AOI，自動(dòng)或自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)，用于電子PCB印刷電路板制造。

自動(dòng)測(cè)試設(shè)備ATE包括：PCB檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，AOI自動(dòng)X射線檢測(cè)，AXI測(cè)試的AXI設(shè)計(jì)

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自動(dòng)或自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)AOI是用于制造和測(cè)試電子印刷電路板，PCB的關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，AOI可以快速準(zhǔn)確地檢查電子組件，特別是PCB，以確保離開生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量高，產(chǎn)品構(gòu)造正確，沒有制造缺陷。

AOI，光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)的需要    

    盡管已經(jīng)做出了重大的改進(jìn)，但現(xiàn)代電路遠(yuǎn)比幾年前的電路板復(fù)雜得多。表面貼裝技術(shù)的引入以及隨后進(jìn)一步縮小尺寸意味著電路板特別緊湊。即使是相對(duì)平均的電路板也有數(shù)千個(gè)焊接接頭，這些都是發(fā)現(xiàn)大多數(shù)問題的地方。

    電路板復(fù)雜性的增加也意味著現(xiàn)在人工檢查不是一個(gè)可行的選擇。即使這是一種公認(rèn)的方法，也意識(shí)到它并不是特別有效，因?yàn)闄z查員很快就會(huì)疲憊不堪，而且很容易錯(cuò)過錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)。隨著市場(chǎng)現(xiàn)在要求大批量，高質(zhì)量的產(chǎn)品非?？焖俚赝葡蚴袌?chǎng)，需要非?？煽亢涂焖俚姆椒▉泶_保產(chǎn)品質(zhì)量保持高水平。AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)是集成電子測(cè)試策略中的重要工具，通過在生產(chǎn)線早期檢測(cè)故障，確保成本盡可能低。

    其中一個(gè)解決方案是使用自動(dòng)或自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)可以在焊料加工之后立即放入生產(chǎn)線。通過這種方式，它們可以用于在生產(chǎn)過程的早期發(fā)現(xiàn)問題。這具有許多優(yōu)點(diǎn)。在生產(chǎn)過程中，隨著成本的進(jìn)一步修正，發(fā)現(xiàn)這顯然是尋找故障的最佳場(chǎng)所。此外，焊料和裝配區(qū)域中的工藝問題可以在生產(chǎn)過程中早期看到，并且用于快速反饋到早期階段的信息。通過這種方式，可以確保在生產(chǎn)太多具有相同問題的電路板之前快速識(shí)別問題并糾正問題。

AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)基礎(chǔ)

AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)使用視覺方法監(jiān)控印刷電路板的缺陷。它們能夠檢測(cè)各種表面特征缺陷，例如結(jié)節(jié)，劃痕和污漬，以及更熟悉的尺寸缺陷，例如開路，短路和稀薄的焊料。它們還可以檢測(cè)不正確的組件，缺少組件和錯(cuò)誤放置的組件。因此，他們能夠執(zhí)行之前由手動(dòng)操作員執(zhí)行的所有視覺檢查，并且更加迅速和準(zhǔn)確。

他們通過視覺掃描電路板表面來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。該板由幾個(gè)光源照明，并且使用一個(gè)或多個(gè)高清攝像機(jī)。通過這種方式，AOI機(jī)器能夠建立電路板的圖像

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，AOI系統(tǒng)使用捕獲的圖像進(jìn)行處理，然后與機(jī)器所擁有的板應(yīng)該看起來什么樣的知識(shí)進(jìn)行比較。使用此比較，AOI系統(tǒng)能夠檢測(cè)并突出顯示任何缺陷或可疑區(qū)域。

AOI使用多種技術(shù)來分析電路板是否令人滿意或有任何缺陷：

? 模板匹配：使用這種形式的AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)將獲得的圖像與“樣板”中的圖像進(jìn)行比較。

? 模式匹配：使用這種技術(shù)，AOI系統(tǒng)存儲(chǔ)好的和壞的PCB組件的信息，將獲得的圖像與這些組件相匹配。

? 統(tǒng)計(jì)模式匹配：除了使用基于統(tǒng)計(jì)的方法解決問題之外，這種方法與上面的方法非常相似。通過存儲(chǔ)多個(gè)板的結(jié)果和幾種類型的故障，它能夠適應(yīng)較小的可接受的偏差而不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

    為了建立電路板應(yīng)該是什么的數(shù)據(jù)庫，使用已知的狀態(tài)板和PCB設(shè)計(jì)信息，如下所述。

    隨著技術(shù)的進(jìn)步，AOI系統(tǒng)能夠非常準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)缺陷，并且少數(shù)沒有發(fā)現(xiàn)缺陷的情況。因此，AOI系統(tǒng)在復(fù)雜的制造環(huán)境中形成非常有用的元素。

AOI圖像采集和分析

    AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一是圖像采集系統(tǒng)。這捕獲了印刷電路板PCB組件的圖像，然后由AOI系統(tǒng)內(nèi)的處理軟件進(jìn)行分析。圖像采集系統(tǒng)的許多變體取決于AOI系統(tǒng)的確切應(yīng)用和復(fù)雜性/成本。

    成像系統(tǒng)可以包括單個(gè)相機(jī)，或者可以有不止一個(gè)提供更好的成像和3D能力的可能性。攝像機(jī)也應(yīng)該能夠在軟件控制下移動(dòng)。這將使它們能夠移動(dòng)到給定PCB組件的最佳位置。

    除此之外，相機(jī)類型對(duì)性能也有影響。準(zhǔn)確性和速度是必須達(dá)到的平衡，并將影響所使用的相機(jī)類型：

·  流媒體視頻：一種用于自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)的相機(jī)，AOI，采用流式視頻，從中獲取完整的幀。然后，捕獲的幀能夠生成靜止圖像，在該靜止圖像上執(zhí)行信號(hào)處理。這種方法不像其他靜止圖像系統(tǒng)那樣精確，但是具有非常高的速度的優(yōu)點(diǎn)?！?/span>  

    靜止圖像相機(jī)系統(tǒng)：通常放置在相對(duì)靠近目標(biāo)PCB的位置，因此需要良好的照明系統(tǒng)。可能還需要能夠在軟件控制下移動(dòng)相機(jī)。

   在分析電路板圖像時(shí)，AOI系統(tǒng)會(huì)尋找各種特定功能：元件放置，元件尺寸，電路板基準(zhǔn)，標(biāo)簽圖案（例如條形碼），背景顏色和反射率等。作為其任務(wù)的重要元素AOI系統(tǒng)還檢查焊接接頭，以確保接頭是令人滿意的。

    在分析電路板時(shí)，AOI系統(tǒng)必須考慮好電路板之間的許多差異。不僅批次之間的組分尺寸變化很大，而且顏色和反射率也不同。通常在絲網(wǎng)印刷中也存在差異，其中油墨厚度和顏色字體可能略有變化。

AOI光源

    照明是AOI系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵要素。通過選擇正確的光源，可以更容易地突出不同類型的缺陷。隨著近年來在照明技術(shù)方面取得的進(jìn)步，這使得照明被用于增強(qiáng)可用的圖像，并且這使得能夠更容易地突出缺陷，從而減少所需的處理并且提高速度和準(zhǔn)確性。

    大多數(shù)AOI系統(tǒng)都有定義的照明設(shè)置。這取決于所需的操作和要測(cè)試的產(chǎn)品類型。這些通常針對(duì)預(yù)期條件進(jìn)行了優(yōu)化。然而，有時(shí)可能需要一些定制，并且對(duì)照明的理解總是有用的。

    提供各種類型的照明：熒光燈：熒光燈廣泛用于AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，因?yàn)樗鼮橛^察PCB上的缺陷提供了有效的照明形式。 AOI應(yīng)用的熒光燈照明的主要問題是燈泡會(huì)隨著時(shí)間而降低。這意味著自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)將受到不斷變化的光水平和質(zhì)量的影響

    LED照明：LED照明的發(fā)展意味著AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)能夠采用更穩(wěn)定的照明形式。盡管LED照明確實(shí)受到LED隨時(shí)間的光輸出減少的影響，但是這可以通過增加電流來補(bǔ)償。使用LED照明，也可以控制照明水平。因此，LED是比幾年前使用的熒光燈或白熾燈更令人滿意的照明形式 

    紅外線或紫外線：在某些情況下，可能需要使用紅外線或紫外線照明來增強(qiáng)某些缺陷，或者能夠進(jìn)行自動(dòng)光學(xué)檢查以顯示某些類型的缺陷。

  除了照明形式之外，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)AOI的照明定位同樣重要。光源需要定位以不僅確保所有區(qū)域都是光線充足，這在某些部件可能投射陰影時(shí)尤其重要，而且還突出缺陷。不同的組件可能需要仔細(xì)調(diào)整。

AOI，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)編程 

為了能夠使用AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)測(cè)試PCB組件，必須在系統(tǒng)中存儲(chǔ)可接受板的詳細(xì)信息。如果AOI系統(tǒng)能夠正確檢測(cè)通過的PCB組件上的任何缺陷，則必須正確執(zhí)行該編程活動(dòng)。

有幾種方法可用于編程AOI系統(tǒng)：

使用“樣板”：一種方法是提供一個(gè)已知良好的電路板作為AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)。這通過系統(tǒng)傳遞，以便它可以學(xué)習(xí)相關(guān)屬性。它將查看組件，每個(gè)接頭的焊料輪廓以及許多其他方面。為了給系統(tǒng)提供足夠的方差數(shù)據(jù)，通常需要幾個(gè)板。

基于算法的編程：將PCB數(shù)據(jù)提供給系統(tǒng)，然后為板生成自己的配置文件。該方案還需要真正的電路板，但通常需要的電路板較少。

  兩個(gè)系統(tǒng)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。它是設(shè)置時(shí)間，維護(hù)，精度和特定AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)要求之間的平衡。通常，要求在很大程度上取決于使用的機(jī)器。

  至關(guān)重要的是，任何印刷電路板制造區(qū)域都能夠檢查線路末端的電路板質(zhì)量。只有這樣，他們才能監(jiān)控質(zhì)量，并在檢測(cè)到問題時(shí)糾正過程，以便其他電路板不會(huì)受到同樣問題的影響。通過這種方式，自動(dòng)光學(xué)檢查和必要的X射線檢查是制造業(yè)的兩個(gè)必不可少的工具。

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