PCB-AOI与SMT-AOI的区别与应用范围--AOI技术

    自动光学检测仪(AOI)越来越多地应用于裸印刷电路板PCB和电子实装SMT中的PCBA质量缺陷检测。

    随着科技的进步和生活水平的提高，人们对各类电子产品和电气设备的需求也越来越大，在电子类产品和电气设备中用以支持实现各种电气功能的PCB所扮演的角色至关重要，可以预见在今后相当长的时间内对PCB的需求将会持续增加，其密度也将进一步提高。AOI缺陷检测对于高品质裸印刷线路板PCB和电子实装SMT中的印刷线路板PCBA扮演的角色至关重要.

    当今电子产品地不断发展,电路板的生产工艺也在不断地发展,其中PCB板的线宽越来越小,布线密度越来越高,焊盘、过孔都在不断减小。已经不适用于传统的人眼在显微镜和荧光灯下观察检查PCBA质量缺陷.

    据我们了解，目前市场上的电子实装SMT中的PCBA质量缺陷检测AOI检测覆盖类型有：
　　锡膏印刷：有无、偏移、少锡、多锡、断路、连锡、污染等 
　　零件缺陷：缺件、偏移、歪斜、立碑、侧立、翻件、错件，OCV、破损、反向等 
　　焊点缺陷：锡多、锡少、虚焊、连锡、铜箔污染等 

    专门针对PCB裸板检测，我们称之为PCB-AOI,其工作原理是通过光学反射的原理，通过相机及图像采集卡将PCB板用扫描的方法取得图像，在电脑里将工程标准图形与实际扫描到的图像进行智能分析对比，找出实际与标准的差异，并将差异超出设定范围的地方以坐标点的形式记录下来。
　　PCB-AOI系统由两台机来完成：AOI扫描主机－－负责找出差异点并记录其坐标；VRS检修站(Verify Station)－－Video相机自动行进至有缺陷的坐标位置，以放大100倍的状态将PCB的图像显示在显示屏上供操作员去确认、修理缺陷。

裸板检测PCB-AOI测试对象：
　　1.内层PCB板
　　2.外层PCB板
　　3.干膜显影PCB板

    全球最大的裸印刷电路板行业AOI制造商--以色列奥宝科技（Orbotech）是专业PCB-AOI（自动光学检测系统）制造商.过去几年也从事电子实装SMT中的PCBA质量缺陷检测AOI,PCB全制程AOI细分为PCB-AOI、FPCB-AOI、Flim-AOI……，易科讯矢量AOI作为国内首家矢量AOI电子实装SMT中的PCBA质量缺陷检测仪制造商,不但在产品核心技术上具有多项自主知识产权。专业专注的敬业态度、高素质的研发团队、优秀的管理层，形成了企业不可替代的核心竟争力，为企业的科技创新，永续发展奠定了坚实的基础。

AOI检测技术在PCB裸板电路板检查缺陷中的应用

1、AOI技术在许多不同的制造业领域使用，自从电子影像技术开始发展，就被各种人利用在不同的应用领域。

    大家最熟悉的数字相机、数字摄影机是大家生活中最常用到的器材之一，而工业产品的生产也大量使用这些技术，所不同的是AOI系统除了影像产生之外，还多了比对、判断等等额外功能。
电子工业加速朝向于更小、更密、更快的先进构装发展，早期依赖人工检查产品的作法已经无法符合需求。业者大量引用AOI技术辅助生产工作，已经成为必然的趋势，如：电子组装使用进行锡膏印刷、漏件检查、接点状况判断等等工作就是大家耳熟能详的作法。而许多印刷、平面影像产品，也引用这种技术进行生产工艺、成本、半成品的检查，我们尝试整理这些技术的应用状态，希望提供给大家作为参考。
2、电路板制造使用的典型AOI检查技术
   目前电路板制造业所使用的典型AOI检查技术，包括：底片检查、钻针检查、孔位检查、线路检查、盲孔检查、凸块检查、外观检查等等。不同的检查应用，所涵盖的技术内涵就不相同，所使用的AOI辅助设备也有不小差异。
   目前电路板制造业使用量最大的AOI检查技术，以电路板外观线路状况的检验最多，这类的技术应用已经在业界发展超过二十年。虽然面对电路板的线路特性尺寸缩小超过十倍，但是光学系统与搭配的软硬件系统也都有长足进步。多数的电路板产品仍然可以依赖现有的AOI技术来进行线路检查，但确实有部分的高阶构装载板产品面对着检验困难的困扰。
    AOI用在电路板线路检查的方式，已在前述的内容中进行简述，至于其它的AOI应用依据其制程的顺序在后续内容中进行简介。
3、AOI的底片检查
　　电路板制作当中，底片一向是相当重要的影像转移工具。如果底片产生瑕疵，重复性的缺点是制造者所不能承受的，因此如何防止底片的各种缺点就成为生产工厂的生要课题。
    光学自动底片检查机，可以利用光学感测与影像数据比对，将底片中的瑕疵与尺寸筛检出来，以确保制造工艺的质量稳定性。比较严谨的工厂，还会在每次底片使用与固定期曝光次数后，进行中间检查以防止质量变异。

4、AOI特性尺寸检查
　　于内层与外层电路板蚀刻之制程，可运用线宽线距量测仪，进行线宽线距与上下线宽检测，进而确认参数是否合乎蚀刻标准。使用线宽线距量测仪之最大优点，在于使用视觉系统取代以人眼搭配显微镜，能有效撷取上下线宽及线距之数值，并制成报表输出，而得以分析比较蚀刻制程之能力与优劣。
5、AOI的产品外观检查
　　电路板出货前所做的检查，其检查技术的挑战性相当的高。电路板成品与一般裸板相当类似，但因为多了一层止焊漆而使得其影像的取得与分析变得比较复杂。到目前为止，最终的检查仍然有相当的比例是依赖作业人员的人工检查。因为有了新的自动视觉检查技术加入，有更多的厂商与设备进入了生产线上。多数成品电路板与生产中的电路板面积差异比较大，而且产品间的差异也相当的大。这样的状况下所需要的视觉检查设备，就与裸板所需要的检验设备特性产生差异。
 这种外观检查系统，应该要有以下的特性：
必须能够提供不同的自动视觉检查能力，同时必需要能够适应宽广的产品类型；设定时间必须短，因为更换产品批次相当频繁，生产线不可能等待长时间来更换测试产品
6、缺陷的类型
除了AOI可以侦测的缺陷外（内层裸板与外层板），构装载板有两个主要类型的缺陷必需要在最终的检查时进

行侦测：  表面的缺陷：变色、不平整的表面、止焊漆上或内的异物；
 止焊漆的对位问题：衬垫过度遮蔽、应该遮蔽的孔或线路暴露出来、应该露出的   衬垫或孔被遮蔽、应该有完整止焊漆保护的区域并不完整。

AOI检测技术的发展趋势

（1）图形识别法成为应用主流

     SMT中应用的AOI技术，图形识别法已成为主流，这是由于SMT中应用的AOI技术主要检测对象，如SMT元件、PCB电路、焊膏印刷图形、完成组后组件等的规格和种类，而且检测对象发展变化很快，相应的设计规则、标准很难全面跟上，为此，基于设计规则的DRC法应用起来较困难，而计算机技术的快速发展解决了高速图形处理难题，使图形识别法更易实用化。目前，各式各样的图形识别法AOI技术在SMT中应用越来越广泛。

（2）AOI检测技术向智能化方向发展

    AOI检测技术向智能化方向发展是SMT发展带来的必然要求，在SMT的微型化、高密度化、快速组装化、品种多样化发展特征下，检测信息量大而复杂，无论是在检测反馈实时性方面，还是在分析、诊断的正确性方面，依赖人工对AOI获取的质量信息进行分析、诊断几乎已经不可能，代替人工进行自动分析、诊断的智能AOI技术成为发展的必然，一种采用焊点形态图形识别和专家系统分析的智能化AOI系统原理图，它基于焊点形态理论，方法与自动视觉检测类似，即利用光学系统和图象处理措施在线实测已成形焊点的形态，由计算机将所获取的焊点实际形态与分析评价专家系统库存的合理形态进行比较，快速识别超出容许形态范围的故障焊点，并利用智能技术对其故障类型和故障原因进行自动分析评价，形成工艺参数优化调整实时控制信息，进行焊点质量实时反馈控制，并对分析评价信息进行记录统计处理，该方面的研究工作国内外都在进行之中。

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文章来源: http://www.aoi-tech.com