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更新时间:2026-02-01
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AOI的全称是Automatic Optic Inspection(自动光学检测),是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。
用人眼来检测电路板焊接完成前后其上各元件是否正确、是否连焊、焊锡是否合适。人工目检通常位于贴片机后或回流炉后的第一个工位。
通过对电性能的检测,判断元件是否到位,是否焊接良好。在线测试的位置通常位于回流炉后,人工目检之后。
在生产线的末端,利用专门的测试设备,对电路板的功能进行全面的测试,用以确认电路板的好坏。
上说,设计好的电路板,只要其上的元件类型、位置、极性全部正确,并且焊接良好的话,其性能就应该符合设计要求。但是由于SMT工艺的提高,及各种电路板结构尺寸的需要,使电路板的组装向着小元件、高密度、细间距方向发展。受自身生理因素的限制,人工目检对这种电路板已很难进行准确、可靠、重复性高的检测了。
由于ICT需要针对不同的电路板制作不同的模板,制作和调试的周期 较长,故只适用于大批量生产。
功能测试需要专门的设备及专门设计的测试流程,故对绝大多数电路板生产线、 AOI的优点
AOI通常是把贴片机编程完成后自动生成的TXT辅助文本文件转换成所需格式的文件,从中AOI获取位置号、元件系列号、X坐标、Y坐标、元件旋转方向这5个参数,然后系统会自动产生电路的布局图,确定各元件的位置参数及所需检测的参数。完成后,再根据工艺要求对各元件的检测参数进行微调。
由于采用了高精密的光学仪器和高智能的测试软件,通常的AOI设备可检测多种生产缺陷,故障覆盖率可达到80%。
由于AOI可放置在回流炉前对PCB进行检测,可及时发现由各种原因引起的缺陷,而不必等到PCB过了回流炉后才进行检测,这就大大降低了生产成本。
VisionPoint是由英国DiagnoSYS公司开发、研制、生产的用于印制电路板(PCB )元件贴装生产中进行非接触式检测的自动光学检测(AOI)设备。VisionPoint可以对元件和焊点进行检测,不需要气源,检测时电路板固定不动,摄像头移动。VisionPoint可在回流炉前和回流炉后进行检测,也可对连接器这样的手动贴片进行检测。
绝大多数元件都有一个标识,如IC上的文字、贴片电阻的文字、贴片电容的颜色、极性元件的极性标志等。因此,在判别此类缺陷时,可通过对标识的检测来进行判断。
在进行实际检测前,需要从标准元件上拾取模板。根据模板的尺寸,计算机自动将其等分为多个象素,计算机把每个象素对光照(黄色的LED照明矩阵)的反射强度量化为256级灰度(0~255)中的一级,并统计出整个模板所包含的象素及各自对应的灰度值。
在实际检测时,计算机同样拾取元件的图象,并量化各象素的灰度,将之与原先的模板进行一一对应的比较,最后根据总的重合程度得出检测的分值(1000为完全重合,0为完全不重合)。可根据SMT的工艺及元器件供应商的情况来确定元件通过检测的分值。例如650为通过分值,则当检测分值为600时,系统认为有缺陷,并记录报警。
在检测完成后,根据实际的要求,可以选择直接送出有缺陷的PCB,也可在VisionPoint上直接观察缺陷情况并进行缺陷定义,以便SPC报表统计输出。
在焊接良好的情况下,焊锡应分布在元件管脚和焊盘之间的位置。由于元件管脚存在高度,焊锡的分布应为斜坡状。于是,垂直向下的光线(红色LED照明矩阵)照到焊锡后便被侧向反射了。表现在摄像头中的图象,便是黑色。而焊盘及管脚无焊锡的部位则为发亮的白色。
根据工艺的要求,事先设定焊锡的检测区域,并设定白色所占区域的百分比,从而判别出是否存在焊接缺陷。
元件如果是很好地焊接在焊盘上,则各个管脚间是良好隔离的。如果管脚连焊或有异物,良好的间隔将被破坏。
在固定光源(黄色的LED照明矩阵)的照射下,如果摄像头捕捉到的IC管脚有明显的均匀的明、亮间隔,这说明各管脚之间是良好隔离的,否则管脚有连焊或管脚间有异物。通过事先设定管脚的间距,并设置测量的允许误差,系统便会自动判别管脚是否连焊或有异物。
摄像头1相对被测PCB的高度最高,可测面积也最大,为32mm×27mm,放大倍率为4.75,可测元件应大于0805封装。
摄像头2相对被测PCB的高度其次,可测面积为15mm×12mm,放大倍率为9.5,可测元件为0402及0603封装。
摄像头3相对被测PCB的高度最低,可测面积最小,为9mm×7mm,放大倍率为14.5,可测元件为0201封装。
将贴片机生成的包含元件位号、系列号、X和Y坐标、旋转角度、封装形式的文本文件通过EXECL软件直接转换成供编程使用的CXF文件,时间短,可靠性高。编程时,类似贴片机的工作,VisionPoint能按照CAD文件的内容自动完成所需项目的设置。
摄像头的单次可测面积为一个框格(Frame),每个框格的处理时间为0.25秒。如系统将被测PCB分为N格,则测试的时间为N×0.25秒。
VisionPoint设备结构简单,只由摄像、传送、主机三部分构成。各部分相对独立,使维护、保养和维修的工作难度降到了最低。如发生设备故障,只需更换相应的零件即可,而不会影响设备的完整性。