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自動光學檢測(AOI)技術原理功能
作者 : 來源: 日期 :2022/9/5 20:37:14 人氣 :851
1、AOI技術基本原理
隨著PCB導體圖形的細線化 、SMT器件小型化和SMT組件的高密度化發展的需要 ,自動光學檢測(AOI)技術迅速發展起來 ,並已在SMT檢測技術中廣泛采用 。 AOI原理與貼片機和印刷機所用的視覺係統的原理相同 ,通常采用設計規則檢驗(DRC)和圖形識別二種方法 。DRC法按照一些給定的規則(如所有連線應以焊點為端點 ,所有引腳寬度不小於0.127um ,所有引腳之間的間隔不小於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 ,而且具有製造容易 、算法邏輯容易實現高速處理 、程序編輯量小 、數據占用空間小等特點 ,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求得的引腳平均值確定邊界位置 ,並按設計確定灰度級 。 圖形識別法是將存儲的數字化圖像與實際圖像比較 。檢查時按照一塊完好的PCB或根據模型建立起來的檢查文件進行比較 ,或者按照計算機輔助設計中編製的檢查程序進行 。精度取決於分辨率和所用檢查程序 ,一般與電子測試係統相同 ,但是采集的數據量大 ,數據實時處理要求高 。然而由於圖形識別法用實際設計數據代替DRC中既定設計原則 ,具有明顯的優越性 。

2 、AOI技術檢測功能
AOI具有元器件檢驗 、PCB光板檢查 、焊後組件檢查等功能 。AOI監測係統進行組件檢測的一般程序為 :自動計數已裝元器件的PCB ,開始檢驗 ;檢查PCB有引腳一麵 ,以保證引腳端排列和彎折適當 ;檢查PCB正麵是否有元器件缺漏 、錯誤元器件 、損傷元器件 、元器件裝接方向不當等 ;檢查裝接的IC機分立器件型號 、方向和位置等 ;檢查IC器件上標記印製質量檢驗等 。一旦AOI發覺不良組件 ,係統向操作者發出信號 ,或觸發執行機構自動取下不良組件 。係統對缺陷進行分析 ,向主計算機提供缺陷類型和頻數 ,對製造過程作必要的調整 。AOI的檢查效率與可靠性取決於所用軟件的完善性 。AOI還具有使用方便 、調整容易 、不必為視覺係統算法編程等優點 。表9-3所示為典型AOI設備及其可檢測內容 。

3 、 AOI係統構成與原理
以日本PI-2000檢測設備為例敘述AOI 係統構成,它以AOI設計規則為基礎 ,又附加了比較檢查功能 。采用了兩個攝像鏡頭 ,其檢驗係統構成如圖9-1所示 。檢查子係統用一維圖像傳感器對印製線的圖像攝像 ,所得圖像信號進行校正 、高速A-D變換處理後送至控製子係統 。控製子係統對缺陷進行判斷 ,並令檢查台前後直線移動進行掃描 ,以使一維圖像傳感器能得到二維(平麵)的圖形輸出信號 。檢查結果是實時地 、並和掃描同步地墨水在PCB有陷阱的地方做出標記 ,也可把有缺陷的地方依次放大 ,並在監視器上顯示 ,用目視就能進行核對 。 係統操作時通過CRT顯示器以對話形式進行的 。輸出子係統由數字圖像監視器 、實體圖像監視器 、打印機和同步示波器組成 。將缺陷位置的數字化色彩圖像和實體圖像分別顯示在監視器上 ,同時打印缺陷和一個數 。用同步示波器可以觀測圖像信號和數字化的限幅電平等圖形 ,同時也使照度和數字化的限幅電平等變更設定調整更容易 。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 。印製機尺寸為500mm*650mm*2塊 。最小線寬/線間距為160/80um 。對被檢圖形的形狀無限製 。
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