AOI检测系统供应商的评审方案--AOI专业资讯

    目前，有很多厂商都在提供用于检测PCB组件的 自动光学检测系统（AOI），因此，如何选择 一个“适当”的供应商就成为一项极具挑战性 并且可能带来深远影响的任务。其中，最大的困难在于面 对令人目不暇接的众多AOI供应商时保持敏锐的观察力；因 为不同的供应商在描述产品时使用不同的技术名词并且在 广告里标榜各自所谓的特殊功能，造成了极大的混乱，给 潜在的用户制造了很多麻烦，尤其是那些打算购买AOI系统承担重要检测任务的客户。

对用户来说，最重要的问题是：哪个系统最适合目前 的生产状态？关于这个问题可以简单地考虑几个基本的因 素：AOI系统将被整合到生产线中（在线使用）还是用作所 谓的“AOI 解决方案”（单独使用），或者检测过程是否包 含在生产过程中？这些问题无需测试任何产品就能回答。

更重要的问题则是关注系统对测试程序编制的灵活 性、缺陷识别或误判率。这些问题的答案只能来源于设备 测试的第一手资料。当试运行一台AOI系统时，如下程序必 须确切执行：

·选择典型PCB来编制测试程序 ·检查调试过程 ·检测用户自己生产的无缺陷和有缺陷PCB

当然，就算完成了基础的排查，还有太多的工作要 做，所以用户必须进一步缩小范围。因此，有必要确定进 一步的预选标准，比如分析一下系统配置。对于系统中的 摄像机模块必须给予极大的重视，因为这是决定任何AOI系 统性能的关键模块。

选择鱼眼视野还是高精度图片
众所周知，近几年来对于高性能IC和焊点的检测工 作，基于摄像机的系统已经超越基于扫描仪的系统而成为 可接受的标准配置，因为远心镜头可以在更加灵活的光照 和配置条件下获得更高的图片分辨率和更少的失真。

为了满足现代化的生产对检测速度的要求，在不损 失图像质量的前提下需要更大的视野范围（FOV）。工业 用的四百万象素相机可以在一张高分辨率的照片中涵盖近20cm2的范围。

当系统通过远心镜头记录一张图像时，其极高的分 辨率和极低的失真将真实地反映被检测区域的每一部分， 这不仅能显著减少调试检测程序的工作量，还能减少错报 率，尤其是对于较高的元器件、多引脚而且引脚间距很小 的IC。检测系统的这一特性能带来决定性的益处（图1）。

必须强调的是，远心镜头是一项了不起的创新，特别 是对四百万象素相机来说。对于GÖPEL electronic 公司的 OptiCon 4M 系列检测系统（图2和图3），排成一行的远心 光学模块能拍摄42mm×42mm被检测区域的高质量图像。 一方面，这是提供更精细的元件位置信息的基础——与其 高度无关；另一方面，它对于实际的检测性能也是至关重 要的。

越亮越好
和光学模块的质量同样重要的是光源控制，选择合适 的光源就意味着更高的PCB缺陷发现率。此外，灵活的光照也是检测大量不同型号的电子元器件并发现其各种缺陷所 必需的。由于其与生俱来的高稳定性和亮度，各种形状和 颜色的LED近年来得到了广泛应用并成为标准配置。

光源有多种多样的配置方法，例如：

配置在上方的环状垂直光源，大多围绕在镜头周围： ·用于检查元件的存在与否和识别月牙形焊点形状 时很有效 ·缺点是用于检测IC引脚间的缺陷时经常因为助焊 剂和焊点标记的存在而产生误判。

呈角度配置的光源，多方向多入射角配置： ·适于检测焊接短路，降低误判率 ·能以高对比度显示激光标志，这是有效使用真正 的OCR(光学字符识别)功能和极性检测的前提

多种颜色的光源： · 能以高对比度显示彩色极性标记，从PCB背景中 区分出元件 ·提高缺陷发现率，降低误判率。

另外，对于不同的PCB材质和不同颜色的元件，具体 检测任务中的亮度控制也是必需的。因为光源的排列组合 方式是多种多样的，为了更快更容易地管理检测任务就需 要提供大量的参数，而AOI的软件必须使这个过程尽可能地 简单。

在OptiCon系统中，一套特别的光源使得即使在最小的 引脚间距中焊接短路也可以被正确地检出，并不受助焊剂 和焊点标记可能导致的污染的影响（图4）。用户可以选择 不同颜色的光源，以便安全地检测出错误的极性（例如彩 色标记）。

“灵活性”不应仅仅是个流行语
一套灵活的系统配置不仅是指软件及其参数管理，而 且包括其整合其他模块的可能性。由于生产环境中会遇到 各种各样的装配方式，附加的检测模块非常有助于提高缺 陷覆盖率。例如，具有 呈角度视点的摄像机系 统使得检测一些关键元 件（如PLCC和SOJ元 件的焊点和短路）成为可能。（图5）

总结
以上指出的要点概 括了AOI系统的性能， 但是其它的因素比如售 后服务和技术支持也应 同样重视，因为这些因素对操作者来说十分有益，而且最 终决定了用户的满意程度。AOI系统的用户应该从未来的发 展中受益从而得到最佳的投资回报。

AOI系统的选择需要做一系列的工作，因为用户必须考 察很多指标。除了对特定的生产环境和产品范围做出详细 的要求，系统安装和使用的元器件也将突现出对系统性能 和特色的额外需求。用户应该特别注意图像采集模块和光 源模块，因为它们是保证系统在面对多种PCB类型时具备 高度灵活性的关键。一套有效而用户界面友好的数据库管 理软件在编制新的PCB程序时可以大大节省时间，这对于 多样化的检测对象是十分必要的。