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AOI技術(shù)發(fā)展
AOI的全稱是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，是基于光學(xué)原理來(lái)對(duì)焊接生產(chǎn)中遇到的常見(jiàn)缺陷進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備。AOI是新興起的一種新型測(cè)試技術(shù)，但發(fā)展迅速，很多廠家都推出了AOI測(cè)...[查看全部]
AOI即自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，是在批量生產(chǎn)中采用的一種在線檢測(cè)方法。AOI是將電路板上的器件或者特征(比如焊點(diǎn))捕捉成像，通過(guò)軟件處理，判斷這一器件或者特征是否完好，然后得出檢測(cè)結(jié)果，判斷諸如元件缺失、極性反轉(zhuǎn)、焊接錫橋或者焊點(diǎn)質(zhì)量問(wèn)題等。
AOI的發(fā)展在AOI出現(xiàn)以前，是由操作員人工完成板子的檢測(cè)。這個(gè)工序包括許多名操作員在生產(chǎn)線的工位上用顯微鏡工作。一般檢測(cè)板子表層，是否有元器件缺隕，錯(cuò)貼或焊膏缺陷。板子用象限定位法檢測(cè)，每個(gè)工位檢測(cè)板子的1/4。雖然對(duì)于小板子來(lái)說(shuō)，這種檢測(cè)方法是容易實(shí)現(xiàn)的，隨著板子尺寸增加，并有成千上萬(wàn)的元器件，這種檢測(cè)方式不堪重負(fù)了。檢測(cè)要素是精確性和可靠性，而人工檢測(cè)在做得最好的情況下也有其局限性。
對(duì)于電子制造服務(wù)商，更大的問(wèn)題是人工檢測(cè)的時(shí)間太長(zhǎng)。每個(gè)檢測(cè)工位的工作時(shí)間要附合線上板子的傳送時(shí)間，以保持生產(chǎn)線的流暢，如果有一個(gè)工位檢測(cè)時(shí)間延遲了，就會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)線。對(duì)于較大的板子，檢測(cè)點(diǎn)增加了，簡(jiǎn)單的肉眼評(píng)估法跟不上生產(chǎn)線的速度，另外因此而涉及到雇用輔助操作員和搬運(yùn)員的問(wèn)題，這會(huì)引起額外勞動(dòng)力成本和人力資源問(wèn)題。
為了進(jìn)行質(zhì)量控制，在SMT生產(chǎn)線上要進(jìn)行有效的檢測(cè)。
由于電路板尺寸大小的改變提出更多的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗故止z查更加困難。為了對(duì)這些發(fā)展作出反應(yīng)，越來(lái)越多的原設(shè)備制造商采用AOI。
通過(guò)使用AOI作為減少缺陷的工具，在裝配工藝過(guò)程的早期查找和消除錯(cuò)誤,以實(shí)現(xiàn)良好的過(guò)程控制.早期發(fā)現(xiàn)缺陷將避免將壞板送到隨后的裝配階段，AOI將減少修理成本避免報(bào)廢不可修理的電路板出現(xiàn)。
AOI的優(yōu)點(diǎn)1、編程簡(jiǎn)單
AOI通常是把貼片機(jī)編程完成后自動(dòng)生成的TXT輔助文本文件轉(zhuǎn)換成所需格式的文件，從中AOI獲取位置號(hào)、元件系列號(hào)、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、元件旋轉(zhuǎn)方向這5個(gè)參數(shù)，然后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生電路的布局圖，確定各元件的位置參數(shù)及所需檢測(cè)的參數(shù)。完成后，再根
... 查看全文AOI又叫自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀，AOI系統(tǒng)的作用就是檢測(cè)PCB在生產(chǎn)過(guò)程中有可能出現(xiàn)的上述不良缺陷，通過(guò)控制并及時(shí)調(diào)整工藝，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)與生產(chǎn)產(chǎn)能。通常AOI系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)用在內(nèi)外層生產(chǎn)的關(guān)鍵工序控制點(diǎn)上，防止大批批量的報(bào)廢。
AOI的工作原理AOI經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，技術(shù)水平仍處于高速發(fā)展階段，如何實(shí)現(xiàn)最佳的檢測(cè)效果，一直是各AOI廠商不斷攻關(guān)的技術(shù)話題。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上可見(jiàn)的AOI品牌眾多，每種AOI各有所長(zhǎng);每個(gè)品牌的AOI優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)于其不同的創(chuàng)新核心軟件算法，通常采用的軟件算法有:模板比較、邊緣檢查、灰度模型、特征提取、固態(tài)建模、矢量分析、圖形配對(duì)和傅里葉氏分析等，但盡管算法各異，AOI的運(yùn)作原理基本相同。
AOI照明系統(tǒng)給被檢測(cè)的元器件以360度全方位照明，然后利用高清晰的CCD攝像機(jī)高速采集被檢測(cè)元器件的圖像并傳輸?shù)诫娔X，專用的AOI軟件根據(jù)已經(jīng)編制的檢測(cè)程序進(jìn)行比較、分析;判斷被檢測(cè)元器件是否符合預(yù)訂的工藝要求。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)AOI檢測(cè)元器件的過(guò)程就是模擬人工目視檢查SMT元器件，是將人工目視檢測(cè)自動(dòng)化、智能化、程序化。
圖像獲取就是用CCD攝像機(jī)把物體表面的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)送入圖像采集卡。圖像采集卡將圖像數(shù)字化送入計(jì)算機(jī)，這個(gè)過(guò)程很直觀，容易理解。圖像送入計(jì)算機(jī)之后，AOI是如何檢測(cè)元件的質(zhì)量呢?
光學(xué)原理：
AOI采用環(huán)形塔狀的三色LED光源照明，由不同的角度射出紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)以及三色光組合得到的白色(W)光分別投射到PCB上，對(duì)被測(cè)元器件予以360度全方位照明。AOI通過(guò)光的反射、斜面反射、漫反射分別得到元件本體、焊點(diǎn)、焊盤的不同顏色信息。
圖像比對(duì)原理：
AOI是通過(guò)CCD攝像機(jī)抓取，再經(jīng)過(guò)圖像處理(即根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息轉(zhuǎn)化成為我們所需要的數(shù)字信號(hào))。AOI將這些數(shù)字信號(hào)通過(guò)某種數(shù)學(xué)計(jì)算方法得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的誤差閥值，
... 查看全文AOI即自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀，是應(yīng)用于表面貼裝生產(chǎn)的一種自動(dòng)光學(xué)檢查裝置，可有效的檢測(cè)印刷質(zhì)量、貼裝質(zhì)量以及焊點(diǎn)質(zhì)量。使用AOI作為減少缺陷的工具，在裝配工藝過(guò)程的早期查找和消除錯(cuò)誤，以實(shí)現(xiàn)良好的過(guò)程控制。
AOI的常見(jiàn)故障及解決辦法1、AOI維修硬盤常見(jiàn)故障
①硬盤在運(yùn)行程序的時(shí)候非常慢，而且還伴有死機(jī)的情況;
②AOI啟動(dòng)畫面提示找不到硬盤;
③硬盤發(fā)出咔咔異常響聲，系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng);
④硬盤電路板燒毀、冒煙;
⑤誤刪除、誤格式化、誤還原、誤分區(qū)、病毒入侵等數(shù)據(jù)的恢復(fù)
解決辦法：備份數(shù)據(jù)，重裝系統(tǒng)。
2、維修AOI鍵盤常見(jiàn)故障現(xiàn)象
①AOI鍵盤某個(gè)按鍵失靈;
②鍵盤進(jìn)水;
③鍵盤自動(dòng)重復(fù)按鍵。
解決辦法：更換鍵盤。
3、維修工控機(jī)電池(UPS)常見(jiàn)故障現(xiàn)象
①AOI(UPS)電池不充電;
②使用電池不能開(kāi)機(jī);
③電池能充電，放電時(shí)間特別短。
解決辦法：更換新的電池。
AOI的維護(hù)保養(yǎng)要給AOI設(shè)備一個(gè)良好的工作環(huán)境。如當(dāng)AOI運(yùn)行時(shí)對(duì)磁盤或硬盤進(jìn)行讀寫操作時(shí)出現(xiàn)震動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)嚴(yán)重磨損或?qū)е掠脖P損壞。如果要靠墻放置，距離墻壁至少應(yīng)有的間隙，以保證散熱良好，否則，會(huì)導(dǎo)致元器件加速老化。AOI具體要做好以下幾點(diǎn)：
AOI機(jī)箱的維護(hù)保養(yǎng)：
AOI機(jī)箱中包括工控電源、無(wú)源底板、風(fēng)扇。
AOI工控電源：它是為N小時(shí)不間斷開(kāi)機(jī)服務(wù)的，所以它的性能較好，主要需注意的是盡量減少灰塵的進(jìn)入，防止灰塵影響風(fēng)扇的運(yùn)行。防止瞬時(shí)斷電，瞬時(shí)斷電又突然來(lái)電往往會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間極高的電壓，很可能“燒”壞電腦，電壓的波動(dòng)(過(guò)低或過(guò)高)也會(huì)對(duì)電腦造成損傷。因此，應(yīng)盡量配備電源。另外，還應(yīng)防靜電、防雷擊。
AOI無(wú)源底板：它是為各種板卡包括(顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等)提供電源的，它的日常維護(hù)要注意三點(diǎn)，不能在底板帶電的情況下?lián)懿灏蹇?，插撥板卡時(shí)不可用力過(guò)大，用酒精等清洗底板時(shí)，
... 查看全文AOI即自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀，運(yùn)用高速高精度視覺(jué)處理技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)PCB上各種不同貼裝錯(cuò)誤及焊接缺陷，PCB板的范圍可從細(xì)間距高密度板到低密度大尺寸板，從表面貼裝回流焊工藝板到插件波峰焊工藝板。AOI檢測(cè)方式分為離線半自動(dòng)檢測(cè)和在線自動(dòng)檢測(cè)兩種形式，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制程的過(guò)程控制。
AOI的常見(jiàn)應(yīng)用在SMT中，AOI技術(shù)具有PCB光板檢測(cè)、焊膏印刷檢測(cè)、元件檢驗(yàn)、焊后組件檢測(cè)等功能。在進(jìn)行不同環(huán)節(jié)的檢測(cè)時(shí)，其側(cè)重也有所不同。
1、PCB檢測(cè)
早期的PCB生產(chǎn)中，檢測(cè)主要由人工目檢配合電檢測(cè)來(lái)完成。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PCB布線密度不斷提高，人工目檢難度增大，誤判率升高，且對(duì)檢測(cè)者的健康損害更大;電檢測(cè)程序編制更加繁瑣，成本更高，并且無(wú)法檢測(cè)某些類型的缺陷。因此，AOI越來(lái)越多地應(yīng)用于PCB制造中。在PCB生產(chǎn)流程中，基板的制作、覆銅有可能產(chǎn)生一些缺陷，但主要缺陷在蝕刻之后產(chǎn)生，AOI一般在蝕刻工序之后進(jìn)行檢測(cè)，主要用來(lái)發(fā)現(xiàn)其上缺少的部分和多余的部分。
AOI一般可以發(fā)現(xiàn)大部分缺陷，存在少量的漏檢問(wèn)題，不過(guò)主要影響其可靠性的還是誤檢問(wèn)題。PCB加工過(guò)程中的粉塵、沾污和一部分材料的反射性差都可能造成虛假警報(bào)，因此目前在使用AOI檢測(cè)出缺陷后，必須進(jìn)行人工驗(yàn)證。
2、焊膏印刷檢測(cè)
焊膏印刷是SMT的初始環(huán)節(jié)，也是大部分缺陷的根源所在，大約60~70%的缺陷出現(xiàn)在印刷階段。如果在生產(chǎn)線的初始環(huán)節(jié)排除缺陷，可以最大限度的減少損失，降低成本。因此，很多SMT生產(chǎn)線都為印刷環(huán)節(jié)配備了AOI檢測(cè)。
印刷缺陷有很多種，大體上可以分為焊盤上焊膏不足、焊膏過(guò)多;大焊盤中間部分焊膏刮擦、小焊盤邊緣部分焊膏拉尖;印刷偏移、橋連及沾污等。形成這些缺陷的原因包括焊膏流變性不良、模板厚度和孔壁加工不當(dāng)、印刷機(jī)參數(shù)設(shè)定不合理、精度不高、刮刀材質(zhì)和硬度選擇不當(dāng)、PCB加工不良等。通過(guò)AOI可以有效監(jiān)控焊
... 查看全文AOI即自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，現(xiàn)已成為電子制造業(yè)確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要檢測(cè)和過(guò)程質(zhì)量控制工具，因此，如何從重多的AOI品牌中選擇和利用適合自己要求的AOI，已成為廣大電子制造工作者十分關(guān)心的問(wèn)題。
AOI的組成要選擇一臺(tái)適合自己AOI產(chǎn)品，我們首先要先了解AOI的基本架構(gòu)和組成。
AOI是由視覺(jué)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和操作平臺(tái)組成。視覺(jué)系統(tǒng)主要是執(zhí)行圖像采集功能;機(jī)械系統(tǒng)是執(zhí)行將所檢物體傳送到指定的檢測(cè)點(diǎn);軟件系統(tǒng)是將所采集的圖像進(jìn)行分析和處理。這幾大系統(tǒng)的整合是由軟件系統(tǒng)來(lái)完成，因此軟件的優(yōu)劣，是AOI的檢測(cè)能力強(qiáng)弱的重要因素。
AOI的視覺(jué)系統(tǒng)選擇AOI的視覺(jué)系統(tǒng)是由相機(jī)和光源組成。
1、相機(jī)的選擇
AOI的相機(jī)按攝取圖像的模式分為面陣相機(jī)和線陣相機(jī)。面陣相機(jī)是采用拍攝一幅一幅的圖片的方式取像;線陣相機(jī)是逐行掃描方式取像，面陣相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是圖像的還原性較好，打光的角度容易調(diào)整，容易得到較清晰的圖像，因而市面上的AOI絕大多數(shù)廠商使用這類相機(jī)。線陣相機(jī)的圖像還原性較差，打光的角度難以調(diào)整，是目前誤判率最高的AOI，采用這類相機(jī)的唯一優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)的速度相對(duì)快一點(diǎn)，但檢測(cè)小板時(shí)，它的檢測(cè)速度又要相對(duì)慢一些。因此，對(duì)相機(jī)的選擇應(yīng)該最好選擇面陣相機(jī)。
面陣相機(jī)又分模擬相機(jī)和數(shù)字相機(jī)(CCD)兩類。模擬相機(jī)目前在AOI的市面上應(yīng)用最多，因?yàn)槟M相機(jī)在對(duì)圖像處理時(shí)，要經(jīng)過(guò)多次ND、D/A轉(zhuǎn)換，因而圖像容易失步，從而造成圖像處理障礙，導(dǎo)致誤判，但模擬相機(jī)的價(jià)格較便宜。大量使用數(shù)字相機(jī)是AOI發(fā)展的必然趨勢(shì)，數(shù)字相機(jī)最大優(yōu)點(diǎn)在于圖像的還原性好，便于軟件對(duì)圖像的分析和處理，但價(jià)格較高。
判別模擬相機(jī)和數(shù)字相機(jī)的主要方法是：看這一相機(jī)在對(duì)圖像采集時(shí)是否需要圖像采集卡。需要圖像采集卡的相機(jī)是模擬相機(jī)，另外，模擬相機(jī)的外形尺寸也比數(shù)字相機(jī)大得多。
2、光源的選擇
光源是AOI的眼睛，光源
... 查看全文AOI的全稱是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，是基于光學(xué)原理來(lái)對(duì)焊接生產(chǎn)中遇到的常見(jiàn)缺陷進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備。AOI是新興起的一種新型測(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。
AOI核心技術(shù)基本的AOI技術(shù)包含下列子系統(tǒng)：①高速高精度XY方向的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);②機(jī)械光學(xué)系統(tǒng);③高精度高可靠性圖像采集系統(tǒng);④智能圖像識(shí)別與錯(cuò)誤檢測(cè)系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)與多維測(cè)量和錯(cuò)誤檢測(cè)密切相關(guān)的設(shè)備。
注意到AOI識(shí)別是機(jī)器視覺(jué)在印刷電路板領(lǐng)域的具體應(yīng)用，換言之，印刷電路板的缺陷檢測(cè)實(shí)質(zhì)上是屬于模式識(shí)別的范疇。它將PCB上的不同缺陷視為不同的模式類，從采集到的圖像信號(hào)中提取和選擇特征，根據(jù)特征向量構(gòu)造判別函數(shù)，進(jìn)行缺陷分類，即模式識(shí)別。
識(shí)別算法的好壞直接影響到智能圖像識(shí)別系統(tǒng)的性能，進(jìn)而影響整個(gè)AOI系統(tǒng)的性能。從機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展來(lái)看，目前在AOI上面至少可以完整地應(yīng)用以下的視覺(jué)識(shí)別算法。
圖形識(shí)別法是將AOI系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)字化圖像與實(shí)際檢測(cè)圖像比較，從而獲得檢測(cè)結(jié)果。如檢測(cè)PCB電路時(shí)，首先按照一塊完好的PCB或根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型建立起檢測(cè)文件(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化圖像)與檢測(cè)文件(實(shí)際數(shù)字化圖像)進(jìn)行比較。
這種方式的AOI檢測(cè)精度取決于標(biāo)準(zhǔn)圖像、分辨力和所用檢測(cè)程序，可取得較高的檢測(cè)精度，但具有采集數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理要求高等特點(diǎn)。
AOI圖像分析技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，AOI也采用了目前許多成熟的圖像分析技術(shù)，包括模板匹配法(或自動(dòng)對(duì)比)、邊緣檢測(cè)法、特征提取法(二值圖)、灰度直方圖法、傅里葉分析法、光學(xué)特征識(shí)別法等，每個(gè)技術(shù)都有優(yōu)勢(shì)和局限。
模板比較法通過(guò)獲得物體圖像，如片狀電容或QFP，并用該信息產(chǎn)生一個(gè)剛性的基于像素的模板。在檢測(cè)位置的附近，傳感器找出相同的物體。當(dāng)相關(guān)區(qū)域中所有點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估之后，找出模板與圖像之間有最小差別的位置停止搜尋。AOI系統(tǒng)為每
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