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AOI机,在电子PCB的印刷电路板制造中使用的自动或自动光学检查系统

自动或自动光学检查,AOI,在印刷电路板,印刷电路板电子学的制造和试验中使用的关键技术。自动光学检查,AOI实现了快速和电子组件准确的检查,特别是印刷电路板,以确保产品离开生产线的质量是高的和项目被正确地和不制造故障建造。

需要对AOI,自动光学检测

尽管已经取得了重大的改进,现代电路复杂得多比板甚至在几年前。引入表面贴装技术,并在尺寸随后的进一步减少意味着板是特别紧凑。即使是相对平均的主板有成千上万焊点,而这些地址是大多数问题被发现。

这增加了电路板的复杂性也意味着,人工检查是不是一个可行的选择,这些天。即使这是一个公认的做法,人们认识到,它不是特别有效的核查人员很快就厌倦了,差和不正确的建设很容易错过。随着现在市场需要高容量,高品质的产品推向市场速度非常快非常可靠,并保证高产品质量遗体需要快速的方法。AOI,自动光学检测是在一个集成的电子器件的测试策略,以确保成本由在生产线中的早期故障检测保持尽可能低的重要工具。

其中一个解决方案,这是使用自动化或自动光学检查系统。自动光学检查系统可以只在焊接工艺之后被放置到生产线。这样,他们可以用来在生产过程中尽早发现问题。这有很多的优点。随着故障花费更多来解决进一步沿着生产过程中,他们发现,这显然是找到故障的最佳地方。在焊接和组装区另外过程中出现问题可以用于反馈迅速早期阶段的生产过程和信息的早期可见。在这样一个快速反应能够确保问题得到迅速识别并纠正了太多板同样的问题之前建成。

比较AOI,AXI和ICT的重大缺陷检测能力的
缺陷类型 AOI AXI ICT
焊接缺陷
开路 ÿ ÿ ÿ
焊桥 ÿ ÿ ÿ
焊接短路 ÿ ÿ ÿ
焊锡不足 Y(不是联合的鞋跟) ÿ ñ
焊接无效 ñ ÿ ñ
多余的焊料 ÿ ÿ ñ
焊接质量 ñ ÿ ñ
组件缺陷
解除铅 ÿ ÿ ÿ
缺少的组件 ÿ ÿ ÿ
对齐或错位的组件 ÿ ÿ ÿ
不正确成分值 ñ ñ ÿ
故障部件 ñ ñ ÿ
BGA和CSP缺陷
BGA短裤 ñ ÿ ÿ
BGA开路连接 ñ ÿ ÿ

AOI,自动光学检测基本

AOI,自动光学检查系统用视觉方法监测缺陷印刷电路板。它们能够检测多种表面特征的缺陷,如结节,划痕和污渍以及诸如开路,短路和焊料的减薄更熟悉尺寸缺陷的。他们还可以检测不正确的部件,缺少的组件和放错了位置的组件。因此,它们能够执行通过手动操作员先前执行的所有的视觉检查,并更迅速地和准确。

他们通过视觉扫描板的表面上实现这一点。该板是由若干光源和一个或多个高清摄像机光被使用。通过这种方式,AOI机是能够建立董事会的图片

自动光学检查,AOI系统采用该处理,然后用本机具有的板应该是什么样的知识相比,所拍摄的图像。使用这种比较AOI系统能够检测并强调任何缺陷或可疑区域。

AOI使用多种技术来提供的一个电路板是否令人满意的分析或具有任何缺陷:

模板匹配:使用这种形式的过程中的AOI的,自动光学检查系统与图像获得的图像从一个“金板”进行比较。
模式匹配:使用此技术有好有坏PCB组件的AOI系统存储信息,所获得的图像,以这些匹配。
统计模式匹配:此方法是上述非常相似的托特帽子,不同之处在于它使用的寻址问题的统计学基础方法。通过存储若干板和若干类型的故障的结果,它能够容纳较小的可接受的偏差,而不标记错误。
为了建立的板应该是什么数据库,如后所述,使用公知的两个状态板和印刷电路板设计信息。

随着技术的进步已经能够为AOI系统非常准确地预测缺陷和无缺陷的少数发现的情景。作为这样的AOI系统形成一个复杂的制造环境中非常有用的元素。

AOI图像采集和分析

一项所述的AOI的关键要素,自动光学检查系统是图像捕获系统。此捕获所述印刷电路板的图像,PCB组件,然后通过AOI系统内的处理软件进行分析。有依赖于精确的应用和AOI系统的复杂性/成本图像捕捉系统的许多变种。

成像系统可以包括单个摄像机或可以存在多于一个的,以提供更好的成像和3D能力的可能性。该摄像机还应该能够在软件控制下移动。这将使它们移动到最佳位置对于给定的PCB组件。

除了这台相机的类型对性能的影响。针对高精度速度是必须被击中,所使用的相机类型将影响一个平衡:

视频流:用于自动光学检查,AOI相机的一种类型,需要的视频流从其中采取完整的帧。然后将捕获的帧使得能够在其上执行的信号处理中产生的静止图像。这种方法并不像其他的静止图像系统,准确,但具有很高的速度优势。
静止图像照相机系统:该一般放置相对接近目标PCB,结果它需要良好的照明系统。它也可能是必要的,以便能够在软件控制下移动相机。
When analysing an image of a board, the AOI system looks for a variety of specific features: component placement, component size, board fiducials, label patterns (e.g. bar codes), background colour and reflectivity, etc. As an important element of its task the AOI system also inspects the soldered joints to ensure they indicate that the joints are satisfactory.

在分析板的AOI系统必须考虑到良好的电路板之间的帐户许多变化。不仅组件批次之间的大小有很大的不同,而且颜色和反射率。往往也有在丝印油墨,其中厚度和颜色的字体可能略有变化的差异。

AOI光源

照明是在AOI系统的一个关键因素。通过选择正确的照明光源,能够更容易地突出显示不同类型的缺陷的。与已经在近年来照明技术方面已取得进展,这使照明被用于增强图像可用,在打开这使得缺陷被用在所需的处理所得到的减少和增加的速度和更容易地突出准确性。

大多数AOI系统有一个定义的照明设置。这将取决于所需的操作和被测试的产品类型。这些都通常被用于预期的条件进行了优化。然而有时一些定制可以是需要的,并且照明的理解是使用总是。

多种类型的照明是可用的:

荧光照明:荧光灯被广泛地用于AOI,自动光学检查应用程序,因为它提供用于照明PCB上观看的缺陷的有效形式。与AOI应用荧光照明的主要问题是,在灯随时间降解。这意味着自动光学检查系统会受到不断变化的水平和质量轻
LED照明:LED照明的发展意味着AOI,自动光学检查系统能够采用更稳定形式的照明。虽然LED照明并从在从LED随时间的输出光的减少受到影响,这可以通过增加电流补偿。使用LED照明,照明的电平也可以被控制。因此LED比荧光或白炽光照明的一个更为满意的形式多年以前就被使用
红外线或紫外线:在某些情况下红外线或紫外线灯光可能需要增强某些缺陷,或者使自动光学检查被执行以显示特定类型的缺陷的。
除了照明的形式中,照明的用于自动光学检查系统,AOI的定位,是同样重要的。该光源需要定位,不仅要确保所有的区域都是很好的光,当某些部件可以投射阴影,更要突出的缺陷这一点尤为重要。可能需要为不同的组件仔细调整。

AOI,自动光学检查系统编程

为了能够测试使用AOI,自动光学检测组件的印刷电路板,用于在可接受的板的细节必须存储在系统内。此编程活动必须正确进行,如果AOI系统是能够正确地检测在穿过PCB组件的任何缺陷。

存在可以被用于一个AOI系统进行编程的方法:

“金板”的使用:一种方法是提供一个已知的良好板作为AOI对象,自动光学检查系统来使用。这是通过系统,以便它可以学习相关的属性。它会看成分,各关节的焊接型材等诸多方面。为了提供足够的方差数据的若干板的系统往往需要。
算法基于编程:PCB的数据被提供给系统,它随后产生其自己的简档为板。该方案还需要真正的董事会,但是一般都要少。
有优点和缺点两个系统。它是设置时间,维护,准确性和用于特定AOI的要求之间的平衡,自动光学检查系统。通常情况下,需求将主要使用依赖于机器。

重要的是,任何印刷电路板制造领域是能够检查脱落线的端部的板的质量。只有这样,他们也无法监控的质量和时发现问题,纠正的过程,以便进一步板不会受到同样的问题。通过这种方式自动光学检查并在必要时X射线检查是为制造业两个基本工具。

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