AOI是新興起的一種新型測試技術，但發(fā)展迅速，很多廠家都推出了AOI測試設備。當自動檢測時，機器通過攝像頭自動掃描PCB，采集圖像，測試的焊點與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較，經過圖像處理，檢查出PCB上缺陷，并通過顯示器或自動標志把缺陷顯示/標示出來，供維修人員修整。

　　area of interest 在遙感與地理信息系統(tǒng)的一些軟件中對研究區(qū)域的叫法。運用高速高精度視覺處理技術自動檢測PCB板上各種不同帖裝錯誤及焊接缺陷。PCB板的范圍可從細間距高密。

　　度板到低密度大尺寸板，并可提供在線檢測方案，以提高生產效率，及焊接質量 。通過使用AOI作為減少缺陷的工具，在裝配工藝過程的早期查找和消除錯誤，以實現(xiàn)良好的過程控制。早期發(fā)現(xiàn)缺陷將避免將壞板送到隨后的裝配階段，AOI將減少修理成本將避免報廢不可修理的電路板。

　　1錯誤類型

　　刷錫后貼片前：橋接-移位-無錫-錫不足

　　貼片后回流焊前：移位，漏料、極性、歪斜、腳彎、錯件

　　回流焊或波峰焊后：少錫/多錫、無錫短接 錫球 漏料-極性-移位腳彎錯件

　　PCB行業(yè)裸板檢測

　　2主要特點

　　1）高速檢測系統(tǒng)

　　與PCB板帖裝密度無關

　　2）快速便捷的編程系統(tǒng)

　　圖形界面下進行

　　運用帖裝數(shù)據(jù)自動進行數(shù)據(jù)檢測

　　運用元件數(shù)據(jù)庫進行檢測數(shù)據(jù)的快速編輯

　　3）運用豐富的專用多功能檢測算法和二元或灰度水平光學成像處理技術進行檢測

　　4）根據(jù)被檢測元件位置的瞬間變化進行檢測窗口的自動化校正，達到高精度檢測

　　5）通過用墨水直接標記于PCB板上或在操作顯示器上用圖形錯誤表示來進行檢測電的核對

　　3相關比較

　　人工檢查 AOI檢查

　　pcb《18*20 幾千個pad以下

　　人 重要 輔助檢查

　　時間 正常 正常

　　持續(xù)性 因人而異 （差） 好

　　可靠性 因人而異 （差） 較好

　　準確性 因人而異 誤點率高

　　時間 長 短

　　與或非（AND OR INVERT）

　　一種常用邏輯運算

　　4實施目標

　　實施AOI有以下兩類主要的目標：

　　最終品質

　　對產品走下生產線時的最終狀態(tài)進行監(jiān)控。當生產問題非常清楚、產品混合度高、數(shù)量和速度為關鍵因素的時候，優(yōu)先采用這個目標。AOI通常放置在生產線最末端。在這個位置，設備可以產生范圍廣泛的過程控制信息。

　　過程跟蹤

　　使用檢查設備來監(jiān)視生產過程。典型地包括詳細的缺陷分類和元件貼放偏移信息。當產品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供應穩(wěn)定時，制造商優(yōu)先采用這個目標。這經常要求把檢查設備放置到生產線上的幾個位置，在線地監(jiān)控具體生產狀況，并為生產工藝的調整提供必要的依據(jù)。

　　5放置位置

　　雖然AOI可用于生產線上的多個位置，各個位置可檢測特殊缺陷，但AOI檢查設備應放到一個可以盡早識別和改正最多缺陷的位置。有三個檢查位置是主要的：

　　錫膏印刷之后

　　如果錫膏印刷過程滿足要求，那么ICT發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量可大幅度的減少。典型的印刷缺陷包括以下幾點：

　　A.焊盤上焊錫不足。

　　B.焊盤上焊錫過多。

　　C.焊錫對焊盤的重合不良。

　　D.焊盤之間的焊錫橋。

　　在ICT上，相對這些情況的缺陷概率直接與情況的嚴重性成比例。輕微的少錫很少導致缺陷，而嚴重的情況，如根本無錫，幾乎總是在ICT造成缺陷。焊錫不足可能是元件丟失或焊點開路的一個原因。盡管如此，決定哪里放置AOI需要認識到元件丟失可能是其它原因下發(fā)生的，這些原因必須放在檢查計劃內。這個位置的檢查最直接地支持過程跟蹤和特征化。這個階段的定量過程控制數(shù)據(jù)包括，印刷偏移和焊錫量信息，而有關印刷焊錫的定性信息也會產生。

　　回流焊前

　　檢查是在元件貼放在板上錫膏內之后和PCB送入回流爐之前完成的。這是一個典型地放置檢查機器的位置，因為這里可發(fā)現(xiàn)來自錫膏印刷以及機器貼放的大多數(shù)缺陷。在這個位置產生的定量的過程控制信息，提供高速片機和密間距元件貼裝設備校準的信息。這個信息可用來修改元件貼放或表明貼片機需要校準。這個位置的檢查滿足過程跟蹤的目標。

　　回流焊后

　　在SMT工藝過程的最后步驟進行檢查，這是AOI最流行的選擇，因為這個位置可發(fā)現(xiàn)全部的裝配錯誤?；亓骱负髾z查提供高度的安全性，因為它識別由錫膏印刷、元件貼裝和回流過程引起的錯誤。

　　6實際應用

　　對無缺陷生產來講，自動光學檢查（AOI）是必不可少的。在轉到使用無鉛工藝時，制造商將面臨新的挑戰(zhàn)，在生產中會出現(xiàn)其他的問題，引起了人們的關注。本文分析轉到無鉛工藝的整個過程，特別是在大規(guī)模生產中引進了0402無鉛元件。

　　由于缺乏無鉛元件，轉到使用無鉛元件是分階段進行的。在2004年，由于要求電子產品的體積越來越小，迫使制造商廣泛地用0402元件來取代0603元件和0805元件。

　　工藝條件

　　除了普遍使用的0402元件，印刷電路板的第一次合格率（FPY）必須達到95%，而且必須根據(jù)印刷電路協(xié)會（IPC）的2級標準來檢測缺陷。例如，在有608個焊點的168元件的情況下，相當于要求誤報率是百萬分之65。為了達到FPY的要求，在檢測缺陷時必須考慮以下條件：元件長度的公差、元件供應商、貼片公差、在25 個AOI系統(tǒng)上的全球檢測數(shù)據(jù)庫、有80個獨特產品的全球檢測數(shù)據(jù)庫、無鉛焊料、不同的電路板供應商以及檢測質量要達到IPC的2級標準。

　　無鉛焊接帶來的變化

　　可以從三個方面看到無鉛的影響：灰度值提高、流程的改變和有效的助焊劑。無鉛焊點的亮度平均值高了2.5%。這相當于亮度提高了五級。焊點看上去粗糙，而且表面呈粗大的顆粒狀。這可以利用特性萃取方法來消除或者過濾掉。流動性稍微差一些，特別是對于那些較輕的元件，會妨礙元件在熔化焊膏中浸沒或者浮起。這表示元件自動對正的程度較差。由于效果差，意味著輕輕的0402元件沿著縱向翹起的傾向會增強，結果是不能完全看到元件的頂部。

　　在回熔溫度較高以及使用侵蝕性更強的助焊劑時，也會導致與助焊劑直接接觸的較薄的元件受到侵蝕，元件頂部不能夠反射光線。流動性的改變和侵蝕性助焊劑，對R0402型元件的影響比C0402型元件大，因為R0402型元件更輕也更薄。在使用R0603元件時，這也不常見。

　　檢查庫

　　圍繞工藝的環(huán)境產生消極影響，必須通過幾個途徑降低到最小，以滿足頭工作的要求。

　　● AOI全球檢查庫──對部分AOI制造商的標定工具進行調整是極為重要的，所以，這些變化能夠傳遞到照相機和照明模塊上。

　　● 對于不同產品的AOI全球檢查庫，有可能在當?shù)剡M行調整──這是AOI軟件必備的特性。

　　● 貼片公差——進料器常規(guī)的維護和校準。

　　● 確定檢查質量：IPC標準2級——必須允許使用朝下的電阻器。組件趐起和共面性的檢測必須可靠。

　　關于元件長度公差，不同的組件供應商、電路板和無鉛焊料的供應商都不可能沒有任何直接的影響。優(yōu)良的AOI程序應該能夠應付這些這影響。如果這些個別點的變化可以保持不變，那么就能夠相當大地簡化AOI編程。經研究得到的結論是，由于無鉛產生的影響，圖形對照系統(tǒng)無法得到適合的檢查結果，這是因為合格的樣品變化太大。更加可行的方法是，取出確定每道工藝和元件變化的特性。這些變化可以分成不同的等級。如果在現(xiàn)在使用的工藝中，出現(xiàn)了一個新的變化，就要增加一個級別，來保證檢查的精確性。所有認識到的和已知的缺陷都儲存起來，他們的類型和圖片可以用于AOI系統(tǒng)和全球數(shù)據(jù)庫里的檢查程序。我們沒有必要把一塊不同缺陷的電路板保存起來用于詳細的檢查。

　　用AOI軟件核實真正的缺陷

　　AOI軟件中有一個綜合性的驗證功能，它能減少檢查的誤報，保證檢測程序無缺陷。它可以檢查儲存起來的有缺陷的樣品，例如，修理站存放的樣品，以及印刷了焊膏的空白印刷電路板。在優(yōu)化階段，在這方面花時間的原因是為了不讓任何缺陷溜過去。所有已知的缺陷都必須檢查，同時要把允許出現(xiàn)的誤報數(shù)量做到最小。在針對減少誤報而對任何程序進行調整時，要檢查一下，看看以前檢查出來的直正缺陷，是否得到維修站的證實。通過綜合的核實，保證檢查程序的質量，用于專門的制造和核查，同時對誤報進行追蹤。

　　無鉛和檢測工藝

　　適應性程序沒有發(fā)現(xiàn)轉到無鉛會對焊點質量的檢查帶來什么影響。缺陷看上去還是一樣的。毫無疑問，只需要稍微修改一下數(shù)據(jù)庫，就足以排除其他誤報可能會帶來的影響。在元件頂上的內容改變時，就需要大量的工作，確定門限值。這些可以納入到標準數(shù)據(jù)庫中。在元件的一端立起來時，激活其他環(huán)節(jié)的檢測，便可以進行可靠的分析。對于橋接的形成或者元件一端立起來的普遍看法，證明常常不是那樣。經驗表明，橋接的形成沒有改變，元件一端立起來的現(xiàn)像就會有所減少。轉到使用無鉛焊膏并不需要投資新的系統(tǒng)或者設備，只要使用的AOI系統(tǒng)配備了靈活的傳感器模塊、照明和軟件，就足以適應這些變化了。

　　7生產廠家國內

　　視界焦點VIFO

　　勁拓 JT

　　矩子智能 JUTZE

　　神州視覺ALEDER

　　北京星河康帝思

　　國外

　　日本 -歐姆龍 Omron

　　日本 SAKI

　　賽過龍 cycione

　　日本 JVC

　　英國 安捷倫 Agilent

　　以色列 奧寶 ORBOTECH

　　以色列 康代 CAMTEK

　　韓國 美陸 mirtec

　　美國 安維普 mvp

　　美國 YESTECH yestech

　　法國 VI Vitechnology

　　德國VISCOM