自動光學(xué)檢查(Automated Optical Inspection,簡稱AOI),為高速高精度光學(xué)影像檢測系統(tǒng),運(yùn)用機(jī)器視覺做為檢測標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),可以改良傳統(tǒng)上以人力使用光學(xué)儀器進(jìn)行檢測的缺點(diǎn),應(yīng)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(dāng)自動檢測時(shí),機(jī)器通過攝像頭自動掃描PCB,采集圖像,測試的焊點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進(jìn)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(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)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(lán)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(xué)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(gè)像素顏色分布的位置坐標(biāo)、成像柵格之間(色彩)過度關(guān)系等成像細(xì)節(jié),列出若干個(gè)函數(shù)式,再通過對相同面積大小的若干幅相似圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,并分析計(jì)算,將計(jì)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(biāo)進(jìn)行還原,形成一個(gè)虛擬的、權(quán)值的數(shù)字圖像,這個(gè)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(jìn)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(biāo)物的外形輪廓,比較該外形輪廓與標(biāo)準(zhǔn)輪廓的相像程度。該方法財(cái)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(lán)三基色按照一定的比例混合而成。紅、綠、藍(lán)形成一個(gè)三維顏色立方體。顏色提取就是在這個(gè)顏色立方體中裁取一個(gè)需要的小顏色方體,即對應(yīng)我們需要選取顏色的范圍,然后計(jì)算所檢測的圖像中滿足該顏色方體占整個(gè)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(lán)三色光照的情況下,該方法最適合對電阻、電容等焊錫進(jìn)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(jì)算機(jī)內(nèi)部,與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行運(yùn)算比對(比對項(xiàng)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(biāo)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(jìn)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(gè)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(cuò)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(cuò)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(gè)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(yù)防問題,在這幾個(gè)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(yù)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(xì)間距,PCB線路板上元器件上的線寬、間距等已經(jīng)達(dá)到微米級,人工檢測已經(jīng)遠(yuǎn)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(fù)性,使PCB任何工藝缺陷漏檢率、錯(cuò)檢率趨向于零。我公司擁有專業(yè)工程師及行業(yè)精英團(tuán)隊(duì),建有標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室3個(gè),實(shí)驗(yàn)室面積1800平米以上,可承接電子元器件測試驗(yàn)證、IC真假鑒別,產(chǎn)品設(shè)計(jì)選料、失效分析,功能檢測、工廠來料檢驗(yàn)以及編帶等多種測試項(xiàng)目。