离线自动aoi光学检测设备简介

自动aoi光学检测设备又名AOI光学测试仪、AOI自动光学检测仪、aoi光学检测仪，是在表面贴装PCBA生产线上把SMD零件贴装以后，或者焊锡过后，电解电容极性测试功能自动地检测零件的贴装状态和焊锡状态，检测出PCBA焊接的不良，另外，提供了在生产工程上的各种统计资料，可正确地了解不良的原因及内容，从而提高生产效率。 aoi自动光学检测仪_提高成品率的好帮手

随着器件封装尺寸的减小和电路板贴片密度的增加，SMD检查难度越来越高，人工目测就显得力不从心，其稳定性和可靠性都难以满足生产和质量控制的需要，故采用专用AOI检查仪实现自动检测就越来越重要。首先用于生产的仪器是光学系统，这类仪器都有一个共同特点即通过光源对SMA反射光采集进行运算，经过计算机图像处理系统处理从而判断SMA上元件位置及焊接情况，所以这类设备称为自动光学检查（AutomatedOpticalInspection，简称AOI）AOI光学检测设备又分两大类：在线式AOI自动光学检测仪、离线aoi自动光学检测仪 。

AOI设备根据在流水线上的位置通常分为三种：第一种是放在丝网印刷后检测焊膏故障的AOI，称为丝网印刷后AOI；第二种是放在贴片后检测器件贴装故障的AOI，称为贴片后AOI；第三种是放在回流焊后AOI和波峰焊后AOI同时检测器件贴装和焊接故障的AOI，称为回流焊后AOI，离线自动aoi光学检测设备。

下面将对上述离线自动aoi光学检测设备的故障检测能力和原理进行介绍。

离线自动aoi光学检测设备是回流焊后AOI和波峰焊后AOI的总称

在该工位的AOI可用来检测出元器件焊接后的各种焊接缺陷（也包括贴片缺陷）。其测试原理在于焊接强度WA与焊锡/元器件引脚之间润湿角θ存在着WA=бlg(1 cosθ)的关系，也就是通过焊锡的浸润状态可以推断出焊锡的焊接强度。 摄像头拍摄下的图像，它是由许多像素组成，并且每一个像素都有一定的灰度值（0～255）因此，通过一定数学模型进行图像信息处理，可以精确的判定焊接质量。可以检测缺件、偏移、歪斜、立碑、侧立、翻件、错件，OCV、破损、电容极性反向，锡多、锡少、虚焊、连锡、铜箔污染等。2100433B

安捷伦公司最新推出的 SJ50 系列 II 型 AOI 设备中应用了三维立体形状模型( SSM ) 技术, 它运用多角度成像, 生成逼真三维影像。由于采用了 SSM 技术, 因此在缺陷报警准确率方面有了很大的提高; 以一个单一、高分辨率的数码相机和高速的精密支架使分辨率始终保持在 20- 25 微米 / 像素, 兼顾速度和分辨率性能。

Cyberoptics 的 AOI 的一个特点在于其分析软件 ,只使用一个软件编程方法, 无论针对焊前或焊后, 都可使用完全相同的设备和软件, 无需进行镜头或传感器的更换; 另一个特点是机械设计非常简单, 由于镜头是固定不动的, 能减少由于运动部件过多引起的偏差或校准工作。

MVP 的第五代 AOI 平台 1820 ULTRA 采用了最新的数字相机技术。 1820 ULTRA 继承了 MVP 以往AOI 系统独特的单一镜头不停歇拍摄图像、简单机械结构等特点。 MVP 的 AOI 操作系统采用的是 Unix 或Linux , 拥有较高的稳定性和可靠性。

欧姆龙产品的主要特点在于它采用 CHS ( ColorHighlight System ) 的专利技术, 是仅此一个同时采用彩色光源, 彩色 CCD 摄像头和彩色图像处理的 AOI , 其采集到的包含了三维信息的图像, 作为检测判断的标准, 从而使它能实现对 0201 组件和无铅焊的检测。

Orbotech 的 VT- 9000E 系列在线光学检测系统,可以应用于电子组装的各检测阶段, 它同时具备 2D和 3D 技术。 Orbotech 同时拥有与其 AOI 产品配套的自动化智能制程控制的集成软件工具, 为制程工程师和管理人员提供更多的信息, 使其 AOI 产品在 SMT生产线中起到预防错误的发生的作用。

Teradyne 的 Optima7300 系统以检测面积大、密度高, 速度快为主要特点。一台 Optima7300 每小时可检测 250 块电路板。针对测试过程中板晃动的问题,Teradyne 的 AOI 通过激光校准和软件追附, 做到较好的补偿或抽样补偿。

国内的首台 AOI 检测系统品牌 Aleader 的 ALD-H- 350 , 2004 年 5 月在广东省东莞研发成功, 经过现场使用后 2005 年已经投入市场。该台 AOI 系统采用单一摄像头和特殊环形 RGB LED 光源相结合, 应用彩色图像比对方法和统计建模技术 . 可以高速准确检测如下缺陷: (1) 焊点缺陷: 锡多、锡少、连锡等; (2) 锡膏印刷缺陷: 有无、偏斜、少锡多锡、断路、污染等; (3) 零件缺陷: 缺件、偏移、歪斜、立碑、侧立、翻件、极性反、错件、破损等。它能够检测 450×350mm 超大检测范围, 最小高速检测组件大小为 0402 , 测试速度每秒超过 60 个组件。由于采用中文, 学习快捷; 图形化编程接口, 编程简单。并且可以终身保修。 Aleader 的 ALD-H- 350 是国内第一台真正意义上的电子贴片生产线自动光学检测设备。

另外, 北京星河公司已研制出 AOI 样机, 正在进行测试和改进。厦门福信光电集成有限公司也称其公司的 AOI 系统研制项目完成了控制软件的开发, 首台样机已经制作成功。

自动光学检查(AOI, Automated Optical Inspection) 为工业自动化有效的检测方法，使用机器视觉做为检测标准技术，大量应用于LCD/TFT、晶体管与PCB工业制程上，在民生用途则可延伸至保全系统。自动光学检查是工业制程中常见的代表性手法，利用光学方式取得成品的表面状态，以影像处理来检出异物或图案异常等瑕疵，因为是非接触式检查，所以可在中间工程检查半成品。

AOI是最近才兴起的一种新型测试技术，但发展迅速，很多厂家都推出了AOI测试设备。以SMT检测为例，当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。