AOI自动光学检测仪矢量特征定位技术优势特点

一分钟了解自动光学检测（AOI）技术在PCBA生产中，自动光学检测通常被设置在SMT生产线末道工序，在SMT工艺完成后需要对产品进行缺陷检测。

通过及时发现缺陷并减少缺陷，提高装配效率，避免材料浪费。

AOI检测的工作原理AOI是一种检测设备，又称AOI光学自动检测设备，已成为电子制造业保证产品质量的重要检测工具和过程质量控制工具。

AOI检测设备工作原理是在自动检测过程中，AOI检测设备机器通过高清CCD 摄像头自动扫描PCBA产品，采集图像，将测试点与数据库中合格参数进行对比，经过图像处理，检查出目标PCBA上的焊点缺陷，并通过显示或自动标记缺陷。

为维修人员维修和SMT工艺人员改进工艺参数。

AOI系统包括多种光源照明、高速数码相机、高速直线电机、精密机械传动结构和图像处理软件。

测试时，AOI设备通过摄像头自动扫描和PCB、PCB上的部件或特殊部件(包括印刷锡膏的状态、SMD 组件、焊点形状及缺陷等)来捕捉图像，通过处理和数据库软件对合格参数进行比较，并综合判断元件及特性是否合格，然后测试结论，如元件缺失、桥接或焊点质量问题。

AOI的工作方式与SMT当中SPI和印刷机中使用的视觉系统相同，通常使用设计规则检查(DRC)和模式识别。

DRC方法根据一些给定的规则检查电路图形(所有的线应该在焊点处结束，所有的引线应该至少0.127毫米宽，所有的引线应该至少0.102毫米间距，等等)。

该方法能从算法上保证待测电路的正确性，且具有制作简单、算法逻辑简单、处理速度快、程序编辑量小、数据占用空间小等特点，因此被很多人采用。

但该方法确定边界的能力较差。

图形识别方法是将存储的数字图像与实际图像进行比较。

根据完整的印刷电路板或根据模型建立的检验文件进行检验，或根据计算机轴辅助设计中编制的检验程序进行检验。

其准确性取决于所采用的发牌率和检验程序，一般与电子测试系统相同，但采集的数据量大，对数据的实时处理要求较高。

模式识别方法利用实际设计数据代替DRC 中已建立的设计原则，具有明显的优势。

３ .矢量特征成像技术优势特点
矢量图是可以无限放大缩小的，而且不失真，传统的图像对比AOI是像素图即 位图在放大的情况下是会失真的，图像放得越大越模糊，理念认为，矢量图 比位图更有利PCBA检测。
矢量特徵成像技術能够从几何特征与空间关系出发分析产品外形，从而可以 高重复性地准确确定元件在板上的具体位置，不受元件旋转角度与元件尺寸 或元件外观及背景变化的影响。
矢量成像技術是一種圖形位置搜索技術，它可以在PCB板裝配過程中提高元 件識別定位的精密度、速度和可靠性。
自動生成之“矢量成像“(不受温度及焦距影响)！特征矢量分析 (直接計算角 度及大小比例), IPC 標準完美結合。先进矢量成像技術国际領先！矢量特徵 成像 - 高精度定位技術！
３ .矢量特征成像技术优势特点
矢量图形与分辨率无关，可以将它缩放到任意大小和以任意分辨率在 输出设备上打印出来，都不会影响清晰度。因此，矢量图形是文字（尤其是小 字）和线条图形（比如徽标）的最佳选择。
矢量成像 - 高精度定位技術,矢量分析AOI产品特点：
重点推介优异的矢量特征抽取、逻辑算法优化运算技术， 提供超高检出能力及增強缺陷测試涵盖率！
息。当产品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供应稳定时，制造商优 先采用这个目标。这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置，在线地监控 具体生产状况，并为生产工艺的调整提供必要的依据。
2 . AOI的算法分为两种：学习型和调试型
总体而言，AOI的算法分为两种：学习型和调试型，学习型的算法主要采取了图像对比， 即使有些人 搞了些新的名词，如：‘图像对比’,‘权值技术’等等，但从 根本上都还是 ‘图像对比’。
随着工业检测等应用对精度要求的不断提高,矢量特征定位技术AOI受到了 广大SMT工程技术人员的注意,成为近年来图像处理领域中热门研究方向之一。

缺陷。
●AOI扫描：利用AOI资料，设定相关参数，对板面进行对位扫描，扫
描时实际板面数据会和AOI资料数据形成对比，找出不良缺陷。
●VRS检修：利用AOI扫描数据，调取AOI测试资料，设定VRS定位
点，所有数据必须与AOI测试一致，进行找点，VRS人员对报点处检修，开
路或缺口用水性笔划2竖，短路及其它缺点则划圈圈。
| AOI的流程
1、流程介绍说明：
蚀刻出板→AOI机双面扫描→检修第一面→检修第二面→出板，并视情况
对需补线的板进行补线。
2.备注：
1.AOI双面扫描原则：有大铜面板的先扫大铜面，双面线路板线路稀少面
先扫。
2.大量采用颜色管理的方法，不同的颜色代表不同的含义。比如说用来装
板的红色框就是代表有缺陷的问题板。
|典型问题图文分析
●Veriwide
●PI8000 & PI8200（Screen）
AOI机型图片：
| AOI技术原理与特点
●AOI的原理：通过光学扫描出PCB板的图像与标准板（CAM资料）比
较，检测出PCB线路图形中的缺点。
●AOI资料制作：利用工程给出文件解压，优化，制作AOI测试资料，
AOI扫描时资料与实际板面图形对比，图形有差异时，就会报点，找出不良
检查出有缺陷的PCB，提高PCB板的质量，减少报废；检查出有缺陷的
PCB，以便可以分析产生缺陷的原因，改善制程。
种类机型
●Discovery(Orbotech)D8/D8000/D8200/DXL
●Vision 309（Orbotech）
●VT1800
●Verismart
●Verismart–A(有UV光)
| AOI的作用

Material introduction(原物料介绍)

标准板的介绍
每班工作之前都要对机台进行点检,点检板的设计是根据机台不 同灰偕值检测不同缺点的原理设计时专门设计了4个缺口,3个线细,2 个开路,3个短路,1个漏铜还有PAD缺损方面的几个点,每次必须在完全 把这些缺点点检到后才可以生产使用. 点检板在使用很多次后就出现其他的不良,比如由于刮伤导致的 开路,那么在点检的时候容易出现错认的现象,这样很容易出现漏扫的, 所以SOP规定点检板的更换频率为3个月一次!但是如果发现有明显的 刮伤时也要更换点检板的.
短路(short)
D/F残留
孔偏破
孔未透 / 漏钻
缺口(Nick)
under etching
over etching
铜线剥离
Equipment introduction(设备介绍)
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 1
原始灰阶TH设定值 – 对位时产生 对uction(设备介绍)
Capability (制程能力)

AOI制程能力:
1. 现阶段AOI在分辨率制程能力上为0.15的分辨率,也就是2/2线路. 2. AOI在检测缺点的方法主要采用三重检测逻辑(见附件)方式,可以 准确检测到开路.短路.铜面击起.缺口.线宽/线距不足.残铜 .针孔等 一些不良.但是对于铜面凹陷,目前的制程还是不稳定. 3. 在产能方面制程能力 :扫描速度随着分辨率的大小变化而变化化. 目前最常用0.3的分辨率,扫描速度:15S/面,随着分辨率的增大扫描速 度不断的提高,分辨率越小扫描的速度越慢!
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 2
将DRC Min TH值更改为10
对应的黑白图
白色的部份增 加，黑色减少