AOI是新興起的一種新型測(cè)試技術(shù)，但發(fā)展迅速，很多廠家都推出了AOI測(cè)試設(shè)備。當(dāng)自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，機(jī)器通過攝像頭自動(dòng)掃描PCB，采集圖像，測(cè)試的焊點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進(jìn)行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動(dòng)標(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)示出來，供維修人員修整。

　　area of interest 在遙感與地理信息系統(tǒng)的一些軟件中對(duì)研究區(qū)域的叫法。運(yùn)用高速高精度視覺處理技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)PCB板上各種不同帖裝錯(cuò)誤及焊接缺陷。PCB板的范圍可從細(xì)間距高密。

　　度板到低密度大尺寸板，并可提供在線檢測(cè)方案，以提高生產(chǎn)效率，及焊接質(zhì)量 。通過使用AOI作為減少缺陷的工具，在裝配工藝過程的早期查找和消除錯(cuò)誤，以實(shí)現(xiàn)良好的過程控制。早期發(fā)現(xiàn)缺陷將避免將壞板送到隨后的裝配階段，AOI將減少修理成本將避免報(bào)廢不可修理的電路板。

　　1錯(cuò)誤類型

　　刷錫后貼片前：橋接-移位-無錫-錫不足

　　貼片后回流焊前：移位，漏料、極性、歪斜、腳彎、錯(cuò)件

　　回流焊或波峰焊后：少錫/多錫、無錫短接 錫球 漏料-極性-移位腳彎錯(cuò)件

　　PCB行業(yè)裸板檢測(cè)

　　2主要特點(diǎn)

　　1）高速檢測(cè)系統(tǒng)

　　與PCB板帖裝密度無關(guān)

　　2）快速便捷的編程系統(tǒng)

　　圖形界面下進(jìn)行

　　運(yùn)用帖裝數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)

　　運(yùn)用元件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的快速編輯

　　3）運(yùn)用豐富的專用多功能檢測(cè)算法和二元或灰度水平光學(xué)成像處理技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)

　　4）根據(jù)被檢測(cè)元件位置的瞬間變化進(jìn)行檢測(cè)窗口的自動(dòng)化校正，達(dá)到高精度檢測(cè)

　　5）通過用墨水直接標(biāo)記于PCB板上或在操作顯示器上用圖形錯(cuò)誤表示來進(jìn)行檢測(cè)電的核對(duì)

　　3相關(guān)比較

　　人工檢查 AOI檢查

　　pcb《18*20 幾千個(gè)pad以下

　　人 重要 輔助檢查

　　時(shí)間 正常 正常

　　持續(xù)性 因人而異 （差） 好

　　可靠性 因人而異 （差） 較好

　　準(zhǔn)確性 因人而異 誤點(diǎn)率高

　　時(shí)間 長(zhǎng) 短

　　與或非（AND OR INVERT）

　　一種常用邏輯運(yùn)算

　　4實(shí)施目標(biāo)

　　實(shí)施AOI有以下兩類主要的目標(biāo)：

　　最終品質(zhì)

　　對(duì)產(chǎn)品走下生產(chǎn)線時(shí)的最終狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)生產(chǎn)問題非常清楚、產(chǎn)品混合度高、數(shù)量和速度為關(guān)鍵因素的時(shí)候，優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)。AOI通常放置在生產(chǎn)線最末端。在這個(gè)位置，設(shè)備可以產(chǎn)生范圍廣泛的過程控制信息。

　　過程跟蹤

　　使用檢查設(shè)備來監(jiān)視生產(chǎn)過程。典型地包括詳細(xì)的缺陷分類和元件貼放偏移信息。當(dāng)產(chǎn)品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供應(yīng)穩(wěn)定時(shí)，制造商優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)。這經(jīng)常要求把檢查設(shè)備放置到生產(chǎn)線上的幾個(gè)位置，在線地監(jiān)控具體生產(chǎn)狀況，并為生產(chǎn)工藝的調(diào)整提供必要的依據(jù)。

　　5放置位置

　　雖然AOI可用于生產(chǎn)線上的多個(gè)位置，各個(gè)位置可檢測(cè)特殊缺陷，但AOI檢查設(shè)備應(yīng)放到一個(gè)可以盡早識(shí)別和改正最多缺陷的位置。有三個(gè)檢查位置是主要的：

　　錫膏印刷之后

　　如果錫膏印刷過程滿足要求，那么ICT發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量可大幅度的減少。典型的印刷缺陷包括以下幾點(diǎn)：

　　A.焊盤上焊錫不足。

　　B.焊盤上焊錫過多。

　　C.焊錫對(duì)焊盤的重合不良。

　　D.焊盤之間的焊錫橋。

　　在ICT上，相對(duì)這些情況的缺陷概率直接與情況的嚴(yán)重性成比例。輕微的少錫很少導(dǎo)致缺陷，而嚴(yán)重的情況，如根本無錫，幾乎總是在ICT造成缺陷。焊錫不足可能是元件丟失或焊點(diǎn)開路的一個(gè)原因。盡管如此，決定哪里放置AOI需要認(rèn)識(shí)到元件丟失可能是其它原因下發(fā)生的，這些原因必須放在檢查計(jì)劃內(nèi)。這個(gè)位置的檢查最直接地支持過程跟蹤和特征化。這個(gè)階段的定量過程控制數(shù)據(jù)包括，印刷偏移和焊錫量信息，而有關(guān)印刷焊錫的定性信息也會(huì)產(chǎn)生。

　　回流焊前

　　檢查是在元件貼放在板上錫膏內(nèi)之后和PCB送入回流爐之前完成的。這是一個(gè)典型地放置檢查機(jī)器的位置，因?yàn)檫@里可發(fā)現(xiàn)來自錫膏印刷以及機(jī)器貼放的大多數(shù)缺陷。在這個(gè)位置產(chǎn)生的定量的過程控制信息，提供高速片機(jī)和密間距元件貼裝設(shè)備校準(zhǔn)的信息。這個(gè)信息可用來修改元件貼放或表明貼片機(jī)需要校準(zhǔn)。這個(gè)位置的檢查滿足過程跟蹤的目標(biāo)。

　　回流焊后

　　在SMT工藝過程的最后步驟進(jìn)行檢查，這是AOI最流行的選擇，因?yàn)檫@個(gè)位置可發(fā)現(xiàn)全部的裝配錯(cuò)誤?；亓骱负髾z查提供高度的安全性，因?yàn)樗R(shí)別由錫膏印刷、元件貼裝和回流過程引起的錯(cuò)誤。

　　6實(shí)際應(yīng)用

　　對(duì)無缺陷生產(chǎn)來講，自動(dòng)光學(xué)檢查（AOI）是必不可少的。在轉(zhuǎn)到使用無鉛工藝時(shí)，制造商將面臨新的挑戰(zhàn)，在生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)其他的問題，引起了人們的關(guān)注。本文分析轉(zhuǎn)到無鉛工藝的整個(gè)過程，特別是在大規(guī)模生產(chǎn)中引進(jìn)了0402無鉛元件。

　　由于缺乏無鉛元件，轉(zhuǎn)到使用無鉛元件是分階段進(jìn)行的。在2004年，由于要求電子產(chǎn)品的體積越來越小，迫使制造商廣泛地用0402元件來取代0603元件和0805元件。

　　工藝條件

　　除了普遍使用的0402元件，印刷電路板的第一次合格率（FPY）必須達(dá)到95%，而且必須根據(jù)印刷電路協(xié)會(huì)（IPC）的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來檢測(cè)缺陷。例如，在有608個(gè)焊點(diǎn)的168元件的情況下，相當(dāng)于要求誤報(bào)率是百萬分之65。為了達(dá)到FPY的要求，在檢測(cè)缺陷時(shí)必須考慮以下條件：元件長(zhǎng)度的公差、元件供應(yīng)商、貼片公差、在25 個(gè)AOI系統(tǒng)上的全球檢測(cè)數(shù)據(jù)庫、有80個(gè)獨(dú)特產(chǎn)品的全球檢測(cè)數(shù)據(jù)庫、無鉛焊料、不同的電路板供應(yīng)商以及檢測(cè)質(zhì)量要達(dá)到IPC的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

　　無鉛焊接帶來的變化

　　可以從三個(gè)方面看到無鉛的影響：灰度值提高、流程的改變和有效的助焊劑。無鉛焊點(diǎn)的亮度平均值高了2.5%。這相當(dāng)于亮度提高了五級(jí)。焊點(diǎn)看上去粗糙，而且表面呈粗大的顆粒狀。這可以利用特性萃取方法來消除或者過濾掉。流動(dòng)性稍微差一些，特別是對(duì)于那些較輕的元件，會(huì)妨礙元件在熔化焊膏中浸沒或者浮起。這表示元件自動(dòng)對(duì)正的程度較差。由于效果差，意味著輕輕的0402元件沿著縱向翹起的傾向會(huì)增強(qiáng)，結(jié)果是不能完全看到元件的頂部。

　　在回熔溫度較高以及使用侵蝕性更強(qiáng)的助焊劑時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致與助焊劑直接接觸的較薄的元件受到侵蝕，元件頂部不能夠反射光線。流動(dòng)性的改變和侵蝕性助焊劑，對(duì)R0402型元件的影響比C0402型元件大，因?yàn)镽0402型元件更輕也更薄。在使用R0603元件時(shí)，這也不常見。

　　檢查庫

　　圍繞工藝的環(huán)境產(chǎn)生消極影響，必須通過幾個(gè)途徑降低到最小，以滿足頭工作的要求。

　　● AOI全球檢查庫──對(duì)部分AOI制造商的標(biāo)定工具進(jìn)行調(diào)整是極為重要的，所以，這些變化能夠傳遞到照相機(jī)和照明模塊上。

　　● 對(duì)于不同產(chǎn)品的AOI全球檢查庫，有可能在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整──這是AOI軟件必備的特性。

　　● 貼片公差——進(jìn)料器常規(guī)的維護(hù)和校準(zhǔn)。

　　● 確定檢查質(zhì)量：IPC標(biāo)準(zhǔn)2級(jí)——必須允許使用朝下的電阻器。組件趐起和共面性的檢測(cè)必須可靠。

　　關(guān)于元件長(zhǎng)度公差，不同的組件供應(yīng)商、電路板和無鉛焊料的供應(yīng)商都不可能沒有任何直接的影響。優(yōu)良的AOI程序應(yīng)該能夠應(yīng)付這些這影響。如果這些個(gè)別點(diǎn)的變化可以保持不變，那么就能夠相當(dāng)大地簡(jiǎn)化AOI編程。經(jīng)研究得到的結(jié)論是，由于無鉛產(chǎn)生的影響，圖形對(duì)照系統(tǒng)無法得到適合的檢查結(jié)果，這是因?yàn)楹细竦臉悠纷兓?。更加可行的方法是，取出確定每道工藝和元件變化的特性。這些變化可以分成不同的等級(jí)。如果在現(xiàn)在使用的工藝中，出現(xiàn)了一個(gè)新的變化，就要增加一個(gè)級(jí)別，來保證檢查的精確性。所有認(rèn)識(shí)到的和已知的缺陷都儲(chǔ)存起來，他們的類型和圖片可以用于AOI系統(tǒng)和全球數(shù)據(jù)庫里的檢查程序。我們沒有必要把一塊不同缺陷的電路板保存起來用于詳細(xì)的檢查。

　　用AOI軟件核實(shí)真正的缺陷

　　AOI軟件中有一個(gè)綜合性的驗(yàn)證功能，它能減少檢查的誤報(bào)，保證檢測(cè)程序無缺陷。它可以檢查儲(chǔ)存起來的有缺陷的樣品，例如，修理站存放的樣品，以及印刷了焊膏的空白印刷電路板。在優(yōu)化階段，在這方面花時(shí)間的原因是為了不讓任何缺陷溜過去。所有已知的缺陷都必須檢查，同時(shí)要把允許出現(xiàn)的誤報(bào)數(shù)量做到最小。在針對(duì)減少誤報(bào)而對(duì)任何程序進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要檢查一下，看看以前檢查出來的直正缺陷，是否得到維修站的證實(shí)。通過綜合的核實(shí)，保證檢查程序的質(zhì)量，用于專門的制造和核查，同時(shí)對(duì)誤報(bào)進(jìn)行追蹤。

　　無鉛和檢測(cè)工藝

　　適應(yīng)性程序沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)到無鉛會(huì)對(duì)焊點(diǎn)質(zhì)量的檢查帶來什么影響。缺陷看上去還是一樣的。毫無疑問，只需要稍微修改一下數(shù)據(jù)庫，就足以排除其他誤報(bào)可能會(huì)帶來的影響。在元件頂上的內(nèi)容改變時(shí)，就需要大量的工作，確定門限值。這些可以納入到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中。在元件的一端立起來時(shí)，激活其他環(huán)節(jié)的檢測(cè)，便可以進(jìn)行可靠的分析。對(duì)于橋接的形成或者元件一端立起來的普遍看法，證明常常不是那樣。經(jīng)驗(yàn)表明，橋接的形成沒有改變，元件一端立起來的現(xiàn)像就會(huì)有所減少。轉(zhuǎn)到使用無鉛焊膏并不需要投資新的系統(tǒng)或者設(shè)備，只要使用的AOI系統(tǒng)配備了靈活的傳感器模塊、照明和軟件，就足以適應(yīng)這些變化了。

　　7生產(chǎn)廠家國(guó)內(nèi)

　　視界焦點(diǎn)VIFO

　　勁拓 JT

　　矩子智能 JUTZE

　　神州視覺ALEDER

　　北京星河康帝思

　　國(guó)外

　　日本 -歐姆龍 Omron

　　日本 SAKI

　　賽過龍 cycione

　　日本 JVC

　　英國(guó) 安捷倫 Agilent

　　以色列 奧寶 ORBOTECH

　　以色列 康代 CAMTEK

　　韓國(guó) 美陸 mirtec

　　美國(guó) 安維普 mvp

　　美國(guó) YESTECH yestech

　　法國(guó) VI Vitechnology

　　德國(guó)VISCOM