自动化AOI检测设备

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三种。

第一种：模板匹配（或母版比对）方式。这种方式预先采集一块标准产品（无缺陷）的图像并确定为参考图像，后续所有检测时所采集的图像，都需要与这个参考图像做比较。

第二种：模式匹配方式。在这种方式中，AOI系统中会存储无缺陷以及多种有缺陷的PCB组件图像信息，所有检测时所采集的图像与这些组件信息做匹配，然后判断是否合格。

第三种：统计模式匹配。这种方式利用统计学方式，结合模式匹配，通过与已经存储的PCB组件图像信息做匹配，同时也会智能分析所有产品组件信息。如果比较结果小于标准阀值，则该图像通过检测；否则系统会判定该图像为不合格，并将此部件转移到其他区域，供后续维修或再检测。 离线aoi设备效率提高有利于什么呢？自动化AOI检测设备

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。‍ 自动化AOI检测设备AOI英文全称AutomatedOpticalInspection,即自动光学检测。

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.

AOI检测系统的软件组成

      结合光学感测系统采集到的图像数据，AOI检测系统的软件主要包括算法、影像处理软件和通讯软件。同样AOI系统判断一个组件是否是合格，也会设定一个规则，满足规则的就合格，不满足规则就是不良品。这个规则标准建模的方法即是算法，算法是整个软件系统的重中之重，也是AOI检测厂商的重要竞争力。

      AI成为AOI检测技术进一步发展的关键因素。

      以AOI检测应用范围广的PCB行业为例，中低端AOI检测设备的误判过筛率约为70%，即捕捉到的不良品中其实有70%的成品是合格的。因此目前PCB厂商多采取人工二次筛选，将实际合格的PCB板再度送回产线，预估一台AOI检测机常需配置4名人员进行二次检查。

      伴随AI技术的迅速发展，也给AOI检测行业带来了技术革新的契机。传统AOI检测与AI AOI辨识的差异，在于是否可针对未知瑕疵进行判定，传统AOI检测设备只能以设定好的参数标准为基准进行判断，也就是逻辑性的思考，需要先定义瑕疵的样本，再透过样本进行检测。但导入训练成熟的AI技术后，AI AOI检测系统能够自行定义瑕疵范围，进一步有效判别未知的瑕疵图像，且这个学习的过程是在不断重复进行积累的。 AOI检测常见故障有哪些？

贴片机生产线中AOI检测设备的作用

    对于器件的检测，通常在贴片机生产线回流焊前后安装AOI检测系统。采用基于合格模板的学习和基于表面贴装技术的CAD数据检测。具体技术主要是基于预处理图像的模式识别。前者主要采用统计模式识别，通过学习建立合格的图像模式，然后对目标图像与样本图像进行比较处理，得到检测识别结果。
一、AOI设备在回流焊前检测：
将元器件放入板上锡膏后，将PCB送至回流炉前进行检查。这是检验机的典型位置，因为锡膏印刷和机器放置的大多数缺陷都可以在这里找到。在该位置生成的定量过程控制信息为高速贴片机和密集组件放置设备的校准提供信息。此信息可用于修改元件放置或指示放置机器需要校准。此位置的检查符合流程跟踪的目标。
二、AOI设备在回流焊后检测：
在贴片机生产工艺之后进行检查，这是目前AOI检测设备的流行选择，因为在这个位置可以找到所有的装配错误。回流焊后检查提供了高度的安全性，因为它可以识别锡膏印刷、部件放置和回流焊过程造成的错误。

AOI工作原理自动光学检测的光源分类？自动化AOI检测设备

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
自动化AOI检测设备

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