AOI自动光学检测仪及其工作原理

      AOI经过十几年的发展，技术水平仍处于高速发展阶段。目前国内市场上可见的AOI设备品牌众多，每种AOI检测设备各有所长；每个品牌的AOI优势主要体现都取决于其不同的创新软件算法，通常采用的软件算法有:模板比较、边缘检查、灰度模型、特征提取、固态建模、矢量分析、图形配对和傅里叶氏分析等，但尽管算法各异，AOI的运作原理基本相同。

AOI视觉检测设备功能：

(1)AOI的光源由红、绿、蓝三种LED灯组成，利用色彩的三基色原理来组合成不同的色彩，结合光学原理中的镜面反射、漫反射、斜面反射，将PCB上贴片元件及焊接状况以图像的方式显示出来。

(2)权值成像数据差异分析系统是通过对一幅图像栅格化，分析各个像素颜色分布的位置坐标、成像栅格之间（色彩）过度关系等成像细节，列出若干个函数式，再通过对相同面积大小的若干幅相似图片进行数据提取，并分析计算，将计算结果按软件设定的权值关系及初图像像素色彩、坐标进行还原，形成一个虚拟的、权值的数字图像，这个图像称为“权值图像”，其主要数字信息包含了图像的图形轮廓、色彩的分布、允许变化的权值关系等，以便后面进行分析和处理。 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。湛江半导体AOI检测设备按需定制

AOI工作流程

进料→AOI检验→VRS确认→荧光幕监视修补→出货

为什么需要AOI？

1.PCB的趋势，电路结构密度越来越高，线路越来越细。

2.使用人工检查缺点效率低，不符合精密印刷电路板检查的需求。

3.对于缺点能予以记录、分析。

能检查电性测试所无法找出的缺点：缺口（Nick）、凹陷（Dishdown）、突出（Protrusion）、铜渣（Island）

AOI的原理

1.铜板缺点如板面氧化或铜面污染异常板、短路、突出等，可加强三色光或减弱反射光。
2.地板缺点如底板白点、孔巴里、铜颗粒等，可减弱散射光或加强反射光。
3.通常做上述两个动作为减少假缺点的数目。 湛江半导体AOI检测设备按需定制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，欢迎了解。

SMT整线设备中AOI的作用

      随着PCB产品向着超薄型、小组件、高密度、细间距方向快速发展。线路板上元器件组装密度提高，PCB线宽、间距、焊盘越来越细小，已到微米级，人工目检的方式已满足不了，目前还有多数工厂还在采用人工目视的检测方式，但是随着电子产品小型化及低能耗化的市场需求越来越旺盛，电子元器件向小型化发展步伐也越来越快。

      此外，人容易疲劳和受情绪影响，相对于人工目检而言，机器视觉设备具有更高的稳定性，可重复性和更高的精细度。

减少员工培训费用：训练一个熟练的员工的速度已经远远落后于员工流失的速度。

缺陷预警：即在前工序防止缺陷。我们在锡膏印刷、炉前、炉后位置都可以使用AOI产品及时截出坏机，通过现场人员的有效管控。

减少PCBA的维修成本：通过在不同品质工位应用AOI，得到制程变化对品质影响的实时反馈资料。

AOI工作原理

自动光学检测的光源分为两类：可见光检测和X光检测

AOI检测分为两部分：

光学部分和图像处理部分，通过光学部分获得需要检测的图像；通过图像处理部分来分析、处理和判断。图像处理部分需要很强的软件支持，因为何种缺陷需要不同的计算方法用电脑进行计算和判断。

灯光变化的智能控制

人认识物体是通过光线反射回来的量进行判断，反射量多为量，反射量少为暗。AOI与人判断原理相同。AOI通过人工光源LED灯光代替自然光，光学透镜和CCD代替人眼，把从光源反射回来的量与已经编好程的标准进行比较、分析和判断。对AOI来说，灯光是认识影响的关键因素，但光源受环境温度、AOI设备内部温度上升等因素影响，不能维持不变的光源，因此需要通过“自动跟踪”灯光“透过率“对灯光变化进行智能控制。

焊点检测原理

AOI是X、Y平面（2D）检测，而焊点是立体的，因此需要3D检测焊点高度（Z）。

3D检测的方法有

当下流行的是采用顶部灯光和底部灯光照射—用顶部灯光照射焊点和Chip元件时，元件部分灯光反射到camera，而焊点部分光线反射出去。与此相反，用底部（水平）灯光照射时，元件部分灯光反射出去，焊点部分光线反射到career。急用底部灯光可以得到焊点部分的影响。 AOI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的发展需求

集成电路（IC）当然是现今人类工业制造出来结构较为精细的人造物之一，而除了以IC为主的半导体制造业，AOI亦在其他领域有很重要的检测需求。

①微型元件或结构的形貌以及关键尺寸量测，典型应用就是集成电路、芯片的制造、封装等，既需要高精度又需要高效率的大量检测

②精密零件与制程的精密加工与检测，典型应用就是针对工具机、航空航天器等高精度机械零件进行相关的粗糙度、表面形状等的量测，具有高精度、量测条件多变等特点

③生物医学检测应用，典型应用就是各式光学显微镜，结合相关程序编程、AI即可辅助判断相关的生物、医学信息判断。

④光学镜头或其他光学元件的像差检测 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？湛江半导体AOI检测设备按需定制

AOI自动光学检测仪及其工作原理？湛江半导体AOI检测设备按需定制

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. 湛江半导体AOI检测设备按需定制

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