自動光學(xué)檢測（AOI）技術(shù)原理功能
作者： 來源： 日期：2022/9/5 20:37:14 人氣：2076
1、AOI技術(shù)基本原理
隨著PCB導(dǎo)體圖形的細(xì)線化、SMT器件小型化和SMT組件的高密度化發(fā)展的需要，自動光學(xué)檢測（AOI）技術(shù)迅速發(fā)展起來，并已在SMT檢測技術(shù)中廣泛采用。 AOI原理與貼片機和印刷機所用的視覺系統(tǒng)的原理相同，通常采用設(shè)計規(guī)則檢驗（DRC）和圖形識別二種方法。DRC法按照一些給定的規(guī)則（如所有連線應(yīng)以焊點為端點，所有引腳寬度不小于0.127um，所有引腳之間的間隔不小于0.102mm等）檢查電路圖形。這種方法可以從算法上保證被檢驗電路的正確性，而且具有制造容易、算法邏輯容易實現(xiàn)高速處理、程序編輯量小、數(shù)據(jù)占用空間小等特點，為此采用該檢驗方法的較多。但是該方法確定邊界能力較差，常用引腳檢驗算法根據(jù)求得的引腳平均值確定邊界位置，并按設(shè)計確定灰度級。 圖形識別法是將存儲的數(shù)字化圖像與實際圖像比較。檢查時按照一塊完好的PCB或根據(jù)模型建立起來的檢查文件進(jìn)行比較，或者按照計算機輔助設(shè)計中編制的檢查程序進(jìn)行。精度取決于分辨率和所用檢查程序，一般與電子測試系統(tǒng)相同，但是采集的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)實時處理要求高。然而由于圖形識別法用實際設(shè)計數(shù)據(jù)代替DRC中既定設(shè)計原則，具有明顯的優(yōu)越性。
2、AOI技術(shù)檢測功能
AOI具有元器件檢驗、PCB光板檢查、焊后組件檢查等功能。AOI監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行組件檢測的一般程序為：自動計數(shù)已裝元器件的PCB，開始檢驗；檢查PCB有引腳一面，以保證引腳端排列和彎折適當(dāng)；檢查PCB正面是否有元器件缺漏、錯誤元器件、損傷元器件、元器件裝接方向不當(dāng)?shù)龋粰z查裝接的IC機分立器件型號、方向和位置等；檢查IC器件上標(biāo)記印制質(zhì)量檢驗等。一旦AOI發(fā)覺不良組件，系統(tǒng)向操作者發(fā)出信號，或觸發(fā)執(zhí)行機構(gòu)自動取下不良組件。系統(tǒng)對缺陷進(jìn)行分析，向主計算機提供缺陷類型和頻數(shù)，對制造過程作必要的調(diào)整。AOI的檢查效率與可靠性取決于所用軟件的完善性。AOI還具有使用方便、調(diào)整容易、不必為視覺系統(tǒng)算法編程等優(yōu)點。表9-3所示為典型AOI設(shè)備及其可檢測內(nèi)容。
3、 AOI系統(tǒng)構(gòu)成與原理
以日本PI-2000檢測設(shè)備為例敘述AOI 系統(tǒng)構(gòu)成，它以AOI設(shè)計規(guī)則為基礎(chǔ)，又附加了比較檢查功能。采用了兩個攝像鏡頭，其檢驗系統(tǒng)構(gòu)成如圖9-1所示。檢查子系統(tǒng)用一維圖像傳感器對印制線的圖像攝像，所得圖像信號進(jìn)行校正、高速A-D變換處理后送至控制子系統(tǒng)。控制子系統(tǒng)對缺陷進(jìn)行判斷，并令檢查臺前后直線移動進(jìn)行掃描，以使一維圖像傳感器能得到二維（平面）的圖形輸出信號。檢查結(jié)果是實時地、并和掃描同步地墨水在PCB有陷阱的地方做出標(biāo)記，也可把有缺陷的地方依次放大，并在監(jiān)視器上顯示，用目視就能進(jìn)行核對。 系統(tǒng)操作時通過CRT顯示器以對話形式進(jìn)行的。輸出子系統(tǒng)由數(shù)字圖像監(jiān)視器、實體圖像監(jiān)視器、打印機和同步示波器組成。將缺陷位置的數(shù)字化色彩圖像和實體圖像分別顯示在監(jiān)視器上，同時打印缺陷和一個數(shù)。用同步示波器可以觀測圖像信號和數(shù)字化的限幅電平等圖形，同時也使照度和數(shù)字化的限幅電平等變更設(shè)定調(diào)整更容易。PI-2000機的檢查速度最高是1.24m/min，分辨率高，最小像素尺寸為10um，有高分辨/低分辨二擋，可以切換。印制機尺寸為500mm*650mm*2塊。最小線寬/線間距為160/80um。對被檢圖形的形狀無限制。
