A.O.I程序制作及使用流程(VCTA)

目的本标准明确了A.O.I设备的程序制作重点管理事项，通过此标准的实施确保生产的顺利进行， 达到保证检出力和提高PASS率的目的。

适用范围本标准适用于威海天力电源科技有限公司的所有振华兴A.O.I设备名称的定义AOI的全称是Automatic Optic Inspection（自动光学检测仪），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。

重点管理项目程序稳定性检测程序的稳定性是AOI的核心，那么定期进行稳定性检测就是非常必要的，检测AOI程序是否稳定的最简单而又有效的方法是：将一块问题PCB板反复检测，看每次检测出的NG数量波动是否过大，其一致性是否良好，也就是AOI的可重复性是多少，一般来讲AOI的可重复性越高，AOI的软件分析处理能力也就越强，软件的稳定性也就越高。

AOI制程简介我公司使用的AOI 设备多为学习型制程方式：这类AOI 在程序编制完成后，要进行一段时间的学习预测，这样让程序自动地寻找待测物的变化规律，从而建立待测物的标准的数学模型，这一过程并不是我们通常认为的单纯的图片叠加，这一过程往往需要二十块以上的PCB 进行学习建库，至少两个小时以上才能完成。

我们这类AOI 的主要缺陷是：在学习过程中，如果将有缺陷的待测物一不小心学习到程序里去了，那么该类待测物的缺陷将被视为良品，从而无法检出。

程序制作过程：调整PCB的固定治具将X/Y 平台回到加载位置,用手松动固定PCB 压扣上的固定螺母,调整活动边夹条，使PCB 板可以放到位置固定而不晃动。

（注意元器件高度不得超过30mm ）※ 在测试稳定后突然出现误判多时，主要原因可能是PCB 板未固定好，可通过MARK校正的形式来观察MARK位置及元件框是否偏位，从而排除故障。

操作模式的切换本AOI 应用程序分三种应用模式：管理模式、编辑模式和操作模式：系统默认为操作状态，单击菜单[系统]→[切换测试模式]，选择需要进入的模式，输入密码（初始密码为000000），确定后即进入所选择的模式，同时窗口下方状态栏显示现在的操作模式，如图示：5.15.24.14.2文件编号实施日期版次VCTA系列检查机程序制作及使用流程受控号受控状态承认审核担当程序新建单击菜单里的[文件] →点击[新建程序]，将出现提示框 ，选择确 定，将会弹出如下窗口，输入程序名称。

程序命名方式遵循贴片机命名原则：厂家名+产品型号+产品分支类型+PCB 的T/B 面+线别+机器序号+变更标示。

然后将PCB的起点位置(左下角)和终点位置(右上角或PCB 尺寸)设置完成。

制作缩略图在完成新建程序菜单栏的操作后，点击确定，系统会自动提示“现在创建PCB缩略图吗”，点击“确定”，系统则会根据之前所设定的PCB 起点和尺寸来扫描PCB 的缩略图，或者直接点击主窗口的“制作PCB 缩略图”同样可以实现上述功能。

为了能让缩略图能完整的显示PCB ，可以选择适当的缩小比例，一般以缩略图窗口能显示整个PCB 的图像为宜，点击“全图显示”可以根据窗口屏幕大小自动伸缩PCB 缩略图，使缩略图达到最佳的显示效果。

定义对角的MARK点在完成缩略图的制作后，系统会自动提示“现在设置MARK点？”单击确定。

一般在PCB的对角位置选择两个较容易识别的点作为MARK 点，可以是PCB 上本身存在的MARK 点，也可以选择板上的通孔位置作为MARK 点。

注意：Mark 点在选取时要尽量避开有锡膏等异物的位置，如果PCB 铜铂经常出现氧化现象时，就不要选取板子本身的MARK点了，这时候就需要选取板上的通孔作为MARK.选取MARK时要避免附近有相似的MARK，导致坐标偏移。

5.35.45.5制作程序检测框5.6.1 权值图像：权值成像数据差异分析系统：是通过对一幅BMP图片栅格化，分析各个像素颜色分布的位置坐标、成像栅格之间（色彩）过度关系等成像细节，列出若干个函数式，再通过对相同面积大小的若干幅相似图片进行数据提取，并分析计算，将计算结果按软件设定的权值关系，及最初BMP 图像像素色彩、坐标进行还原，形成一个虚拟的、权值的数字图像。

我们将其简称为“权值图像”，其主要数字信息含盖了图像的图形轮廓、色彩的分布、允许变化的权值关系等。

5.6.2 相似性：在一幅二维图像中，对应的坐标和像素的颜色是图像的最基本信息，在两相似的图片中，其相对应坐标中像素的颜色信息有一定的相似度，如将整个图像进行分析，对比每个像素点的颜色和坐标信息，能得出坐标和像素颜色相似的百分比即为相似度。

（1）图中，坐标位置相同，相同坐标位置的颜色只有10%不同，相似度为90% （2）图中，坐标位置相同，但在相同坐标位置颜色有30%不同，相似度为70%AOI 对截取的元件图像与标准的元件图像进行对应坐标像素的颜色比较，通过软件统计计算相似度，如相似度在我们预先对称的八脚元件5一边为单脚的四脚元件10SOP形式的IC(能够完整显示)描述图示描述图示用于制作不能在一个屏幕显示出来的IC对称的六脚元件131415QFP 形式的IC(能够完整显示)7不对称的五脚元件12左右对称的四脚元件11CHIP 电容图示描述68325.641CHIP 电阻CHIP 极性元件三极管9MARK 定位框，可以通过定位框上的8个蓝色点对框的大小形状进行调整，也可以通过鼠标的滚珠对框的大小进行微调。

MARK 信息设置框一般MARK 成像比较清晰的尽量保持用彩色图像，对于成像图像模糊的可利用颜色屏蔽和对比度亮度的综合调整来控制，颜色达到和周围颜色对比鲜明且无杂色为宜。

设定的范围内即为OK，反之NG。

相似性分析编程和调试十分简单，在制定一个标准图像后，通过试测1-2 个相似的图像得出的相似度来设定相似度的阀值即可。

5.6.3 颜色提取：任何颜色均可用红，绿，蓝三基色按照一定的比例混合而成。

红绿蓝形成一个三维颜色立方。

颜色提取就是在设个颜色立方体中裁取一个我们需要的小颜色方体，即对应我们需要选取颜色的范围，然后计算所检测的图像中满足在该方体内颜色占整个图像颜色数的比例是否满足我们需要的设定范围。

在以红绿蓝三色光照情况下该方法最适合对电阻电容等焊锡的检测。

5.6.4 二值化原理(IC桥接)：将目标图像按照一定的方式转化为灰度图像，然后选取一定的亮度阀值进行图像处理，低于阀值的直接转变成黑色，高于阀值的直接转变成白色。

这样使得我们关心的区域如字符，IC短路等直接从原图像中分离。

IC桥接是针对IC短路的专用检测方法，编程和调试十分简单。

IC引脚通过光源照射后，引脚和焊锡为金属成分具有较好的反光性，而引脚之间正常情况下没有金属成分（没有焊锡）反光性较差，通过软件将图像二值化处理后（黑白处理），引脚焊锡因为较好的反光从而亮度较大呈现为白色，引脚之间因较差的反光从而亮度较小呈现为黑色（两者可反向处理）。

如果引脚之间出现短路（桥接），则引脚之间的短路的焊锡同样因为较好的反光性呈现白色，故软件很容易就能判断是否短路5.6.5 OCR(文字识别)：OCR的整个过程包括图像提取，然后将图像进行二值化处理，处理后将得到的字符进行分割，再将分割后的字符进行识别，再与字库进行对比得出识别结果。

5.6.6 各类型元件检测项目一览表：6.检出力和直通率调整重点项目6.1 同一种材料对应多种厂家的字符或同一个焊点焊盘差异较大时，可以进行元件的编组，把多种不同的标准全部加入到标准库，这样无论线上使用哪种标准都可以检测通过。

√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√二极管√√√√√√√√√√丝印管脚电阻(Chip)电容三极管IC元件本体丝印焊盘本体相似性丝印焊盘项目本体权值图像√√极性焊盘本体√本体焊盘√二值化√定位检测√√√OCR极性检测颜色提取OKNG√√√√√√6.2 元件丝印使用权值图像或OCR(文字识别)进行检测，使用权值图像时要将红光滤掉，只留下绿光和蓝光，另外调整亮度值和对比度值，通常情况均为100以下。

6.3 元件本体使用相似性进行检测，通常情况下0603以上的电阻误差值为26%以下，0603以上的电容误差值为23%，而我们现用的标准值一般为20%以下，为了提高直通率可以把这个误差值相应的提升一些，但必须进行检出力试验。

其它较小的元件误差值可以相应地减小。

6.4 元件焊盘通常情况下使用颜色提取功能进行检测，遇到焊盘两端颜色差异较大时可以进行分别注册，不容易提取颜色的一方使用权值图像进行检测。

另外在进行颜色提取时要注意角度、亮度、饱和度的搭配调整，调整到面重比的下限值正好为面重比的一半时为最佳状态。

6.5使用IC桥接方法检测如下的桥接不良：6.6 使用IC桥接方法检测红胶产品溢胶问题，无溢胶的焊盘经二值化处理后焊盘是白色的，如果焊盘上有红胶，再经过过二值化处理时会变成黑色，明显与标准不相符，直接报错。

6.7 现在VCTA系列的AOI需要进行学习建模，统计一系列的OK样板（一般在20块左右），人为的判断其合格与否，这样系统才能通过统计计算出一个比较接近现场工艺水平的测试标准，所以我们程序制作及学习过程中选取的产品很重要，首先必须保证是良品，其次必须是当线生产稳定后的产品(这样统计出来的规律更将符合现场工艺).误差值对比度值～2570电阻(0402)电阻(0603以上)亮度值～2030502020%二极管三极管排阻IC 类排阻IC 类802520%20%电阻(0402)电阻(0603以上)三极管～20%20%不良MODELNG OK良品MODEL 右键“添加到单元组”标准列表“分组集”6.8 几种常见元件做法注意事项：(1)电阻:字符框不要太大，把字符刚好框到，本体框也是，两边焊点框尽量保持大小一致.(如右图所示)(2)电容:本体框尽量比本体大一点，因为同类大小电容一般有几种大小，为以后编组可以把整个本体都框到做好准备，焊点同样尽量保持大小一致.(如右图所示)(3)二极管：极性点可以能会有点偏动，所以极性框要比极性点大一点为以后偏动做好准备，焊点同样尽量保持大小一致.(如右图所示)(4)三极管:字符框尽量框大一点，在字符变动时也在检测框内，本体框比本体大一点，尽量把三个引角带上一点，这样比较好定位，焊点同样尽量大小保持一致.(如右图所示)(5)IC:字符框不要太大，能把字符刚好框到即可。

7 程序各线普及每一种产品在各线的AOI上都有程序，避免在遇到紧急情况时还需要重新制作程序。

8 程序日常管理程序修改必须填写程序参数修改记录表，下一个班人员确认程序每周统一备份一次，备份在专用微机上，并填写备份记录表，每周审核批准一次9 综述：AOI 不是万能的,它也有难检测和不可检测的元器件，AOI 技术人员应该针对每个型号制作相应的AOI 盲点图，这样AOI 检查人员和炉后总检就可以根据AOI 盲点图来重点查看AOI 难检测和不可检测的元件。