自動光學檢測(AOI)技術原理功能
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:2022/9/5 20:37:14 人氣
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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
。