自動(dòng)或自動(dòng)光學(xué)檢查AOI是電子印刷電路板(PCBs)制造和測(cè)試中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，AOI能夠快速和準(zhǔn)確地檢查電子組件，特別是多氯聯(lián)苯，以確保離開(kāi)生產(chǎn)線的產(chǎn)品的質(zhì)量很高，產(chǎn)品的制造是正確的，沒(méi)有制造故障。下面，我們將了解用于電子印刷電路板制造的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。

　　自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)

　　盡管已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，但現(xiàn)代電路遠(yuǎn)比幾年前的電路板要復(fù)雜得多。采用表面貼裝技術(shù)，以及隨后進(jìn)一步縮小尺寸，意味著板特別緊湊。即使是相對(duì)平均的板也有數(shù)千個(gè)焊接接頭，這些都是發(fā)現(xiàn)大多數(shù)問(wèn)題的地方。

　　復(fù)雜性增加，也意味著現(xiàn)在人工檢查不是一個(gè)可行的選擇。即使這是一種被接受的做法，人們也認(rèn)識(shí)到，這種做法并不特別有效，因?yàn)闄z查員很快就會(huì)感到疲倦、糟糕和不正確的建筑很容易被漏掉。隨著市場(chǎng)要求大量、高質(zhì)量的產(chǎn)品迅速進(jìn)入市場(chǎng)，需要非?？煽亢涂焖俚姆椒▉?lái)確保產(chǎn)品質(zhì)量保持在高水平。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)是集成電子測(cè)試策略中的一個(gè)重要工具，它通過(guò)在生產(chǎn)線早期檢測(cè)故障來(lái)保證盡可能低的成本。

　　其中一個(gè)解決方案是使用自動(dòng)或自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)可以放置在生產(chǎn)線后，就在焊錫工藝。通過(guò)這種方式，它們可以用于在生產(chǎn)過(guò)程的早期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。這有許多優(yōu)點(diǎn)。由于在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的故障成本較高，因此這顯然是發(fā)現(xiàn)故障的較佳地點(diǎn)。此外，焊料和裝配領(lǐng)域的工藝問(wèn)題在生產(chǎn)過(guò)程的早期就可以看到，用于快速反饋給早期階段的信息。通過(guò)這種方式，快速反應(yīng)可以確保問(wèn)題被迅速識(shí)別和糾正，然后再用同樣的問(wèn)題建造太多的板。

　　自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)基礎(chǔ)

　　AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)使用可視化方法監(jiān)控印刷電路板的缺陷。它們能夠檢測(cè)到各種表面特征缺陷，如結(jié)核、劃痕和污漬，以及更常見(jiàn)的尺寸缺陷，如焊料的開(kāi)路、短路和稀薄。它們還可以檢測(cè)不正確的組件、丟失的組件和不正確放置的組件。因此，它們能夠執(zhí)行以前由手動(dòng)操作人員執(zhí)行的所有視覺(jué)檢查，并且能夠更快、更準(zhǔn)確地執(zhí)行。

　　他們通過(guò)目視掃描板表面來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。該板由多個(gè)光源照明，并使用一個(gè)或多個(gè)高清晰度相機(jī)。通過(guò)這種方式，AOI機(jī)器能夠建立一個(gè)板的圖片。

　　這個(gè)自動(dòng)光學(xué)檢查，AOI系統(tǒng)使用采集到的圖像進(jìn)行處理，并與機(jī)器所掌握的板的外觀知識(shí)進(jìn)行比較。使用這種比較，AOI系統(tǒng)能夠檢測(cè)和突出任何缺陷或可疑區(qū)域。

　　AOI使用了許多技術(shù)來(lái)分析板是否令人滿意或是否有任何缺陷：

　　模板匹配：使用這種形式的過(guò)程AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)比較圖像從“金板”獲得的圖像。

　　模式匹配：使用這種技術(shù)，AOI系統(tǒng)存儲(chǔ)好的和壞的PCB組件的信息，將獲得的圖像與這些信息相匹配。

　　統(tǒng)計(jì)模式匹配：這種方法與上面的TOT非常相似，只不過(guò)它使用了一種基于統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)解決問(wèn)題。通過(guò)存儲(chǔ)幾個(gè)板的結(jié)果和幾種類型的故障，它能夠容納小的可接受的偏差，而沒(méi)有標(biāo)記錯(cuò)誤。

　　為了建立電路板應(yīng)該是什么的數(shù)據(jù)庫(kù)，如后面所述，使用已知的狀態(tài)板和PCB設(shè)計(jì)信息。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步，AOI系統(tǒng)能夠非常準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)缺陷，并且有少量沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷的場(chǎng)景。因此，AOI系統(tǒng)在復(fù)雜的制造環(huán)境中形成了非常有用的元素。

　　AOI圖像采集與分析

　　AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素之一是圖像采集系統(tǒng)。這捕獲了印刷電路板的圖像，PCB組裝，然后由AOI系統(tǒng)內(nèi)的處理軟件進(jìn)行分析。圖像捕獲系統(tǒng)有許多變體，取決于AOI系統(tǒng)的準(zhǔn)確應(yīng)用和復(fù)雜性/成本。

　　成像系統(tǒng)可以包括單個(gè)攝像機(jī)，或者可以有多個(gè)來(lái)提供更好的成像和3D能力的可能性。相機(jī)也應(yīng)該能夠在軟件控制下移動(dòng)。這將使它們能夠移動(dòng)到給定PCB組件的較佳位置。

　　此外，相機(jī)的類型對(duì)性能也有影響。速度與準(zhǔn)確度是一種平衡，它須被打破，并且會(huì)影響到所使用的相機(jī)類型：

　　視頻流：一種用于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)的攝像機(jī)，AOI是從其中獲取完整幀的流式視頻。然后，捕獲的幀允許生成執(zhí)行信號(hào)處理的靜止圖像。這種方法不像其他靜止圖像系統(tǒng)那樣準(zhǔn)確，但具有速度非?？斓膬?yōu)點(diǎn)。

　　靜止圖像相機(jī)系統(tǒng)：這通常是放置相對(duì)接近目標(biāo)PCB，因此，它需要一個(gè)良好的照明系統(tǒng)。也可能需要能夠在軟件控制下移動(dòng)相機(jī)。

　　AOI系統(tǒng)在分析一塊板的圖像時(shí)，需要尋找各種具體的特征：元件布局、元件尺寸、板信義、標(biāo)簽圖案(例如條形碼)、背景顏色和反射率等。AOI系統(tǒng)還對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行了檢查，以確保焊點(diǎn)令人滿意。

　　在分析板時(shí)，AOI系統(tǒng)須考慮到好的板之間的許多差異。不僅各批次的成分在尺寸上有很大的差異，而且顏色和反射率也有很大的差異。通常也有不同的絲網(wǎng)篩選，其中墨水厚度和顏色字體可能略有變化。

　　AOI光源

　　照明是AOI系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵要素。通過(guò)選擇正確的光源，可以更容易地突出不同類型的缺陷。隨著近年來(lái)在照明技術(shù)方面取得的進(jìn)展，這使得照明能夠用于增強(qiáng)現(xiàn)有圖像，從而使缺陷更容易突出，從而減少了所需的處理，并提高了速度和準(zhǔn)確性。

　　大多數(shù)AOI系統(tǒng)都有一個(gè)定義好的照明系統(tǒng)。這將取決于所需的操作和要測(cè)試的產(chǎn)品類型。這些通常是為預(yù)期的條件而優(yōu)化的。然而，有時(shí)可能需要一些定制，理解照明總是有用的。

　　可提供各種類型的照明：

　　熒光照明：熒光照明被廣泛應(yīng)用于AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)應(yīng)用，因?yàn)樗鼮橛^察多氯聯(lián)苯的缺陷提供了一種有效的照明形式。在AOI應(yīng)用中，熒光燈的主要問(wèn)題是燈具會(huì)隨著時(shí)間的推移而退化。這意味著自動(dòng)光學(xué)檢查系統(tǒng)將受到不斷變化的光的水平和質(zhì)量的影響。

　　LED照明：LED照明的發(fā)展意味著AOI、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)能夠采用更加穩(wěn)定的照明形式。盡管隨著時(shí)間的推移，LED照明確實(shí)會(huì)減少LED的光輸出，但這可以通過(guò)增加電流來(lái)補(bǔ)償。使用LED照明，照明水平也可以得到控制。因此，LED是一種比多年前使用的熒光燈或白熾燈更令人滿意的照明形式。

　　紅外線或紫外線：在某些情況下，可能需要紅外線或紫外線照明，以增強(qiáng)某些缺陷，或使自動(dòng)光學(xué)檢查能夠發(fā)現(xiàn)某些類型的缺陷。

　　除了照明的形式外，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)AOI的照明位置也同樣重要。光源需要定位，不僅要確保所有區(qū)域都有良好的光線，這一點(diǎn)在某些部件可能投下陰影時(shí)尤為重要，而且還需要突出缺陷?？赡苄枰獙?duì)不同的組件進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)整。

　　自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)編程

　　為了能夠使用AOI測(cè)試PCB組件，自動(dòng)光學(xué)檢查，須將可接受的電路板的細(xì)節(jié)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中。如果AOI系統(tǒng)要能夠正確地檢測(cè)通過(guò)的PCB程序集上的任何缺陷，則須正確地執(zhí)行此編程活動(dòng)。

　　有幾種方法可以用來(lái)編寫AOI系統(tǒng)的程序：

　　使用“金板”：一種方法是提供已知的好板作為目標(biāo)，供AOI、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)使用。這是通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)，以便它可以學(xué)習(xí)相關(guān)的屬性。它將檢查組件，焊錫輪廓的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以及許多其他方面。為了向系統(tǒng)提供足夠的差異數(shù)據(jù)，經(jīng)常需要幾塊板。

　　基于算法的編程：向系統(tǒng)提供PCB數(shù)據(jù)，然后為電路板生成自己的配置文件。這項(xiàng)計(jì)劃也需要董事會(huì)，但一般要求較少。

　　這兩種制度各有優(yōu)缺點(diǎn)。這是一個(gè)平衡的設(shè)置時(shí)間，維護(hù)，準(zhǔn)確性和對(duì)特定的AOI，自動(dòng)光學(xué)檢查系統(tǒng)的要求。通常情況下，需求將在很大程度上取決于正在使用的機(jī)器。

　　任何印刷電路板制造區(qū)域都須能夠檢查從生產(chǎn)線末端出來(lái)的電路板的質(zhì)量。只有這樣，他們才能監(jiān)測(cè)質(zhì)量，并在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)糾正這一過(guò)程，使更多的董事會(huì)不受同樣問(wèn)題的影響。這樣，自動(dòng)光學(xué)檢查和必要時(shí)X光檢查是制造業(yè)必不可少的兩個(gè)工具。盈泰德科技在視覺(jué)檢測(cè)方面，有著多年的視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)，如果您在視覺(jué)檢測(cè)方面有需求，請(qǐng)通過(guò)聯(lián)系方式聯(lián)系我們。