什么是AOI? ? 為什么要引入AOI? ? AOI的三個(gè)發(fā)展階段 ? AOI的作業(yè)原理 ? AOI的制程方位 ? AOI評(píng)價(jià)的三要素 ? AOI優(yōu)缺陷？
什么是AOI?
AOI 是英文 Automatic Optical Inspector 的簡(jiǎn)寫(xiě), 中文名為自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀 。
為什么要引入AOI？
眾所周知，隨著 LED產(chǎn)品越來(lái)越精細(xì)、功率要求越來(lái)越高，人工目檢明顯已
經(jīng)習(xí)慣不了現(xiàn)代化工業(yè)要求，曾有研討標(biāo)明：當(dāng)兩個(gè)人檢測(cè)相同的產(chǎn)品四次 時(shí)，他們彼此的認(rèn)同率只要 50%，信任自己判別的只要 40%。且人簡(jiǎn)單疲憊 和受心情影響，相同的產(chǎn)品周一的檢測(cè)作用和周六的檢測(cè)作用差異截然不同 ，白天和晚上的差異又不各有差異，愛(ài)情階段和失戀階段的成果也截然不同 。相關(guān)于人工目檢來(lái)說(shuō)：AOI具有更高的安穩(wěn)性、可重復(fù)性和更高的精準(zhǔn)度 。而且一個(gè)一般 10人的查看崗位運(yùn)用 AOI 后一個(gè)人就可以完結(jié)檢測(cè)作業(yè)， 更重要的是，AOI 可以生成一系列的測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋給工藝工程師，做到防備 于未然，及時(shí)發(fā)現(xiàn)前段制程呈現(xiàn)的反常問(wèn)題。由此說(shuō)來(lái)運(yùn)用 AOI 已成為L(zhǎng)ED 職業(yè)檢測(cè)產(chǎn)品外觀的必定發(fā)展趨勢(shì)。
AOI的三個(gè)發(fā)展階段：
從國(guó)內(nèi)SMT引入第一臺(tái) AOI 到國(guó)內(nèi)自主研制出產(chǎn) AOI 再到現(xiàn)在的 AOI 市場(chǎng)群雄逐鹿的現(xiàn)狀， AOI 閱歷了三個(gè)發(fā)展階段：
一、被迫的接受 AOI作為查看裝置。（對(duì)一個(gè)新鮮事物的獵奇和認(rèn)知）
二、被客戶(hù)逼迫運(yùn)用 AOI。（借以質(zhì)量保證設(shè)備取得更多訂單） 三、自動(dòng)要求運(yùn)用 AOI。（對(duì)外溝通更多，對(duì)自身希望更高）
AOI的作業(yè)原理：
基本原理:用光學(xué)手法獲取被測(cè)物圖形，一般通過(guò)一傳感器（攝像機(jī)）
取得檢測(cè)物的照明圖象并數(shù)字化，然后以某種辦法進(jìn)行比較，剖析和 判別，相當(dāng)于將人工目檢自動(dòng)化，智能化。
AOI檢測(cè)分為兩部分：光學(xué)部分和圖畫(huà)處理部分。 通過(guò)光學(xué)部分取得需求檢測(cè)的圖畫(huà)；通過(guò)圖畫(huà)處理部分來(lái)剖析、處 理和判別。圖畫(huà)處理部分需求很強(qiáng)的軟件支撐，由于各種缺陷需求不同 的計(jì)算辦法用電腦進(jìn)行計(jì)算和判別。 人知道物體是通過(guò)光線反射回來(lái)的量進(jìn)行判別，反射量多為亮，反 射量少為暗。AOI與人判別原理相同，以灰階值（0~255）來(lái)判別瑕疵。 AOI通過(guò)LED燈光替代自然光，光學(xué)透鏡和CCD替代人眼，把從光源反射回 來(lái)的量與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較、剖析和判別。
現(xiàn)在AOI共有四組光源，分別為同軸光、高環(huán)光、低環(huán)光和背 光，打光作用如下圖所示：
同軸光
高環(huán)光
背光
低環(huán)光
AOI可以檢測(cè)到的一些晶粒外觀不良，如下圖所示：
MESA線反常
探針痕跡過(guò)大
發(fā)光區(qū)污染
電極刮傷及污染
PN電極色差
多晶
AOI的制程方位
AOI在制程的方位是被安排在點(diǎn)測(cè)站和分類(lèi)站之間，讀取點(diǎn)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)檔
后的Mapping圖，經(jīng)AOI掃描檢測(cè)后，在輸出的檔案中把外觀不良的晶粒
修改成一致的外觀不良Bin。在分類(lèi)作業(yè)時(shí)，就可以不必再挑揀該Bin的 晶粒，達(dá)到把外觀不良晶粒除掉的功用。
AOI評(píng)價(jià)的三要素：
AOI作為一種檢測(cè)設(shè)備，具有萬(wàn)變不離其宗的三個(gè)首要要素：快、準(zhǔn)、穩(wěn)！
一、快，即檢測(cè)速度要快。 AOI快速檢測(cè)的條件是什么？
AOI的檢測(cè)速度分為兩個(gè)階段：
1、攝影圖畫(huà)；2、處理圖畫(huà)； 由于相機(jī)的 FOV（視窗）有限，所以就有必要通過(guò)移動(dòng)X\Y渠道來(lái)攝影完整 個(gè)芯片的圖畫(huà)，在X\Y渠道的運(yùn)動(dòng)進(jìn)程傍邊又要考慮載臺(tái)什么時(shí)候開(kāi)端移動(dòng) 、移動(dòng)到什么位子、什么時(shí)候開(kāi)端攝影，什么時(shí)候開(kāi)端進(jìn)行圖畫(huà)處理和剖析 等 等，也就是說(shuō)：AOI的檢測(cè)速度有必要和諧軟硬件一起作業(yè)，這兒就牽涉到 AOI運(yùn)用什么樣的伺服系統(tǒng)、運(yùn)用什么樣的相機(jī)、運(yùn)用什么樣的絲桿、其核心算法又是什么？咱們計(jì)算 AOI的檢測(cè)速度是要從load到unload的整個(gè)時(shí)刻，而不是單單從 AOI 自身供給的速度作為根據(jù)，由于有許多AOI的檢測(cè)速度 只記載了攝影時(shí)刻,而沒(méi)有記載軟體處理剖析時(shí)刻，致使咱們受遮蓋。
二、準(zhǔn)，即較高的檢出率和較低的誤判率。AOI的精確判別跟軟硬件都有密不可分的聯(lián)系，當(dāng)然最首要的是軟件的核心算法，現(xiàn)在AOI種類(lèi)繁復(fù)，算法也各 不相同，有運(yùn)用邊際檢測(cè)、規(guī)律判別、矢量剖析、模板比較和計(jì)算建模等等 ，各有千秋，不能一言結(jié)論孰優(yōu)孰劣，除此之外，硬件的要求也是相對(duì)比較 嚴(yán)厲的，比如說(shuō)相機(jī)，相機(jī)是AOI眼睛，一個(gè)好的相機(jī)當(dāng)然可以捕捉到優(yōu)質(zhì)的 圖畫(huà)，這兒不得不提到一個(gè)像素的問(wèn)題，常常有朋友問(wèn)AOI的像素是多少，大 家以為像素越高其檢測(cè)作用就更好，更精確，其實(shí)不然，為什么呢？首先得 理解幾個(gè)基本概念：
1、相機(jī)像素. 相機(jī)像素是指這個(gè)相機(jī)一共有多少個(gè)感光晶片，通常用萬(wàn)個(gè)為單位表示，以 矩陣擺放，百萬(wàn)像素相機(jī)的像素矩陣為W*H=1000*1000。
2、相機(jī)分辨率. 相機(jī)分辨率，指一個(gè)像素表示的實(shí)踐物體的大小，用um*um表示，數(shù)值越小 ，分辨率越高。
3、攝影規(guī)模（FOV）. FOV是指AOI相機(jī)實(shí)踐攝影的面積，以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分 辨率決議的。相同的相機(jī)，分辨率越大，它的FOV就越大。例如：1K*1K的相機(jī) ，分辨率為 20um,則它的 FOV=1K*20×1k*20=20mm×20mm，假如用30um的分辨 率，他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。在圖畫(huà)中，體現(xiàn)圖畫(huà)細(xì)節(jié)不是由像 素多少?zèng)Q議的，而是由分辨率決議的。分辨率是由廠商挑選的鏡頭焦距決議的 。假如一家AOI選用 20um分辨率，關(guān)于 1mm*0.5mm的零件，它一共占用像素 1/0.02×0.5/0.02＝50×25個(gè)像素，假如選用30um的分辨率，表示同一個(gè)元件 ，則有1/0.03×0.5/0.03=33×17個(gè)像素，明顯20um的分辨率體現(xiàn)圖畫(huà)細(xì)節(jié)方 面好過(guò) 30um的分辨率。 已然像素的多少不決議圖畫(huà)的分辨率（清晰度），那么大像素相機(jī)有何長(zhǎng)處呢 ？答案只要一個(gè)：削減攝影次數(shù)，進(jìn)步AOI的測(cè)驗(yàn)速度。一個(gè)是一百萬(wàn)像素， 另一個(gè)是三百萬(wàn)像素，清晰度相同（分辨率均為20um),第一個(gè)相機(jī)的FOV是 20mm×20mm＝400平方mm，第二個(gè)相機(jī)的FOV是1200平方mm,攝影同一個(gè)物體， 假定第一個(gè)相機(jī)要攝影30個(gè)圖畫(huà)，第二個(gè)相機(jī)則只需攝影10個(gè)圖畫(huà)就可以了。三、穩(wěn)，即AOI的重復(fù)安穩(wěn)性?？赡茉谶\(yùn)用中發(fā)作這樣的狀況：一個(gè)程序制造完投入測(cè)驗(yàn)后待到關(guān)機(jī)后第二天再進(jìn)行測(cè)驗(yàn)的時(shí)候誤判大大上升，甚至有漏測(cè)的狀況，這跟AOI的光源、相機(jī)有很大聯(lián)系，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)：LED燈優(yōu)于白熾燈 和熒光燈、但相同的LED燈管有幾分錢(qián)幾毛錢(qián)和幾塊錢(qián)一個(gè)的，每一個(gè)燈管的 波長(zhǎng)亮度都存在必定的差異，假如一個(gè)光源沒(méi)有通過(guò)嚴(yán)厲的燈管挑選，就必 然產(chǎn)生光源預(yù)熱不一致、亮度不一致、波長(zhǎng)不一致等要素，從而影響測(cè)驗(yàn)效 果，呈現(xiàn)不安穩(wěn)的狀況。其次是相機(jī)的鏡頭，一般的工業(yè)鏡頭簡(jiǎn)單受環(huán)境即 溫度的影響，這些都是影響AOI安穩(wěn)的要素。咱們?cè)谠u(píng)價(jià)中可以每天重復(fù)測(cè)驗(yàn)相同的芯片10-20次，記載其良率誤差，即可判別AOI的重復(fù)安穩(wěn)性。
AOI優(yōu)缺陷
長(zhǎng)處： ? 節(jié)約人力，下降人工成本。 ? 添加出產(chǎn)功率，進(jìn)步出產(chǎn)產(chǎn)能。 ? 一致檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，不因線別不同而有差異。 ? 及時(shí)回饋出產(chǎn)問(wèn)題點(diǎn)。 ? 搜集檢測(cè)數(shù)據(jù)，供給制程剖析，加強(qiáng)制程能力。
? 進(jìn)步入庫(kù)良率。
缺陷： ? 初期程式規(guī)劃樹(shù)立產(chǎn)品檔比較耗時(shí)。
? 軟體規(guī)劃還不夠完善，例如：AOI無(wú)法清晰差異出電極針痕、刮傷和污染。
? AOI僅僅用來(lái)削減目檢的作業(yè)量,還不可以徹底替代人工目檢。