離線自動(dòng)aoi光學(xué)檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)介

自動(dòng)aoi光學(xué)檢測(cè)設(shè)備又名AOI光學(xué)測(cè)試儀、AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀、aoi光學(xué)檢測(cè)儀，是在表面貼裝PCBA生產(chǎn)線上把SMD零件貼裝以后，或者焊錫過后，電解電容極性測(cè)試功能自動(dòng)地檢測(cè)零件的貼裝狀態(tài)和焊錫狀態(tài)，檢測(cè)出PCBA焊接的不良，另外，提供了在生產(chǎn)工程上的各種統(tǒng)計(jì)資料，可正確地了解不良的原因及內(nèi)容，從而提高生產(chǎn)效率。 aoi自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀_提高成品率的好幫手

隨著器件封裝尺寸的減小和電路板貼片密度的增加，SMD檢查難度越來越高，人工目測(cè)就顯得力不從心，其穩(wěn)定性和可靠性都難以滿足生產(chǎn)和質(zhì)量控制的需要，故采用專用AOI檢查儀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)就越來越重要。首先用于生產(chǎn)的儀器是光學(xué)系統(tǒng)，這類儀器都有一個(gè)共同特點(diǎn)即通過光源對(duì)SMA反射光采集進(jìn)行運(yùn)算，經(jīng)過計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)處理從而判斷SMA上元件位置及焊接情況，所以這類設(shè)備稱為自動(dòng)光學(xué)檢查（AutomatedOpticalInspection，簡(jiǎn)稱AOI）AOI光學(xué)檢測(cè)設(shè)備又分兩大類：在線式AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀、離線aoi自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀 。

AOI設(shè)備根據(jù)在流水線上的位置通常分為三種：第一種是放在絲網(wǎng)印刷后檢測(cè)焊膏故障的AOI，稱為絲網(wǎng)印刷后AOI；第二種是放在貼片后檢測(cè)器件貼裝故障的AOI，稱為貼片后AOI；第三種是放在回流焊后AOI和波峰焊后AOI同時(shí)檢測(cè)器件貼裝和焊接故障的AOI，稱為回流焊后AOI，離線自動(dòng)aoi光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。

下面將對(duì)上述離線自動(dòng)aoi光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的故障檢測(cè)能力和原理進(jìn)行介紹。

離線自動(dòng)aoi光學(xué)檢測(cè)設(shè)備是回流焊后AOI和波峰焊后AOI的總稱

在該工位的AOI可用來檢測(cè)出元器件焊接后的各種焊接缺陷（也包括貼片缺陷）。其測(cè)試原理在于焊接強(qiáng)度WA與焊錫/元器件引腳之間潤(rùn)濕角θ存在著WA=бlg(1 cosθ)的關(guān)系，也就是通過焊錫的浸潤(rùn)狀態(tài)可以推斷出焊錫的焊接強(qiáng)度。 攝像頭拍攝下的圖像，它是由許多像素組成，并且每一個(gè)像素都有一定的灰度值（0～255）因此，通過一定數(shù)學(xué)模型進(jìn)行圖像信息處理，可以精確的判定焊接質(zhì)量?？梢詸z測(cè)缺件、偏移、歪斜、立碑、側(cè)立、翻件、錯(cuò)件，OCV、破損、電容極性反向，錫多、錫少、虛焊、連錫、銅箔污染等。2100433B

安捷倫公司最新推出的 SJ50 系列 II 型 AOI 設(shè)備中應(yīng)用了三維立體形狀模型( SSM ) 技術(shù), 它運(yùn)用多角度成像, 生成逼真三維影像。由于采用了 SSM 技術(shù), 因此在缺陷報(bào)警準(zhǔn)確率方面有了很大的提高; 以一個(gè)單一、高分辨率的數(shù)碼相機(jī)和高速的精密支架使分辨率始終保持在 20- 25 微米 / 像素, 兼顧速度和分辨率性能。

Cyberoptics 的 AOI 的一個(gè)特點(diǎn)在于其分析軟件 ,只使用一個(gè)軟件編程方法, 無論針對(duì)焊前或焊后, 都可使用完全相同的設(shè)備和軟件, 無需進(jìn)行鏡頭或傳感器的更換; 另一個(gè)特點(diǎn)是機(jī)械設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單, 由于鏡頭是固定不動(dòng)的, 能減少由于運(yùn)動(dòng)部件過多引起的偏差或校準(zhǔn)工作。

MVP 的第五代 AOI 平臺(tái) 1820 ULTRA 采用了最新的數(shù)字相機(jī)技術(shù)。 1820 ULTRA 繼承了 MVP 以往AOI 系統(tǒng)獨(dú)特的單一鏡頭不停歇拍攝圖像、簡(jiǎn)單機(jī)械結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。 MVP 的 AOI 操作系統(tǒng)采用的是 Unix 或Linux , 擁有較高的穩(wěn)定性和可靠性。

歐姆龍產(chǎn)品的主要特點(diǎn)在于它采用 CHS ( ColorHighlight System ) 的專利技術(shù), 是僅此一個(gè)同時(shí)采用彩色光源, 彩色 CCD 攝像頭和彩色圖像處理的 AOI , 其采集到的包含了三維信息的圖像, 作為檢測(cè)判斷的標(biāo)準(zhǔn), 從而使它能實(shí)現(xiàn)對(duì) 0201 組件和無鉛焊的檢測(cè)。

Orbotech 的 VT- 9000E 系列在線光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng),可以應(yīng)用于電子組裝的各檢測(cè)階段, 它同時(shí)具備 2D和 3D 技術(shù)。 Orbotech 同時(shí)擁有與其 AOI 產(chǎn)品配套的自動(dòng)化智能制程控制的集成軟件工具, 為制程工程師和管理人員提供更多的信息, 使其 AOI 產(chǎn)品在 SMT生產(chǎn)線中起到預(yù)防錯(cuò)誤的發(fā)生的作用。

Teradyne 的 Optima7300 系統(tǒng)以檢測(cè)面積大、密度高, 速度快為主要特點(diǎn)。一臺(tái) Optima7300 每小時(shí)可檢測(cè) 250 塊電路板。針對(duì)測(cè)試過程中板晃動(dòng)的問題,Teradyne 的 AOI 通過激光校準(zhǔn)和軟件追附, 做到較好的補(bǔ)償或抽樣補(bǔ)償。

國(guó)內(nèi)的首臺(tái) AOI 檢測(cè)系統(tǒng)品牌 Aleader 的 ALD-H- 350 , 2004 年 5 月在廣東省東莞研發(fā)成功, 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)使用后 2005 年已經(jīng)投入市場(chǎng)。該臺(tái) AOI 系統(tǒng)采用單一攝像頭和特殊環(huán)形 RGB LED 光源相結(jié)合, 應(yīng)用彩色圖像比對(duì)方法和統(tǒng)計(jì)建模技術(shù) . 可以高速準(zhǔn)確檢測(cè)如下缺陷: (1) 焊點(diǎn)缺陷: 錫多、錫少、連錫等; (2) 錫膏印刷缺陷: 有無、偏斜、少錫多錫、斷路、污染等; (3) 零件缺陷: 缺件、偏移、歪斜、立碑、側(cè)立、翻件、極性反、錯(cuò)件、破損等。它能夠檢測(cè) 450×350mm 超大檢測(cè)范圍, 最小高速檢測(cè)組件大小為 0402 , 測(cè)試速度每秒超過 60 個(gè)組件。由于采用中文, 學(xué)習(xí)快捷; 圖形化編程接口, 編程簡(jiǎn)單。并且可以終身保修。 Aleader 的 ALD-H- 350 是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)真正意義上的電子貼片生產(chǎn)線自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。

另外, 北京星河公司已研制出 AOI 樣機(jī), 正在進(jìn)行測(cè)試和改進(jìn)。廈門福信光電集成有限公司也稱其公司的 AOI 系統(tǒng)研制項(xiàng)目完成了控制軟件的開發(fā), 首臺(tái)樣機(jī)已經(jīng)制作成功。

自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI, Automated Optical Inspection) 為工業(yè)自動(dòng)化有效的檢測(cè)方法，使用機(jī)器視覺做為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，大量應(yīng)用于LCD/TFT、晶體管與PCB工業(yè)制程上，在民生用途則可延伸至保全系統(tǒng)。自動(dòng)光學(xué)檢查是工業(yè)制程中常見的代表性手法，利用光學(xué)方式取得成品的表面狀態(tài)，以影像處理來檢出異物或圖案異常等瑕疵，因?yàn)槭欠墙佑|式檢查，所以可在中間工程檢查半成品。

AOI是最近才興起的一種新型測(cè)試技術(shù)，但發(fā)展迅速，很多廠家都推出了AOI測(cè)試設(shè)備。以SMT檢測(cè)為例，當(dāng)自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，機(jī)器通過攝像頭自動(dòng)掃描PCB，采集圖像，測(cè)試的焊點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進(jìn)行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動(dòng)標(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)示出來，供維修人員修整。