AOI（即aoi光學(xué)檢測儀）曾經(jīng)首要用于PCB制作行業(yè)中。但跟著元件越來越小及對高出產(chǎn)率的尋求，AOI檢測已散布到SMT出產(chǎn)線的各個(gè)領(lǐng)域，如印刷前PCB測驗(yàn)、印刷質(zhì)量測驗(yàn)、貼片質(zhì)量測驗(yàn)、焊接質(zhì)量查驗(yàn)等等。各工序AOI檢測的幾乎趨于完全替代人工查驗(yàn)，產(chǎn)質(zhì)量量提升了，出產(chǎn)功率也進(jìn)步了。
一 .輔導(dǎo)思想
有兩種查驗(yàn)輔導(dǎo)思想：缺點(diǎn)避免或缺點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。恰當(dāng)?shù)霓k法應(yīng)該是避免缺點(diǎn)的發(fā)作，因?yàn)槠渲攸c(diǎn)是在進(jìn)程控制和經(jīng)過實(shí)施矯正行為來消弭缺點(diǎn)。辦法是，將在線aoi機(jī)械放在SMT出產(chǎn)線的錫膏印刷機(jī)之后，或許放在回流焊接爐之后。這是制作工藝中質(zhì)量的終究防線，以確保產(chǎn)質(zhì)量量完美。
在線aoi設(shè)備應(yīng)該在smt線哪個(gè)部位？
在線aoi設(shè)備放在錫膏印刷機(jī)的下一道工序。因?yàn)樵S多缺點(diǎn)與錫膏量和印刷質(zhì)量有關(guān)。在線aoi應(yīng)該查看什么呢？第一項(xiàng)：錫膏的X-Y尺度，包括誤印或錫膏體積(X-Y-Z)，錫膏體積測驗(yàn)將比X-Y測驗(yàn)慢，卻可提出更有意義的數(shù)據(jù)。這個(gè)在某些使用中比其它使用更為重要。例如，陶瓷包裝，錫膏體積對完善期望的焊點(diǎn)質(zhì)量十分重要。在線aoi設(shè)備也能夠直接放在貼片機(jī)之后。這兒，能夠查出誤放或放錯的小元件，例如電阻和電容，以及BGA和密腳距離元件的錫膏質(zhì)量與方位，這些元件是用smt線后的貼片機(jī)一次或?qū)掖钨N裝的。運(yùn)用在線aoi的光學(xué)檢測才能，能對元件貼裝有更好的精度。在線aoi設(shè)備還能夠放在回流焊接之后，查找焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量。能夠管控在發(fā)貨給客戶之前的終究一道質(zhì)量關(guān)。將在線aoi設(shè)備放在每一個(gè)工序之后：錫膏印刷、貼片機(jī)、BGA和密腳貼裝和回流焊接。工廠出產(chǎn)成本將進(jìn)步許多。從成本節(jié)約的視點(diǎn)出發(fā)，許多廠家只購買一臺aoi設(shè)備，最好的工序是直接放在貼片機(jī)之后，能夠檢測兩個(gè)首要問題：較小元件的誤貼裝或過錯以及BGA與密腳元件的錫膏質(zhì)量與體積。這是產(chǎn)品焊接質(zhì)量最最要害的工序。
二 .實(shí)施戰(zhàn)略
2.1實(shí)施意圖
實(shí)施AOI的首要意圖在以下幾個(gè)方面：
終究質(zhì)量：把精力首要集中在出產(chǎn)線的終究環(huán)節(jié)。當(dāng)出產(chǎn)問題十分明晰、產(chǎn)品類別繁復(fù)、量大和速度成為絕對考慮條件的情況下，優(yōu)先采用在線aoi設(shè)備。AOI一般放在smt線最結(jié)尾附近。在這個(gè)當(dāng)?shù)?，設(shè)備能夠起到最大質(zhì)量管控的意圖，避免不良品的流出。
進(jìn)程管控：運(yùn)用在線aoi設(shè)備來管控每道出產(chǎn)工序，常規(guī)的aoi檢測內(nèi)容包括產(chǎn)品缺點(diǎn)分類信息和元件貼裝偏移信息。當(dāng)產(chǎn)品安穩(wěn)性高、類別單一的量產(chǎn)制作和元件安穩(wěn)供給的時(shí)候，制作商優(yōu)先采用在線aoi設(shè)備。常常要求把在線aoi設(shè)備放置到smt線上的幾個(gè)當(dāng)?shù)?，整條線管控產(chǎn)品出產(chǎn)情況，并為工藝流程的調(diào)整提出有力的數(shù)據(jù)。
2.2實(shí)施計(jì)劃
Aoi設(shè)備放置的方位能夠確保或妨礙aoi檢測意圖，每一道工序都能夠有不同的檢測目標(biāo)和對象。在線aoi地點(diǎn)工序是由以下原因管控的。特別的技能要求。假設(shè)smt線有特別的要求，在線aoi設(shè)備可添加到這個(gè)方位，檢測質(zhì)量，及時(shí)覺察相同問題的發(fā)作原因。實(shí)施意圖。對在線aoi設(shè)備來說，沒有任何一個(gè)工序能解決全部的smt線缺點(diǎn)。假設(shè)實(shí)施AOI的意圖是要改進(jìn)終究的質(zhì)量，把在線aoi放在工序的前面，或許沒有放在后面的價(jià)值大。在線aoi放在前面的一個(gè)說法是為了避免對已存在缺點(diǎn)的半成品再增加成本。一起，在工序的初期，修理不良品的本錢大大低于成品前后的修理本錢。然而，許多不良品是在出產(chǎn)的后期表現(xiàn)出來的，也就是說不管前面檢測不良品數(shù)量的多寡，產(chǎn)品出廠前照樣需求aoi設(shè)備的檢測。
2.3放置工序
當(dāng)然 AOI可用于smt線上的多個(gè)工序中，可是有3個(gè)工序是必要。錫膏印刷機(jī)的后道工序。假設(shè)錫膏印刷工序符合要求，那么ICT（在線測驗(yàn)儀）發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)數(shù)能夠下降。典型的印刷缺點(diǎn)包羅以下幾點(diǎn)：焊盤之間的焊錫橋；焊盤上焊錫過多；焊盤上焊錫缺乏；焊錫對爆盤的重合不良。在ICT上，相對這些情況的缺點(diǎn)概率直接與情況的嚴(yán)峻性成比例。纖細(xì)的少錫很少引起缺點(diǎn)，而在基本無錫的嚴(yán)峻情況下，缺點(diǎn)總是在ICT環(huán)節(jié)出現(xiàn)。焊錫缺乏幾乎是元件損失或焊點(diǎn)開路的一個(gè)要害因素?？墒?，在線aoi設(shè)備放置在那個(gè)工序仍需承認(rèn)元件損失發(fā)作的真實(shí)原因，結(jié)果需回饋到aoi檢測方案內(nèi)。此道工序的檢測最直接地支撐進(jìn)程盯梢和特征化。這個(gè)階段的定量工序管控?cái)?shù)據(jù)包括:貼放偏移和焊錫量信息，而有關(guān)焊錫印刷的信息也會出現(xiàn)?；亓骱盖啊z測是在元件貼放在板上錫膏內(nèi)之后和PCB送入回流焊接之前完結(jié)的。這是一個(gè)典型的放置在線aoi設(shè)備的工序，因?yàn)檫@兒可發(fā)現(xiàn)來自印刷錫膏以及機(jī)械貼裝的大量缺點(diǎn)。在這個(gè)工序上發(fā)作的定量進(jìn)程控制信息，供給貼片機(jī)和密腳距離元件貼裝設(shè)備核準(zhǔn)的信息。這個(gè)信息可用來修正元件貼放或標(biāo)明貼片機(jī)需求校準(zhǔn)。這個(gè)工序的檢測符合工序盯梢的意圖?；亓骱负蟆z測是在 SMT工藝進(jìn)程的尾端工序，在產(chǎn)品出廠前完結(jié)的ICT功用測驗(yàn)和體系測驗(yàn)之前。這是AOI最常用的挑選，因?yàn)檫@個(gè)工序能發(fā)現(xiàn)所有的裝配過錯?；亓骱负髾z測供給高度安全性，因?yàn)樗軌虮嬲J(rèn)由錫膏印刷元件貼裝和回流焊接等工序發(fā)作的過錯。這個(gè)工序的檢測確保終究質(zhì)量的意圖。假設(shè)說將AOI放在某個(gè)工序?qū)Ρ嬲J(rèn)某個(gè)特別缺點(diǎn)很有用，那么實(shí)施AOI的訣竅就是將在線aoi設(shè)備放到一個(gè)能夠盡早辨認(rèn)和矯正最多不良缺點(diǎn)的工序。
三 .AOI技能新打破
淺顯來說，AOI檢測技能可描繪為，經(jīng)過一架攝像機(jī)或傳感器獲得一塊板的照明圖畫并數(shù)字化，然后與前面界定的“好”圖畫進(jìn)行比對、剖析。照明來自于一個(gè)限制的光源，如白光、發(fā)光二極管(LED)和激光。如今，有許多完美的圖畫剖析技能，比方：模板比對(或自動比照)、邊際檢測、特征提取、光學(xué)特征辨認(rèn)等。每個(gè)技能都有優(yōu)勢和限制。這兒簡略介紹一下在線aoi設(shè)備光學(xué)原理(離線aoi亦同)：光的4原色轉(zhuǎn)換視點(diǎn)照射到電路板面上，反射光被坐落正上方的照相機(jī)拍照。
上方歷來的白色(W)的照明
上方歷來的紅色(R)的照明
斜方歷來的綠色(G)的照明
橫方歷來的藍(lán)色(B)的照明
焊點(diǎn)(錫膏)處于斜面:大部分黃色的光經(jīng)過斜面反射出，而藍(lán)色光則經(jīng)過斜面反射進(jìn)入攝像頭。所以焊點(diǎn)在電腦中顯現(xiàn)為藍(lán)色。元件本身外表粗糙:黃色光與藍(lán)色光照射在其外表都發(fā)作漫反射，根據(jù)光學(xué)原理:藍(lán)色與黃色組合成白色，恰當(dāng)于白色光照射元件在電腦中顯現(xiàn)為元件本性.焊盤外表潤滑:黃色光照射在其外表發(fā)作鏡面反射進(jìn)入攝像頭，而大部分藍(lán)色光則反射出，所以在電腦中外表潤滑的焊盤顯現(xiàn)為黃白色
3.1模板比對
模板比對決議一個(gè)物體圖畫看上去象什么，如QFP或片狀電容，并用該信息來生成一個(gè)剛性的根據(jù)像素的模板。這是逾越板的圖畫，在估計(jì)物體方位的附近，找出相同的器械。當(dāng)有關(guān)區(qū)域的全部點(diǎn)點(diǎn)評之后，找出模板與圖畫之間有最小差異的方位，中止查找。為每個(gè)要檢討的物體發(fā)作這種模板，經(jīng)過在恰當(dāng)?shù)姆轿贿\(yùn)用恰當(dāng)?shù)哪０澹φ麄€(gè)板的檢討順序，來查找全部要求的元件。因?yàn)樵苌賱偤闷ヅ淠０?，模板是用必定?shù)意圖允許差錯來承認(rèn)匹配的，只需當(dāng)元件圖畫恰當(dāng)挨近模板。在物體方位的附近，找出相同的信息。當(dāng)相關(guān)聯(lián)的每個(gè)點(diǎn)評價(jià)之后，找出模板與圖畫之間有最小差異的當(dāng)?shù)?，中止查找。為每個(gè)要檢測的產(chǎn)品生成這樣的模板，經(jīng)過對pcb的檢測程序，來檢測產(chǎn)品的元件是否符合要求。因?yàn)樵苌賱偤闷ヅ淠０澹０迨怯靡欢〝?shù)意圖允許差錯來承認(rèn)匹配的，只需當(dāng)元件圖畫非常挨近模板。假設(shè)模板太嚴(yán)厲，就會對元件發(fā)作“誤報(bào)”。假設(shè)模板可挑選范圍太大，則會出現(xiàn)漏報(bào)的情況。
3.2運(yùn)算規(guī)則
常常會有幾種圖畫處理技能運(yùn)用在一個(gè)“結(jié)構(gòu)”內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)運(yùn)算規(guī)則，非常合適于特殊的元件類型。在有許多元件的復(fù)雜pcb板上，能夠構(gòu)成多個(gè)運(yùn)算規(guī)則，要求工程師在需求改動或調(diào)整時(shí)做許多的再次編程。例如：當(dāng)一個(gè)供貨商變更了一個(gè)規(guī)范元件時(shí)，對該元件的運(yùn)算規(guī)則就需求調(diào)整，浪費(fèi)名貴的出產(chǎn)時(shí)刻。一起，相同元件的外形假如改動很大，每一次改動都不相同。為滿足出產(chǎn)的需求，低差錯率，使用者就需求不斷改動或調(diào)整程序來習(xí)慣元件的全部所有改動。例如，一個(gè)0402片電容，能夠分類為具有規(guī)定尺度和矩形外形，兩條亮邊中心圍住較黑色的區(qū)域?？墒?，這個(gè)簡略外形的元件在一個(gè)單純的aoi設(shè)備檢測進(jìn)程中元件外形多變。傳統(tǒng)的、根據(jù)運(yùn)算規(guī)則的AOI檢測規(guī)則都太嚴(yán)苛，致使合理的改動不能接納。比方：尺度，形狀，影和比照度。乃至一般的元件也不能牢靠得到測驗(yàn)，因而構(gòu)成有元件而體系無法發(fā)覺的“過錯拒絕”。還有，因?yàn)槟艹惺芘c不能承受的圖畫差異恰當(dāng)纖細(xì)，運(yùn)算程序不能很好區(qū)別，導(dǎo)致“過錯接納”，真實(shí)缺點(diǎn)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。為了解決這樣的缺點(diǎn)。用戶在編程進(jìn)程中要有恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一般，傳統(tǒng)的AOI要求不時(shí)地和普遍地再編程。用戶需求常常調(diào)整其AOI程序，以接納合理的改動。當(dāng)對一塊新板規(guī)劃與優(yōu)化一個(gè)檢測程序時(shí)，全部這些可花上一到兩天作纖細(xì)的改動，乃至幾周。
3.3有自調(diào)性、根據(jù)常識的AOI
幾個(gè)AOI銷售商現(xiàn)已打破圖畫處置的傳統(tǒng)辦法，而運(yùn)用有自調(diào)性的軟件程序。這種辦法是規(guī)劃將用戶從運(yùn)算規(guī)則的復(fù)雜性分隔。經(jīng)過顯現(xiàn)一系列要承認(rèn)物體的例子，該辦法運(yùn)用一個(gè)令人驚喜的直截了當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)辦法，叫做特征矢量剖析（統(tǒng)計(jì)外形建模技能)，能自動計(jì)算出如何辨認(rèn)合理的圖畫改動。不象根據(jù)運(yùn)算規(guī)則的辦法，特征矢量剖析技能運(yùn)用自主性、根據(jù)常識的程序來核算出變量。如此能夠削減編程時(shí)刻和在出產(chǎn)中撤銷不斷的調(diào)整進(jìn)程。實(shí)踐的情況是這個(gè)辦法平均誤報(bào)率比現(xiàn)有的離線aoi辦法好10－20倍。程序編寫時(shí)刻削減十分之九，一般過幾塊板就能夠正常出產(chǎn)。
3.4精度、可反復(fù)性和靈敏性
現(xiàn)在傳統(tǒng)的AOI設(shè)備主要經(jīng)過辨認(rèn)元件邊際來抵達(dá)準(zhǔn)確和可重復(fù)的檢測。假如邊際找到，運(yùn)用這些邊際的對稱特征一般生成元件在pcb板上的坐標(biāo)?？墒牵靡曈X辦法很難找到邊際。因?yàn)樵呺H不是完全直線的，用一條直線去比照這種邊際的做法都是有問題的。還有，邊際挨近于黑色背景上的黑色區(qū)域，精準(zhǔn)的比照會發(fā)作像素?cái)?shù)據(jù)變量。像素不能夠太小，避免一些像素比對的影響，像素比對就是元件的一個(gè)極微小點(diǎn)在兩個(gè)像素之間。根據(jù)邊際的處理辦法，一個(gè)好的在線aoi設(shè)備生成一個(gè)規(guī)范差錯大概約為十分之一像素的差錯?？墒?，特征矢量剖析供給規(guī)范偏差恰當(dāng)于二十分之一像素的差錯。在檢測一個(gè)指定的元件特征時(shí)，特征矢量剖析是非常靈敏的，在符合一個(gè)外形不大相同的合法元件時(shí)（如一般的傳統(tǒng)辦法），它會在X和Y軸上移動，試圖經(jīng)過方位（唯一的可變參數(shù)）調(diào)理到達(dá)最佳符合狀況。經(jīng)過把一個(gè)恰當(dāng)?shù)奶卣魇噶科饰鰯?shù)據(jù)比照元件（其變量全部受控制），允許實(shí)踐可改動的那些外形，而不需求參照X和Y的方位。比方：某些允許的元件顏色變量是因?yàn)檎谏w或過度曝光，是接近較大元件所發(fā)作的，實(shí)踐中用傳統(tǒng)計(jì)算辦法是不允許的。因?yàn)樘卣魇噶科饰鼋o出所承受的圖畫改動，所以操作員不需求靠那些復(fù)雜的編程進(jìn)程，或許長時(shí)刻的樣板比對編程時(shí)刻。
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