自動光學檢查(Automated Optical Inspection,簡稱AOI),為高速高精度光學影像檢測系統(tǒng),運用機器視覺做為檢測標準技術(shù),可以改良傳統(tǒng)上以人力使用光學儀器進行檢測的缺點,應用層面包括從高科技產(chǎn)業(yè)之研發(fā)、制造品管,以至國防、民生、醫(yī)療、環(huán)保、電力等領(lǐng)域。
以SMT檢測為例,當自動檢測時,機器通過攝像頭自動掃描PCB,采集圖像,測試的焊點與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較,經(jīng)過圖像處理,檢查出PCB上缺陷,并通過顯示器或自動標志把缺陷顯示/標示出來,供維修人員修整。
AOI視覺檢測設(shè)備功能:
(1) AOI的光源由紅、綠、藍三種LED燈組成,利用色彩的三基色原理來組合成不同的色彩,結(jié)合光學原理中的鏡面反射、漫反射、斜面反射,將PCB上貼片元件及焊接狀況以圖像的方式顯示出來。
(2)權(quán)值成像數(shù)據(jù)差異分析系統(tǒng)是通過對一幅圖像柵格化,分析各個像素顏色分布的位置坐標、成像柵格之間(色彩)過度關(guān)系等成像細節(jié),列出若干個函數(shù)式,再通過對相同面積大小的若干幅相似圖片進行數(shù)據(jù)提取,并分析計算,將計算結(jié)果按軟件設(shè)定的權(quán)值關(guān)系及最初圖像像素色彩、坐標進行還原,形成一個虛擬的、權(quán)值的數(shù)字圖像,這個圖像稱為“權(quán)值圖像”,其主要數(shù)字信息包含了圖像的圖形輪廓、色彩的分布、允許變化的權(quán)值關(guān)系等,以便后面進行分析和處理。
(3)相似性原理。利用圖像的明暗關(guān)系形成目標物的外形輪廓,比較該外形輪廓與標準輪廓的相像程度。該方法財檢測元件的缺失、漏貼等比較有效。
(4)顏色提取。任何顏色均可用紅、綠、藍三基色按照一定的比例混合而成。紅、綠、藍形成一個三維顏色立方體。顏色提取就是在這個顏色立方體中裁取一個需要的小顏色方體,即對應我們需要選取顏色的范圍,然后計算所檢測的圖像中滿足該顏色方體占整個圖像顏色數(shù)的比例,檢查是否滿足需要的設(shè)定范圍。在以紅、綠、藍三色光照的情況下,該方法最適合對電阻、電容等焊錫進行檢測。
(5)圖像比對。在測試過程中,設(shè)備通過CCD攝像系統(tǒng)采集所測試電路板上的圖像,經(jīng)過圖像數(shù)字化處理后輸入計算機內(nèi)部,與標準圖像進行運算比對(比對項目包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、顏色及位置等),并將比對結(jié)果超過額定誤差閾值的圖像通過顯示器輸出,并顯示其在PCB上的具體位置。
(6)二值化原理。將目標圖像按一定方式轉(zhuǎn)換為灰度圖像,然后選取一定的亮度閾值進行圖像處理,低于閾值的直接轉(zhuǎn)換成黑色,高于閾值的直接轉(zhuǎn)換成白色。使字符、IC短路等直接從原圖像中分離出來。
AOI 四個檢測位置:
(1)錫膏印刷之后,主要檢查焊膏印刷的情況;
(2)片式元件貼放之后,以檢查貼片的正確與否,可以較早地發(fā)現(xiàn)錯誤,減少成本;
(3)芯片貼放之后,檢測系統(tǒng)能夠檢查PCB上缺失、偏移、歪斜的芯片及芯片極性的錯誤;
(4)回流焊接之后,在生產(chǎn)線的末端??梢詸z測系統(tǒng)可以檢查出元件的缺失, 偏移和歪斜及元件極性缺陷。
AOI 四個檢測位置中,錫膏印刷之后、(片式)器件貼放之后和元件貼放之后的檢測目的在于預防問題,在這幾個位置檢測,能夠阻止缺陷的產(chǎn)生;在回流焊接之后的檢測,則目的在于發(fā)現(xiàn)問題。預防問題 AOI放置在爐前,發(fā)現(xiàn)問題 AOI 放置在爐后。
隨著PCB日趨超薄型、高密度、細間距,PCB線路板上元器件上的線寬、間距等已經(jīng)達到微米級,人工檢測已經(jīng)遠不能滿足如此高精密度的檢測需求。AOI檢測技術(shù)更具高穩(wěn)定性、精確度、可重復性,使PCB任何工藝缺陷漏檢率、錯檢率趨向于零。我公司擁有專業(yè)工程師及行業(yè)精英團隊,建有標準化實驗室3個,實驗室面積1800平米以上,可承接電子元器件測試驗證、IC真假鑒別,產(chǎn)品設(shè)計選料、失效分析,功能檢測、工廠來料檢驗以及編帶等多種測試項目。