Що таке автоматизована оптична інспекція (AOI)?

Автоматизована оптична інспекція (AOI) стала незамінною технологією в галузі технології поверхневого монтажу ( SMT ) для виробництва друкованих плат ( PCB ), особливо в регіонах з високотехнологічною промисловістю, таких як США. Ця технологія значною мірою сприяє підтримці високих стандартів контролю якості, тим самим забезпечуючи надійність та функціональність друкованих плат у різних сферах застосування, від побутової електроніки до критично важливих аерокосмічних та медичних пристроїв.

Вступ до AOI в збірці друкованої плати SMT

Системи AOI автоматизують процес візуального контролю, який традиційно виконувався вручну, пропонуючи набагато швидший, точніший та послідовніший метод контролю. Така автоматизація особливо цінна в умовах високотехнологічного виробництва, де різноманітність конструкцій друкованих плат та компонентів може бути величезною, а простір для помилок мінімальний.

Основні компоненти систем AOI

• Камери високої роздільної здатності: машини AOI оснащені однією або декількома камерами високої роздільної здатності, які знімають детальні зображення друкованої плати. Залежно від конструкції системи ці камери можуть бути стаціонарними або мобільними. Деякі системи використовують кілька камер для захоплення зображень під різними кутами або для одночасного огляду різних частин дошки.
• Системи освітлення: Ефективне освітлення має вирішальне значення для AOI. Різні системи освітлення (наприклад, світлодіодні матриці) використовуються для освітлення друкованої плати під різними кутами, покращуючи видимість компонентів, паяних з’єднань і потенційних дефектів. Техніки освітлення, такі як яскраве поле, темне поле та бічне освітлення, допомагають виділити різні типи функцій і недоліків.
• Алгоритми програмного забезпечення: Серцем тестування AOI є його програмне забезпечення, яке аналізує зроблені зображення. Розширені алгоритми порівнюють зображення з попередньо визначеними критеріями або цифровою «золотою дошкою» – еталонною моделлю того, як має виглядати ідеальна друкована плата. Ці алгоритми можуть виявляти широкий спектр дефектів, аналізуючи форми, кольори та контрасти.

Як працює AOI

1. Налаштування та калібрування: Перш ніж почати тестування, систему AOI необхідно відкалібрувати та запрограмувати відповідно до конкретних критеріїв перевірки для друкованої плати, що виготовляється. Це включає введення специфікацій конструкції, бібліотеки компонентів і прийнятних рівнів допуску для різних функцій.
2. Захоплення зображення: Коли друковані плати проходять через машину AOI, камери знімають зображення під різними кутами. Ця комплексна візуалізація гарантує, що система може перевіряти всі аспекти плати, включаючи наявність компонентів, точність розміщення, якість пайки тощо.
3. Аналіз зображення: Зроблені зображення потім аналізуються програмним забезпеченням. Використовуючи складні алгоритми, система перевіряє різні потенційні дефекти.
4. Звіти та відгуки: Після перевірки системи AOI створюють докладні звіти, в яких висвітлюються виявлені дефекти. Ці дані мають вирішальне значення для діагностики проблем процесу та впровадження заходів щодо їх усунення. Це також забезпечує цінний зворотний зв'язок для постійного вдосконалення виробничих процесів.

Передові технології, що використовуються в системах AOI

2D- та 3D-візуалізація: технології 3D-візуалізації, такі як лазерна тріангуляція або структуроване світло, доповнюють традиційну 2D-візуалізацію, надаючи детальну інформацію про висоту та об'єм компонентів і паяних з'єднань. Це дозволяє точніше виявляти дефекти, пов'язані з розміщенням компонентів та якістю припою.

Ця сторінка є посібником з AOI на рівні визначень. Щоб дізнатися, як AOI застосовується у виробництві друкованих плат та друкованих плат (PCBA), використовуйте AOI для інспекції друкованих плат та друкованих плат ; для ширшого контролю інспекції та документації ознайомтеся з процесом забезпечення якості друкованих плат Highleap.

Машинне навчання та штучний інтелект: Деякі системи AOI містять алгоритми машинного навчання, які з часом покращують виявлення дефектів. Ці системи навчаються на основі попередніх перевірок, покращуючи свою здатність розрізняти справжні дефекти та допустимі відхилення у виробничому процесі.

Інтеграція з обладнанням SMT: Сучасні системи AOI часто інтегруються з іншим обладнанням SMT, що дозволяє отримувати зворотний зв'язок та вносити корективи в режимі реального часу. Така інтеграція допомагає швидко виявляти проблеми та зменшувати частоту дефектів на наступних етапах процесу складання друкованих плат.

Типи виявлених дефектів

Універсальність систем AOI дозволяє виявляти широкий спектр дефектів:

• Відсутні частини: ідентифікуються за допомогою 2D-зображення, а 3D-зображення забезпечує додаткову чіткість у ситуаціях із низьким контрастом.
• Полярність і номери деталей: перевіряє правильність розміщення компонентів і їх відповідність списку матеріалів.
• Позиційні дефекти: Виявляє зміщення або розбіжності, класифікуючи їх відповідно до встановлених стандартів IPC.
• Фізичні аномалії: такі як надгробки, зігнуті або підняті проводи та різні дефекти паяння (наприклад, розриви ланцюгів, короткі замикання, недостатня кількість пайки).
• Перевірка компланарності: важлива для забезпечення площинності критичних компонентів, як-от BGA, використовуючи 3D-зображення для точності.

AOI на практиці в Highleap Electronic

На Highleap Electronic, гіпотетичному підприємстві з виробництва друкованих плат із високим вмістом суміші, AOI є основною частиною процесу забезпечення якості. Ця технологія використовується після SMT-процесів підбору та встановлення та паяння оплавленням для виявлення та позначення будь-яких дефектних плат для переробки, забезпечуючи чітке зображення виявлених проблем для швидкого вирішення. Крім того, AOI має вирішальне значення для перевірки паяльної пасти, забезпечуючи належне покриття та якість перед тим, як продовжити розміщення компонентів, що має вирішальне значення для успішного початкового налаштування завдання та впровадження нових партій паяльної пасти.