AOI自动光学检测原理及电子制造业应用

AOI科普小知识AOI的含义-AOI（AutomatedOpticalInspection）的中文全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴的一种新型测试技术，当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标志出来，供维修人员修整。-AOIsystem自动化光学检测系统，以机械视觉检测技术为基础，利用摄影机或其他类型的光电感测器取代人眼获取待测物体的图像或者信息进行产品的检查，利用电脑编程演算法取代人脑进行影像处理、分析以及质量检定，利用机械取代人力进行产品搬运，大幅提高检测的速度与精确度。AOI具有全自动化、可靠度高、稳定度高、可量化以及可整合等优点，但是需要明确的是，与任何大规模量产的生产方式相同，任何微小的错误都会被巨大的数量基数放大很多倍，因此通常都是高度成熟、高度自动化的制造业才会引入AOI量测技术。‍机器视觉AOI检测AOI(AutomatedOpticalInspection)的全称是自动光学检测。AOI自动光学检测原理及电子制造业应用

SMT加工中AOI设备的用途自动化光学检测是一种利用光学捕捉PCB图像的方法，以查看组件是否丢失，是否在正确的位置，以识别缺陷，并确保制造过程的质量。它可以检查所有尺寸的组件，如01005,0201，和0402s和包，如BGAs,CSPs,LGAs,PoPs，和QFNs。AOI的引入开启了实时巡检功能。随着高速、大批量生产线的出现，一个不正确的机器设置、在PCB上放置错误的部件或对齐问题都可能导致大量的制造缺陷和随后在短时间内的返工。当初的AOI机器能够进行二维测量，如检查板的特征和组件的特征，以确定X和Y坐标和测量。3D系统在2D上进行了扩展，将高度维度添加到方程中，从而提供X、Y和Z坐标和测量。注意:有些AOI系统实际上并不“测量”组件的高度。AOI在制造过程早期发现错误，并在板被移到下一个制造步骤之前保证工艺质量。AOI通过向生产线反馈并提供历史数据和生产统计来帮助提高产量。确保质量在整个过程中得到控制，节省了时间和金钱，因为材料浪费、修理和返工、增加的制造劳动力、时间和费用，更不用说所有设备故障的成本。AOI自动光学检测原理及电子制造业应用AOI就是自动光学检测，也是SMT贴片加工中常用的检测手段之一。

虽然AOI检测设备类型繁多，但厂家为了能够达到更完善的检测，大部分都选择在线型AOI检测设备，在线型AOI检测设备的作用有以下几个方面：1、能够使生产与检测同时完成，将AOI放置在炉后位置检测，PCBA经过回流焊后直接流向AOI检测设备进行检测，相对离线AOI减少了产品检测周转的时间，效率更快。2、减少人工成本，从PCB进入SMT生产线，到PCBA流出之间全机械化操作，过程中减少了人工参与，解决了手动或半自动的低生产效率工作方式。3、从原料到检验，全自动流程化生产过程，符合国人一步到位的观念。AOI检测设备的出现，提高了SMT贴片的质量，避免大批量产品缺陷的出现，同时带动了全自动生产线的实现，节约人工成本，提高了生产效率，给生产厂家带来更大的利润。那么AOI检测设备可检测的错误类型具体有哪些呢？小编为大家继续介绍AOI检测设备可检测类型：1、刷锡后贴片前：桥接-移位-无锡-锡不足；2、贴片后回流焊前：移位，漏料、极性、歪斜、脚弯、错件；3、回流焊或波峰焊后：少锡/多锡、无锡短接锡球漏料-极性-移位脚弯错件；4、PCB行业裸板检测。

1.在SMT产线中，AOI主要应用于印刷后AOI，即检测坍塌、桥接、无焊膏、焊膏过少、焊膏过多等；贴片后AOI，即偏移、元器件漏贴、侧立、元器件极性贴反等；焊接后AOI，即错位、桥接、立碑、焊点过小、焊点过大等。在进行不同环节的检测时，其侧重也有所不同。通过以上我们知道，印刷缺陷有很多种，大体上可以分为焊盘上焊膏不足、焊膏过多；大焊盘中间部分焊膏刮擦、小焊盘边缘部分焊膏拉尖；印刷偏移、桥连及沾污等。形成这些缺陷的原因也有很多，包括焊膏流变性不良、模板厚度和孔壁加工不当、印刷机参数设定不合理、精度不高、刮刀材质和硬度选择不当、PCB加工不良等。那么通过AOI可以有效监控焊膏印刷质量，并对缺陷数量和种类进行分析，从而改善印刷制程。AOI英文全称AutomatedOpticalInspection,即自动光学检测。

由于贴片环节之后紧接着回流焊接环节，因此贴装之后的检测有时被称为回流焊前端检测，回流焊前端检测从品质保障的观点来看，由于在回流焊炉内发生的问题无法检测出而显得没有任何意义，在回流焊炉内，焊锡熔化后具有自纠正位移，所以焊后基板上无法检测出贴装位移和焊锡印刷状态，但实际上回流焊前端检测是品质保障的重点，回流焊前各个部位的元件贴装状况等在回流焊后就无法检测出来的信息都能一目了然。此时基板上没有不定型的东西，**适合进行图象处理，且通过率非常高，检测过分苛刻而导致的误判也**减少。AOI检出问题后将发出警报，由操作员对基板进行目测确认。缺件意外的问题报告都可以通过维修镊子来纠正，在这一过程中，当目测操作员对相同问题点进行反复多次修复作业时，就会提请各生产设备负责人重新确认机器设定是否合理，该信息的反馈对生产质量提高非常有帮助，可在短时间内实现生产品质的飞跃性提高。用户通过使用AOI作为减少缺陷的工具，在装配过程中尽早发现和修正错误，实现良好的过程管控。AOI自动光学检测原理及电子制造业应用

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AOI可用于生产线上的多个位置，在各个位置均可检测特殊缺陷，但AOI检查设备应放到一个可以尽早识别和改正较多缺陷的位置。因此一般将AOI放置在以下三个比较重要的位置：（1）锡膏印刷之后。如果锡膏印刷过程满足要求，那么ICT发现的缺陷数量可大幅度的减少。典型的印刷缺陷一般有焊盘上焊锡不足、焊盘上焊锡过多、焊锡对焊盘的重合不良、焊盘之间的焊锡桥。（2）回流焊前。检查是在元件贴放在板上锡膏印刷之后和PCB送入回流炉之前完成的。这是放置检查机器的位置，因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷。不过一般这个位置放置SPI比较多，因为这个位置的检查满足过程跟踪的目标。（3）回流焊后。在SMT工艺过程的***步骤进行检查，这是目前AOI当下流行的选择，因为这个位置可发现全部的装配错误。回流焊后检查可以提供高度的安全性，因为它识别由锡膏印刷、元件贴装和回流过程引起的错误。AOI自动光学检测原理及电子制造业应用