3. SPI检测流程：上板定位、锡膏图像采集、算法处理、数据输出与判定、NG/OK分拣
大家好，我是老张。在SMT这行摸爬滚打了十几年，SPI检测这块，我自认为还是有点发言权的。今天咱们就聊聊SPI检测的完整流程——从板子进来，到最终分拣出去，每一步都藏着不少门道。
很多刚入行的朋友觉得SPI不就是拍个照、算个数据嘛。其实不然。我见过太多工厂，设备买回来挺贵，但检测效果一塌糊涂。为什么？说白了，流程没吃透。你想想看，一个环节出问题，后面全白搭。
核心要点：SPI检测不是单一动作，而是一个闭环流程。每个环节都有坑，踩一个就影响良率。
3.1 上板定位——第一关就卡住不少人
上板定位，听起来简单吧？把PCB放到检测平台上就行了。但这里有个细节——定位精度。我记得刚带团队那会儿，有个新来的工程师总抱怨SPI误报率高。我过去一看，好家伙，板子放歪了2度，相机拍出来的锡膏位置全偏了。
我个人习惯，上板定位要关注三点：
- 机械定位：检查轨道宽度是否与板子匹配。太松会晃动，太紧会卡板。
- Mark点识别：这是关键。SPI设备通过Mark点来校准板子的实际位置。如果Mark点被油墨污染或刮伤，定位就会出偏差。
- 真空吸附：有些设备用真空吸住板子。我遇到过真空吸力不足，板子在检测过程中轻微移动，导致重复性极差。
我的经验：每次换线时，先用一块标准板跑一遍定位程序。确认Mark点识别稳定了，再开始批量生产。这步花不了几分钟，但能省后面几小时的排查时间。
3.2 锡膏图像采集——光打得好，数据才准
图像采集，说白了就是给锡膏拍照。但这里的学问大了去了。为什么同样的锡膏，白天测和晚上测结果不一样？因为环境光变了。
SPI设备一般用结构光或激光来获取三维信息。我建议重点关注：
- 光源设置：亮度、角度、颜色都要调。不同颜色的PCB（比如绿油、黑油、黄油）对光的反射不一样。我曾经调一个黑色PCB的SPI参数，折腾了两天才找到最佳光源组合。
- 相机分辨率：这个取决于你检测的最小锡膏尺寸。01005元件用的锡膏，分辨率不够根本看不清。
- 扫描速度：快了容易丢细节，慢了影响产能。平衡点在哪里？我一般建议先保证精度，再慢慢提速。
// 一个典型的光源参数配置示例（伪代码）
SPI_Light_Set:
Red_LED: 80% // 红色光源强度
Blue_LED: 60% // 蓝色光源强度
Green_LED: 70% // 绿色光源强度
Angle: 30° // 光源入射角度
Exposure: 15ms // 曝光时间
注意：千万别用默认参数跑所有板子。不同板厂、不同批次，PCB表面反光特性都可能不同。每次换板子，至少做一次光源校准。
3.3 算法处理——从图像到数据的魔法
图像采集完了，接下来就是算法处理。这一步把二维图像变成三维数据，算出锡膏的高度、面积、体积、偏移量、形状等参数。
算法处理的核心逻辑，我画了个流程图，大家一看就明白：
算法处理这块，我踩过最大的坑是阈值设置。太严了，好板子被判NG；太松了，坏板子溜过去。怎么平衡？我一般用统计方法——先测50块板子，看数据分布，再定阈值。
关键参数：
- 高度：一般控制在锡膏厚度的±20%以内
- 面积：与钢网开窗面积对比，偏差不超过15%
- 体积：这是最关键的指标，通常要求达到钢网开窗体积的80%-150%
- 偏移量：一般不超过焊盘宽度的25%
3.4 数据输出与判定——让数据说话
算法处理完了，数据就出来了。但数据是死的，怎么用才是关键。SPI设备会生成一份检测报告，包含每个焊盘的检测结果。
我习惯把数据分成三个层级看：
| 层级 | 关注点 | 典型问题 |
|---|---|---|
| 单点级 | 单个焊盘的锡膏参数 | 某个焊盘少锡、多锡、偏移 |
| 板级 | 整块板子的检测结果 | 某块板子不良率偏高 |
| 批次级 | 多块板子的统计趋势 | 锡膏体积逐渐变小（钢网堵塞） |
判定逻辑其实不复杂：每个参数都在规格范围内，就是OK；任何一个超标，就是NG。但这里有个细节——NG不一定代表板子不能用。比如锡膏稍微偏了一点点，但还在可接受范围内，这种叫"假NG"。我见过有的工厂把假NG率控制在1%以下，有的却高达10%。差距在哪？就在判定标准的合理性上。
我的建议：不要直接用设备默认的判定标准。先收集一周的数据，分析实际工艺能力，再制定适合自己产线的标准。这叫"基于数据的工艺优化"。
3.5 NG/OK分拣——最后一公里
数据判定完了，接下来就是分拣。OK的板子流到下一站，NG的板子被剔除。这个环节看似简单，但自动化程度不同，效果天差地别。
我见过三种分拣方式：
- 人工分拣：操作员看屏幕上的OK/NG标识，手动拿板。效率低，容易出错。我曾经遇到一个案例，操作员把NG板子混到OK里，结果后工序全炸了。
- 自动分拣：设备通过轨道或机械臂自动分流。效率高，但需要定期校准分拣机构的位置。
- 带标记分拣：在NG板子上打一个标记（比如喷墨点），方便后续追溯。我个人比较推荐这种方式。
避坑指南：我曾经遇到一个项目，SPI分拣出来的NG板子，返修后重新上机检测，结果还是NG。查了半天，发现是分拣机构的传感器没校准，把OK板子也当成NG剔除了。所以，定期做分拣机构的校准，比什么都重要。
3.6 流程闭环——检测不是终点
最后我想说一句：SPI检测不是终点，而是起点。检测出来的数据，要反馈到前面的印刷工序。比如发现锡膏体积普遍偏小，那就去检查钢网是否堵塞、刮刀压力是否合适、锡膏是否过期。
这才是SPI的真正价值——用检测数据驱动工艺改进。我见过太多工厂，SPI设备买回来就当个"判官"，只管分拣不管改进。那这设备的价值，连一半都没发挥出来。
好了，关于SPI检测流程，今天就聊到这儿。流程不复杂，但每个环节都值得深挖。下次咱们再聊聊具体怎么调参数、怎么分析数据。各位，先消化消化。