光电转化摄影系统
指的是光电二极管器件和与之搭配的成像系统。是获得图像的”眼睛”,原理都是光电二极管接受到被检测物体反射的光线,光能转化产生电荷,转化后的电荷被光电传感器中的电子元件收集,传输形成电压模拟信号
二极管吸收光线强度不同时生成的模拟电压大小不同,依次输出的模拟电压值被转化为数字灰阶0-255值,灰阶值反映了物体反射光的强弱,进而实现识别不同被检测物体的目的
光电转化器可以分为CCD和CMOS两种,因为制作工艺与设计不同,CCD与CMOS传感器工作原理主要表现为数字电荷传送的方式的不同CCD采用硅基半导体加工工艺,并设置了垂直和水平移位寄存器,电极所产生的电场推动电荷链接方式传输到模数转换器。
而CMOS采用了无机半导体加工工艺,每像素设计了额外的电子电路,每个像素都可以被定位,无需CCD中那样的电荷移位设计,而且其对图像信息的读取速度远远高于CCD芯片,因光晕和拖尾等过度曝光而产生的非自然现象的发生频率要低得多,价格和功耗相较CCD光电转化器也低。但其非常明显的缺点,作为半导体工艺制作的像素单元缺陷多,灵敏度会有问题,为每个像素电子电路提供所需的额外空间不会作为光敏区,域而且CMOS芯片表面上的光敏区域部分小于CCD芯片
AOI光学检测与X-RAY无损检测两者之间的区别。直销AOI检测设备原理
1.统计建模方式:图像对比(ImageMatching)的处理方式。通过对OK模板与实际图像的对比,求出差异的程度,来进行检测。这种方式对使用人员要求低,但适应性,检测能力方面有诸多问题。早期,由于开发简单,我国有不少AOI制造商,加以改善(模板有多幅OJ图像叠加而成),美其名曰:“统计建模”。
2.逻辑算法方式:通过算法对图像的特征点的抽取,来进行检测。这种方式对使用人员要求有一定的经验。基于算法的检测方法经过很多年的发展,已经非常成熟稳定,并且在实际运用中取得了很好的效果。被行业前列的AOI制造商采用。
数据管理的对比
1.统计建模方式:在同一基板的相同元件无法统一的库做管理。在基板A中制作的数据无法在基板B中调用。制作新基板监测数据总是需要用一定数量的基板来建立模板数据。
2.逻辑算法方式:以元件库方式作管理,元件库与元件材料号相对于。相同元件,无论在同一基板中,或不同基板中都可以用同一元件库来进行检测。当制作元件材料号相同的基板数据时,只需要简单的链接元件库即可以(通常只需要10-20分钟)。 汕尾在线式AOI检测设备功能AOI检测常见故障有哪些?
AOI检测误判的定义及存在原困、 检测误判的定义及存在原困、检测误判的定义及存在原困误判的三种理解及产生原因可以分为以下几点:
1、元件及焊点本来有发生不良的倾向,但处于允收范围。如元件本来发生了偏移,但在允收范围内;此类误判主要是由于阙值设 定过严造成的,也可能是其本身介于不良与良品标准之间,AOI与MV(人工目检)确认造成的偏差,此类误判是可以通过调整及 与MV协调标准来降低。
2、元件及焊点无不良倾向,但由于DFM设计时未考虑AOI的可测性,而造成AOI判定良与否有一定的难度,为保证检出效果,将 引入一些误判。如焊盘设计的过窄或过短,AOI进行检测时较难进行很准确的判定,此类情况所造成的误判较难消除,除非改进 DFM或放弃此类元件的焊点不良检测。
3、由于AOI依靠反射光来进行分析和判定,但有时光会受到一些随机因素的干扰而造成误判。如元件焊端有脏物或焊盘侧的印制 线有部分未完全进行涂敷有部分裸露,从而造成搜索不良等。并且检测项目越多,可能造成的误报也会稍多。此类误报属随机误 报,无法消除。
早期的时候AOI大多被拿来检测IC(积体电路)封装后的表面印刷是否有缺陷,随着技术的演进,现在则被拿来用在SMT组装线上检测电路板上的零件组装(PCBAssembly)后的品质状况,或是检查锡膏印刷后有否符合标准。
AOI比较大的优点就是可以取代以前SMT炉前炉后的人工目检作业,而且可以比人眼更精确的判断出SMT的打件组装缺点。但就如同人眼一般,AOI基本上也只能执行物件的表面检查,所以只要是物件表面上可以看得到的形状,它都可以正确无误的检查出来,但对于藏在零件底下或是零件边缘的焊点可能就有些力有未逮,当然现在有许多的AOI已经可以作到多角度的摄影来增加其对于IC脚翘的检出能力,并增加某些被遮闭元件的摄影角度,以提供更多的检出率,但效果总是不尽理想,难以达到100%的测试含盖率。
其实,AOI比较大的缺点是有些灰階或是阴影明暗不是很明显的地方,也就比较容易出现误判的情况,这些或许可以使用不同颜色的灯光来加以判別,但较较麻烦的还是那些被其他零件遮盖到的元件以及位于元件底下的焊点,因为传统的AOI只能检测直射光线所能到达的地方,像是屏闭框肋条或是其边缘底下的元件,往往就会因为AOI检测不到而漏了过去。 AOI自动光学检测仪及其工作原理?
(3)相似性原理。利用图像的明暗关系形成目标物的外形轮廓,比较该外形轮廓与标准轮廓的相像程度。该方法财检测元件的缺失、漏贴等比较有效。
(4)颜色提取。任何颜色均可用红、绿、蓝三基色按照一定的比例混合而成。红、绿、蓝形成一个三维颜色立方体。颜色提取就是在这个颜色立方体中裁取一个需要的小颜色方体,即对应我们需要选取颜色的范围,然后计算所检测的图像中满足该颜色方体占整个图像颜色数的比例,检查是否满足需要的设定范围。在以红、绿、蓝三色光照的情况下,该方法较适合对电阻、电容等焊锡进行检测。
(5)图像比对。在测试过程中,设备通过CCD摄像系统采集所测试电路板上的图像,经过图像数字化处理后输入计算机内部,与标准图像进行运算比对(比对项目包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、颜色及位置等),并将比对结果超过额定误差阈值的图像通过显示器输出,并显示其在PCB上的具体的位置。
(6)二值化原理。将目标图像按一定方式转换为灰度图像,然后选取一定的亮度阈值进行图像处理,低于阈值的直接转换成黑色,高于阈值的直接转换成白色。使字符、IC短路等直接从原图像中分离出来。 SMT加工中AOI设备的用途——自动化光学检测。清远在线式AOI检测设备设备价钱
AOI检测图像对比实现原理目前比较流行的图像对比方式有哪三种?直销AOI检测设备原理
AOI设备的上游主要包括光学元件供应商和机械元件、运动系统提供商,其中机械设备与其他技术的通用性较高,一般厂商均可提供;光学元件根据设备需求精密度要求不同,除了高级设备对工业相机要求较高以外总体可选择的采购商较多;上游供应不会对设备商构成制约因素。下游主要包括PCB、FPD、半导体和其他行业
AOI设备在 SMT 产线中的位臵通常为印刷后、贴片后(炉前)和回流焊后(炉后),其中印刷后是检测的重要位臵,数据显示60%-70%缺陷出现在印刷环节,在印刷后若能及时发现焊膏缺陷,只需洗板重新印刷即能重新获得良品,维修成本比较低
贴片后的位臵可视情况选择是否放臵,若能在回流焊前发现缺陷维修成本尚低,到回流焊后则不仅成本较高,还有可能导致整个PCB报废,因此对贴片后的检测也将更加重视;回流焊后作为产品流出前的检测是AOI当下流行的位臵,可有效提高产品良率。根据2000年的数据,20.8%的AOI应用于印刷后,21.3%用于贴片后,57.9%用于回流焊后,也基本印证了这种分配属于市场认可的主流方案。
除了SMT检测,AOI设备在PCB行业还可以用于DIP检测、外观检测等。其中DIP检测与SMT类似,关键的放臵位臵是波峰焊后的检测;外观检测可针对包括HDI、柔性板在内的电路板. 直销AOI检测设备原理
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