |
| 主要覆盖的缺陷 | 锡膏不足或过多、高度、面积、偏移、锡膏连锡、漏印 | 缺件、错件、偏移、旋转、反向、立碑或破损元件;丝印;可见焊点、连锡、翘脚;锡珠和异物 | BGA/QFN/LGA 焊点、空洞、枕头效应、隐藏连锡、插件通孔透锡 |
| 会漏掉什么 | 贴片之后的一切:元件、极性、回流焊缺陷 | 元件本体下方的隐藏焊点;内部空洞 | 颜色、丝印、本体上的极性标记;对轻质或非金属特征效果差 |
| 相对检测节拍 | 快;能跟上印刷机 | 快;在线时能跟上产线 | 较慢;常用于抽检或特定元件 |
SPI 紧跟在钢网印刷机之后。相当一部分焊锡缺陷源自印刷,而此时板上还没有元件,修正的代价很小。SPI 数据还可以反馈给印刷机,用于修正偏移并触发钢网清洗。
放在贴片机之后、回流炉之前的 AOI,可以在元件还能手工修正时检查缺件、偏移、错件或反向。它无法判定焊点,因为焊点还没有形成。板子价值高或贴片风险高的产线会使用它;许多产线则省去这一步,依靠炉后 AOI。
炉后 AOI 是最常见的位置,覆盖的缺陷范围最广:元件有无和位置、极性、丝印、可见焊点、连锡、立碑、翘脚、锡珠和异物。如果板上有 BGA 或底部端子元件,则在 AOI 之后用 AXI 检查这些焊点,有时采用抽检方式。
在混装板上,波峰焊炉前的 AOI 检查插件元件是否插好、有无、正确以及方向是否正确。过波峰焊之后,AOI 检查可见的焊接面是否有漏焊、少锡、多锡以及引脚之间的连锡。
不一定。一个实用的优先顺序如下:
从您的缺陷柏拉图出发:哪些缺陷流到了测试、返修或客户端,哪种检测本可以发现它们。
DaoAI 只生产 AOI 设备。我们不销售 SPI 或 AXI。DaoAI 设备占据您产线上的 AOI 工位,与您现有的 SPI 和 X-ray 设备并用,并以 CSV 格式把结果导出到您的 MES。
| DaoAI 设备 | 类型 | 适用位置 | 关键成像规格 |
|---|---|---|---|
| P3 / P3D | 在线 2D,单轨 / 双轨 | SMT 传送线中 | 26 MP 全局快门,10 µm/px |
| P5 / P5D | 在线 3D,单轨 / 双轨 | SMT 产线中需要高度数据的位置 | 21 MP,10 µm 光学,≤ 6 µm 高度精度 |
| A3 | 插件检测,桌面跨线式 | 跨在现有产线上方;一台设备兼顾波峰焊炉前和炉后 | 26 MP,最大板尺寸 420 × 420 mm |
| P1 / P1L / P2 | 离线 2D,手动上板 | 产线旁:NPI、小批量、实验室 | 5 MP,15 µm/px(P1、P1L);12 MP,10 µm/px(P2) |
P3 和 P5 也支持 DIP/插件检测,P5 和 P5D 在线 3D 型号现已可供货。
每台 DaoAI 设备都运行相同的核心 AI 软件。自动编程 只需一块标准板(golden board),30 秒至 5 分钟即可写出检测程序,不需要 CAD 文件;DaoAI 自动编程也不需要预先建好的元件库。从极性、连锡到锡珠和异物,全部 16 项检测能力都列在 检测覆盖范围 页面上。
不能。3D AOI 测量的是已完成、可见组件的高度,这能改善对可见焊点上翘脚、共面度和焊锡体积的判定。它看不到贴片前的锡膏(这是 SPI 的工作),也无法透过元件本体看到隐藏焊点(这是 AXI 的工作)。
SPI 在印刷后、贴任何元件之前测量锡膏。AOI 在贴片或焊接后检测板子,检查元件、丝印和可见焊点。
不能。BGA 焊点位于元件本体下方,任何相机都看不到。AXI 是检查 BGA、QFN 和其他隐藏焊点的方法;AOI 仍然可以检查 BGA 的有无、位置和丝印。
最常见的位置是回流炉之后,AOI 在这里能看到已完成的焊点。有些产线会在贴片后、回流前再加一台 AOI,趁修正成本还低时抓出贴片错误。
不销售。DaoAI 只生产 AOI 设备:离线 2D、在线 2D、在线 3D 和插件检测型号。它们与您现有的 SPI 和 AXI 设备配合使用。
如果您正在考虑 AOI 应该放在产线的哪个位置,请从您自己的产品开始。寄给我们一块您自己的板,我们将免费为您测试,工程师会告诉您需要哪款设备、放在哪个位置。
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