Détection précoce des défauts
Détecter les défauts à la source — PCB nu ou post-refusion — avant propagation aval.
Assurance qualité
Inspection AOI optique pour PCB & PCBA
L’AOI (Automated Optical Inspection) est essentielle pour détecter les défauts sur PCBs nus et cartes assemblées. APTPCB déploie des technologies AOI 2D/3D avancées tout au long de la fabrication et de l’assemblage pour détecter tôt, réduire les échappements et garantir une qualité produit supérieure.
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Inspection AOI : garantir une qualité supérieure pour PCBs nus et PCBAs
En fabrication électronique, la qualité des PCBs et PCBAs constitue la base des performances et de la fiabilité. Tout défaut caché au niveau carte peut se transformer en panne terrain, retours coûteux et impact réputationnel.
APTPCB intègre pleinement l’AOI comme composant indispensable de notre système de management de la qualité. En combinant AOI 2D/3D, programmation robuste et feedback process piloté par les données, nous vous aidons à détecter les défauts le plus tôt possible, réduire les échappements vers les étapes aval et les clients, améliorer le first-pass yield (FPY) et soutenir la fiabilité long terme dans des applications exigeantes.
AOI sur PCB nu : poser les bases de la qualité PCB
Pendant la fabrication du PCB nu, l’AOI est une étape clé pour vérifier l’intégrité de l’image cuivre finale. Elle compare minutieusement la carte fabriquée aux données Gerber d’origine, identifiant des écarts que même les tests électriques (E-Tests) peuvent manquer.
Contrairement aux E-Tests, qui vérifient principalement continuité et isolation, l’AOI sur PCB nu se concentre sur la précision géométrique et visuelle de chaque piste, pad et plan. Elle peut détecter des pistes rétrécies mais non rompues — un défaut subtil qu’un E-Test pourrait ne pas voir. Non corrigées, ces imperfections peuvent dégrader les performances, la capacité de courant, l’intégrité du signal et la fiabilité à long terme.
Problèmes typiques détectés par l’AOI PCB nu :
- Pistes rétrécies ou sur-gravées modifiant l’impédance ou réduisant la capacité de courant
- Éclats de cuivre, ponts ou résidus pouvant devenir des courts-circuits latents
- Anneau annulaire insuffisant, pads cassés ou formes de pads irrégulières
- Manque/excès localisé de cuivre dans des zones critiques
- Anomalies de gravure ou de placage impactant la fiabilité
Applications critiques pour l’AOI PCB nu :
- Circuits haute fréquence : Assurer une impédance précise, une largeur/espacement cohérents et une intégrité de signal optimale sur des designs RF et high-speed.
- Charges haute puissance : Vérifier largeur et uniformité du cuivre pour une capacité de courant robuste et une dissipation thermique efficace.
- Débits de données élevés : Garantir des dimensions de pistes et un alignement des couches uniformes pour une propagation stable et un minimum de diaphonie.
- Circuits analogiques sensibles : Éviter des défauts subtils et des contaminations susceptibles de créer des fuites ou du bruit indésirable.
Pour les PCBs multicouches, l’AOI joue un rôle indispensable : les couches internes sont scannées avant lamination, afin d’attraper opens, shorts, désalignements ou irrégularités de motif qui seraient autrement encapsulés et indétectables après pressage.
AOI en SMT : garantir des processus d’assemblage sans défaut
En assemblage SMT, l’AOI est une méthode de test majeure. Là où l’AOI sur PCB nu sécurise l’image cuivre, l’AOI SMT garantit que chaque composant est placé et soudé correctement sur cette image — avant les tests aval ou l’intégration système.
Nos machines AOI capturent des images haute résolution des PCBAs assemblés et utilisent un logiciel avancé de traitement d’image pour les comparer à une référence « golden board » ou à un programme généré à partir des données CAD/BOM. Cette comparaison systématique permet d’identifier précisément même les défauts les plus subtils.
Le cœur du processus de détection comprend :
- Capture d’image : Caméras couleur ou N&B positionnées au-dessus de la carte avec éclairage multi-directionnel et incliné pour révéler des variations de hauteur et des formes de soudure. Le convoyage automatique assure 100% de couverture.
- Analyse d’image : Le logiciel compare rigoureusement les images à la référence golden board ou CAD. Des algorithmes avancés détectent des anomalies de présence, position, orientation, polarité et qualité de soudure.
- Résultats & rapports : Coordonnées précises (X/Y, repère) et dimensions. Images ou extraits vidéo pour revue et traçabilité. Rapports complets incluant classification des défauts, statistiques de défauts et Pareto.
Types de défauts détectés par l’AOI d’APTPCB
L’inspection AOI d’APTPCB est très efficace pour identifier un large spectre de défauts liés à l’assemblage, systématiquement classés comme suit :
Défauts composants :
- Composants manquants ou en trop
- Pièces incorrectes ou mal chargées (mauvaise valeur / package)
- Composants décalés, de travers ou mal alignés
- Orientation incorrecte ou polarité inversée
- Composants en tombstoning, retournés ou dressés
Problèmes de joints de soudure :
- Quantité insuffisante, risque d’open ou de joint faible
- Quantité excessive, risque de ponts ou de fiabilité long terme
- Billes et éclaboussures de soudure en surface
- Ponts de soudure entre pads ou pattes fine-pitch
- Voids et forme anormale des joints
Défauts PCB & contamination :
- Dommages de pistes, rayures ou cuivre exposé dus au handling ou à l’assemblage
- Bouchage de trou, pad levé ou défauts localisés de placage
- FOD (débris) sur ou près de zones critiques
- Résidus de flux ou contamination visibles sur des joints critiques
- Sérigraphie manquante ou légendes décalées
AOI 2D vs 3D : options avancées chez APTPCB
L’évolution de l’AOI offre différents niveaux de profondeur et de capacité d’inspection. APTPCB déploie stratégiquement AOI 2D et 3D, en privilégiant les solutions avancées lorsque le risque produit et la complexité l’exigent.
AOI 2D : Solution économique utilisant une imagerie à angle unique ou quasi unique. Adaptée pour vérifier présence, position, orientation et aspect de soudure de base. Idéale pour des cartes moins complexes ou lorsque volume et hauteur de soudure ne sont pas des facteurs de risque critiques.
AOI 3D : Capture des images multi-angles et construit une cartographie de hauteur 3D. Mesure précisément volume, hauteur et forme de la pâte ou des joints. Détecte plus de défauts (pattes levées, composants « flottants », insuffisances marginales, problèmes de coplanarité). Très performante pour BGA, QFN, ICs fine-pitch et assemblages denses où les défauts liés à la hauteur sont critiques.
APTPCB priorise l’AOI 3D sur les assemblages critiques et les applications haute fiabilité, tout en combinant l’AOI 2D lorsque le meilleur équilibre coût/performance est atteint.
Processus et stratégie d’inspection AOI chez APTPCB
Le processus AOI d’APTPCB est conçu avec rigueur pour fournir une assurance qualité systématique et robuste, intégrée au workflow de production. Nous considérons l’AOI à la fois comme une barrière qualité et un outil de feedback process.
Étapes du processus AOI :
- Setup & programmation : Programmation de l’inspection via import CAD/Gerber/BOM ou images golden board validées, définition des zones d’inspection (composants, pads, repères de polarité, zones critiques) et optimisation éclairage/caméras/focus par famille produit.
- Vérification des réglages : Tests sur cartes échantillons pour affiner seuils et fenêtres, ajuster aux variations réelles de composants et process, et confirmer des appels précis avec un minimum de défauts manqués.
- Test en production : AOI intégré à la production en ligne avec manutention automatique et scan continu, indication pass/fail immédiate et séparation si nécessaire, ainsi que monitoring et analyse de tendance en temps réel.
- Revue des rejets : Les images/coordonnées sont revues par du personnel formé. Les cartes avec défauts critiques sont rejetées ou routées en réparation selon la classe produit. Les défauts sont classés par type, sévérité et localisation.
- Rapports & analyse : Rapports complets sur taux d’échec, distribution des défauts et récurrences. Identification de tendances aux niveaux composant/design/process. Analyses de cause racine menées avec les équipes process et design.
Configurations d’équipements AOI chez APTPCB
APTPCB déploie plusieurs configurations AOI, adaptées à différents besoins de production et pour une efficacité optimale :
AOI en ligne : Intégrée directement à la ligne SMT. Inspecte les cartes immédiatement après des étapes critiques (souvent post-refusion). Détection la plus rapide à la source, idéale pour volumes moyens à élevés.
AOI autonome : Fonctionnement hors ligne flexible pour échantillonnage, audits et lots engineering. Souvent utilisée pour vérifier la qualité process, soutenir le NPI (New Product Introduction) et dépanner. Permet une analyse détaillée sans impacter le throughput de la ligne.
AOI double voie : Deux voies d’inspection indépendantes dans un seul système. Double efficacement le débit pour la production à haut volume, avec redondance et équilibrage de ligne.
Réduire les false calls : stratégies d’optimisation APTPCB
Les false calls — lorsque le système AOI signale à tort un défaut — peuvent fortement impacter l’efficacité et la confiance opérateur. APTPCB applique une approche multi-facettes pour les minimiser :
- Optimisation éclairage, focus, seuils et algorithmes pour chaque famille produit
- Enrichissement de la référence « golden board » avec toutes les variations acceptables
- Marquage des caractéristiques de design et variations cosmétiques acceptables comme exceptions permises
- Entraînement des programmes AOI avec des échantillons de production représentatifs, pas seulement des prototypes idéaux
- Maintenance et calibration régulières pour maintenir des performances optiques optimales
- Ajustement dynamique des paramètres selon l’historique d’inspection et les données FPY
- Revue approfondie des appels avant rejet final, et réintégration des false calls confirmés dans l’amélioration du programme
Grâce à ces mesures, l’AOI chez APTPCB devient un outil de décision fiable, et non un simple générateur d’alarme.
Intégration AOI avec d’autres méthodes de test
L’AOI est très puissante, mais possède des limites intrinsèques. APTPCB l’intègre donc avec d’autres méthodes d’inspection et de test pour offrir une assurance qualité multicouche réellement robuste.
AOI vs. ICT (In-Circuit Test) : L’AOI identifie principalement les défauts d’assemblage via analyse visuelle et géométrique. L’ICT effectue des mesures électriques au niveau nœud (continuité, shorts, valeurs, certains paramètres). L’AOI peut être appliquée plus tôt, juste après refusion, pour éviter que des cartes défectueuses n’arrivent à l’ICT. L’ICT valide ensuite la performance électrique des cartes ayant franchi le contrôle visuel/géométrique.
AOI vs. X-Ray : L’AOI est généralement moins coûteuse et plus rapide, avec un débit élevé en ligne. Le X-ray excelle pour les défauts subsurface et cachés : voids sous BGA ou joints bottom-terminated, ponts sous boîtiers, shorts internes. APTPCB utilise l’AOI comme outil principal à haut débit et déploie le X-ray de manière ciblée sur composants critiques, boîtiers complexes ou validation process.
AOI vs. SPI (Solder Paste Inspection) : L’AOI inspecte après refusion : formation de joint, mouillage, placement composants. La SPI contrôle l’impression de pâte avant placement et refusion (volume, hauteur, alignement). Ensemble, SPI et AOI forment une boucle fermée : la SPI prévient de nombreux défauts et l’AOI vérifie le résultat final.
Avantages clés des services AOI d’APTPCB
Réduction des échappements
L’inspection systématique maintient les échappements sous 100 ppm, protège votre réputation et réduit les coûts de garantie.
FPY amélioré
Le feedback process en temps réel et les actions correctives améliorent le FPY et réduisent les cycles de debug.
Insights pilotés par les données
Rapports de défauts, Pareto et analyses de tendance favorisent l’amélioration continue.
Qualité rentable
Le déploiement stratégique d’AOI 2D/3D équilibre rigueur d’inspection et efficacité de production.
Système qualité intégré
L’AOI s’intègre avec SPI, X-ray, ICT et tests fonctionnels pour une couverture complète.
Pourquoi choisir APTPCB pour l’inspection AOI
Les services AOI d’APTPCB s’appuient sur des décennies d’expertise fabrication, des équipements avancés et une culture d’amélioration continue. Pour nous, l’AOI n’est pas un simple checkpoint : c’est un outil stratégique pour atteindre une qualité produit supérieure et une efficacité opérationnelle.
Notre compréhension approfondie des capacités AOI, associée à la maîtrise des false calls et des limites inhérentes, permet à nos ingénieurs de production d’appliquer l’AOI de manière optimale dans une stratégie qualité complète. Les données d’inspection alimentent l’amélioration process, le rendement et le FPY augmentent sensiblement, les échappements sont fortement réduits, et un niveau de qualité élevé et constant est atteint et maintenu.
Améliorez votre qualité PCB & PCBA avec l’inspection AOI
Partagez vos spécifications, volumes et objectifs qualité. Nos ingénieurs qualité recommanderont la meilleure stratégie AOI — 2D, 3D, en ligne ou autonome — adaptée à vos besoins.