SPI·AOI·X선 검사 차이 가이드: PCBA 검사별 확인 항목

PCBA 생산에서 SPI, AOI, X-Ray는 모두 검사 장비로 불리지만 확인 대상은 서로 다릅니다. SPI는 솔더 페이스트 인쇄 상태를, AOI는 보이는 부품과 솔더 접합부를, X-Ray는 BGA 등 부품 아래의 숨은 접합부를 확인합니다. 검사 방법을 잘못 고르면 중복 검사가 생기거나 중요한 결함을 놓칠 수 있습니다. 이 글에서는 세 가지 검사 방식의 적용 범위와 한계를 비교해 제품 구조와 품질 요구에 맞는 PCBA 검사 항목을 정하는 방법을 안내합니다.

SPI, AOI, X-Ray는 PCBA 공정의 어느 단계에서 검사할까?

• SPI: 솔더 페이스트 인쇄 후, 부품 실장 전에 위치·면적·높이·체적을 확인합니다.솔더 페이스트 검사(SPI)

• AOI: 부품 실장 후에는 부품 위치·극성·누락을, 리플로우 후에는 외관으로 보이는 솔더 브리지·편이 등을 검사할 수 있습니다.

• X-Ray: 일반적으로 리플로우 후 BGA·QFN 등 하부 종단 패키지의 숨은 솔더 접합부와 내부 연결 상태를 확인합니다.PCB X-Ray 검사

일반적인 순서는 솔더 페이스트 인쇄 → SPI → 부품 실장 → 필요 시 리플로우 전 AOI → 리플로우 → AOI 및 필요 시 X-Ray입니다. 실제 검사 지점은 부품 구성, 공정 흐름과 품질 기준에 따라 달라집니다.

SPI로 확인할 수 있는 것과 한계

SPI(Solder Paste Inspection)는 인쇄 직후 패드 위 솔더 페이스트의 3차원 형상을 측정하는 검사입니다. 3D SPI는 높이·면적·체적과 위치 편차를 기준값과 비교해 인쇄 이상을 찾습니다.

• 검출 항목: 페이스트 누락·과다·위치 편차, 높이·면적·체적의 기준 이탈, 인접 패드 간 연결, 무너짐·꼬리 끌림·불균일한 인쇄 형상.

SPI는 리플로우 전 인쇄 상태를 확인하므로 최종 솔더 접합 품질을 판정하지는 못합니다. 부품 실장 편이, 실제 접합 형성, BGA 내부 결함이나 회로 기능은 확인할 수 없어 AOI, X-Ray 및 전기 시험과 함께 검토해야 합니다.

AOI로 확인할 수 있는 것과 한계

AOI(Automated Optical Inspection)는 카메라와 영상 처리로 부품 및 솔더 접합부의 외관을 검사합니다.

• 검출 항목: 부품 누락·오삽·편이·맨해튼 현상, 확인 가능한 극성 오류, 외관상 솔더 브리지·솔더 부족·과다, 부품·패드·실크의 뚜렷한 외관 이상.

• 검사 한계: BGA·QFN 하부의 숨은 접합부, 내부 보이드·균열, 외관은 정상이나 전기 연결이 불량한 접합부, 부품 내부 손상과 회로 기능은 직접 판정하기 어렵습니다.

따라서 AOI 결과만으로 PCBA의 전기적·기능적 정상 여부까지 확정할 수는 없습니다. 검사 기준을 세울 때는 대표적인 SMT 조립 불량과 예방 방법도 함께 확인하면 도움이 됩니다.

BGA·QFN 조립에 X-Ray가 필요한 이유

BGA와 QFN의 주요 솔더 접합부는 부품 바닥에 있어 실장 후 패키지에 가려집니다. 일반 육안 검사와 AOI로 직접 보기 어려우므로 X-Ray로 내부 접합을 확인합니다.

• 주요 확인 항목: 접합부 누락·브리지·위치 편이, 솔더볼 또는 솔더 형상 이상, 보이드와 일부 내부 연결 결함.

다만 X-Ray도 장기 신뢰성이나 회로의 실제 동작을 단독으로 증명하지는 않습니다. 판정 기준은 제품 규격과 고객 요구에 맞춰 정하고, 필요한 경우 전기 시험·기능 시험이나 고장 분석을 병행합니다.

SPI·AOI·X-Ray는 어떻게 조합할까?

세 검사는 “인쇄 결함을 조기에 찾고, 가시 결함을 확인하고, 숨은 접합을 보완 검사한 뒤, 데이터를 공정 개선에 반영하는” 방식으로 연결합니다.

• SPI는 인쇄 직후 이상 위치와 측정 데이터를 제공해 페이스트 인쇄 문제를 조기에 수정하도록 돕습니다.

• AOI는 실장 및 리플로우 후 확인 가능한 외관 결함을 검사합니다. SPI 이상 이력과 연결하면 주의가 필요한 위치를 우선 검토할 수 있습니다.

• X-Ray는 BGA·QFN 등 광학 검사로 보기 어려운 접합부를 확인합니다. 결과는 리플로우 조건과 인쇄 조건 개선에 활용합니다.

검사 장비만 추가한다고 품질이 자동으로 확보되는 것은 아닙니다. 검사 프로그램과 기준을 제품 리비전에 맞추고, 오검·미검 데이터를 검토하며, 전기 및 기능 시험을 조합해야 합니다. 검사 계획을 세울 때는 PCBA 기능 테스트 및 ICT의 역할도 함께 구분해 두세요.

시제품·소량 생산·양산별 검사 구성

• 시제품: 설계와 기본 기능 확인이 우선입니다. 육안 검사와 플라잉 프로브 등으로 검증하고, BGA·QFN이 있으면 X-Ray를 추가합니다. 수량과 위험이 낮다면 전체 온라인 검사 구성을 생략할 수 있습니다.

• 소량 생산: 비용과 검출 범위를 함께 고려해 SPI와 리플로우 후 AOI를 적용하고, 숨은 접합부가 있는 보드는 위험에 따라 X-Ray 샘플 검사를 추가합니다. 기능 시험도 병행합니다.

• 양산: SPI, 리플로우 후 AOI를 공정 관리에 활용하고, BGA·QFN 등은 정한 기준에 따라 X-Ray 검사합니다. ICT 또는 기능 시험과 검사 데이터 추적을 통해 반복 생산의 일관성을 관리합니다.

검사 항목과 전수·샘플 검사 비율은 부품 패키지, 제품 위험도, 품질 등급과 고객 승인 기준에 따라 확정해야 합니다.

PCBA 견적 요청 시 검사 요구사항 작성법

견적서에는 “AOI 필요” 또는 “전수 검사”만 적기보다 생산 단계와 수량, 검사 위치, 대상 부품, 전수·샘플 여부, 합격 기준을 적어야 실행 가능한 견적과 명확한 검수 기준을 받을 수 있습니다.

요구사항 예시: “본 주문은 소량 PCBA 시제품입니다. 솔더 페이스트 인쇄 후 SPI, 리플로우 후 AOI를 요청합니다. BGA/QFN 접합부는 X-Ray 샘플 검사를 요청하며, 검사 비율은 견적서에 명시해 주세요. 조립 후 기능 시험을 진행하고, 시험 조건과 PASS/FAIL 기준은 첨부 문서를 따릅니다. 불량 발생 시 기록을 공유하고 수리 후 재검사해 주세요.”

검사 범위나 샘플 비율이 미정이라면 주요 부품과 목표 품질을 먼저 전달하고, 제조사 제안 범위와 비용을 별도로 확인하세요.

PCBA 검사 요구를 견적 전에 정리하면 검사 범위와 합격 기준을 생산팀과 미리 맞출 수 있습니다. Gerber, BOM, 핵심 부품 목록과 시험 조건을 전달해 PCBgogo의 검사 지원 범위를 확인해 보세요.

자주 묻는 질문

SPI와 AOI는 무엇이 다르며, 둘 다 필요한가요?

SPI는 리플로우 전 솔더 페이스트 인쇄를 검사하고, AOI는 부품 실장 상태와 리플로우 후 보이는 결함을 검사합니다. 두 검사의 필요성은 인쇄 위험, 제품 복잡도와 품질 기준에 따라 정합니다.

AOI가 BGA·QFN의 X-Ray 검사를 대신할 수 있나요?

대신할 수 없습니다. AOI는 부품 아래에 가려진 접합부를 직접 볼 수 없으므로, BGA·QFN은 제품 위험에 따라 X-Ray 검사를 검토해야 합니다.

X-Ray 이미지에서 무엇을 확인하며, 보이드 합격률은 얼마인가요?

접합부 누락·브리지·편이와 보이드 등을 확인합니다. 허용 기준은 적용 규격, 부품 요구사항과 고객 승인 기준에 따라 정해야 합니다.

BGA나 QFN이 없어도 X-Ray 검사가 필요한가요?

항상 필요한 것은 아닙니다. 숨은 접합부나 투과 검사가 필요한 구조가 없다면 SPI·AOI와 전기 시험을 우선 검토하고 제품 위험에 따라 결정합니다.

소량 시제품도 SPI·AOI·X-Ray를 모두 해야 하나요?

항상 세 가지를 모두 적용할 필요는 없습니다. 수량, 개정 빈도와 핵심 부품을 기준으로 필요한 검사를 고르고, 숨은 접합부가 있으면 X-Ray를 추가로 검토합니다.

세 검사를 모두 통과하면 PCBA에 문제가 없다고 볼 수 있나요?

그렇지는 않습니다. 세 검사는 페이스트, 외관, 숨은 접합부를 각각 확인하므로 전기 연결과 실제 기능은 플라잉 프로브·ICT·기능 시험으로 보완해야 합니다.