AOI基本知识介绍_图文
2019-01-10 18:27:29
什么是AOI?
AOI 是英文 Automatic Optical Inspector 的简写
, 中文名为自动光学检测仪 。
为什么要引入AOI？
众所周知，随着 LED产品越来越精密、效率要求越来越高，人工目检明显已
经适应不了现代化工业要求，曾有研讨表明：当两个人检测相同的产品四次 时，他们彼此的认同率只要 50%，相信自己判别的只要 40%。且人简单疲劳 和受心情影响，相同的产品周一的检测作用和周六的检测作用差异截然不同 ，白天和晚上的差异又不各有差异，爱情阶段和失恋阶段的成果也截然不同 。相关于人工目检来说：AOI具有更高的稳定性、可重复性和更高的精准度 。而且一个一般 10人的查看岗位运用 AOI 后一个人就可以完结检测作业， 更重要的是，AOI 可以生成一系列的测验数据反馈给工艺工程师，做到防范 于未然，及时发现前段制程呈现的反常问题。由此说来运用 AOI 已成为LED 行业检测产品外观的必定发展趋势。
AOI的三个发展阶段：
从国内SMT引入第一台 AOI 到国内自主研发出产 AOI 再到现在的 AOI 市场群雄逐鹿的现状， AOI 经历了三个发展阶段：
一、被动的接受 AOI作为查看装置。（对一个新鲜事物的猎奇和认知）
二、被客户强逼运用 AOI。（借以品质保证设备取得更多订单） 三、主动要求运用 AOI。（对外交流更多，对自身期望更高）
AOI的作业原理：
基本原理:用光学手段获取被测物图形，一般经过一传感器（摄像机）
取得检测物的照明图象并数字化，然后以某种办法进行比较，剖析和 判别，相当于将人工目检自动化，智能化。
AOI检测分为两部分：光学部分和图画处理部分。 经过光学部分取得需要检测的图画；经过图画处理部分来剖析、处 理和判别。图画处理部分需要很强的软件支持，由于各种缺陷需要不同 的计算办法用电脑进行计算和判别。 人认识物体是经过光线反射回来的量进行判别，反射量多为亮，反 射量少为暗。AOI与人判别原理相同，以灰阶值（0~255）来判别瑕疵。 AOI经过LED灯光代替自然光，光学透镜和CCD代替人眼，把从光源反射回 来的量与设定标准值进行比较、剖析和判别。
现在AOI共有四组光源，分别为同轴光、高环光、低环光和背 光，打光作用如下图所示：
同轴光
高环光
背光
低环光
AOI可以检测到的一些晶粒外观不良，如下图所示：
MESA线反常
探针痕迹过大
发光区污染
电极刮伤及污染
PN电极色差
多晶
AOI的制程位置
AOI在制程的位置是被安排在点测站和分类站之间，读取点测数据转档
后的Mapping图，经AOI扫描检测后，在输出的档案中把外观不良的晶粒
修改成一致的外观不良Bin。在分类作业时，就可以不必再挑拣该Bin的 晶粒，达到把外观不良晶粒剔除的功能。
AOI评价的三要素：
AOI作为一种检测设备，拥有万变不离其宗的三个主要要素：快、准、稳！
一、快，即检测速度要快。 AOI快速检测的条件是什么？
AOI的检测速度分为两个阶段：
1、拍照图画；2、处理图画； 由于相机的 FOV（视窗）有限，所以就必须经过移动X\Y渠道来拍照完好 个芯片的图画，在X\Y渠道的运动过程当中又要考虑载台什么时候开端移动 、移动到什么位子、什么时候开端拍照，什么时候开端进行图画处理和剖析 等 等，也就是说：AOI的检测速度必须和谐软硬件一起作业，这里就牵涉到 AOI运用什么样的伺服系统、运用什么样的相机、运用什么样的丝杆、其核
心算法又是什么？咱们计算 AOI的检测速度是要从ｌｏａｄ到unload的整个时刻
，而不是单单从 AOI 本身供给的速度作为依据，由于有很多AOI的检测速度 只记录了拍照时刻,而没有记录软体处理剖析时刻，致使我们受蒙蔽。
二、准，即较高的检出率和较低的误判率。AOI的准确判别跟软硬件都有密不
可分的关系，当然最主要的是软件的核心算法，现在AOI品种繁复，算法也各 不相同，有运用边缘检测、规律判别、矢量剖析、模板比较和统计建模等等 ，各有千秋，不能一言定论孰优孰劣，除此之外，硬件的要求也是相对比较 严厉的，比如说相机，相机是AOI眼睛，一个好的相机当然可以捕捉到优质的 图画，这里不得不说到一个像素的问题，经常有朋友问AOI的像素是多少，大 家以为像素越高其检测作用就更好，更准确，其实不然，为什么呢？首先得 明白几个基本概念： 1、相机像素. 相机像素是指这个相机一共有多少个感光晶片，通常用万个为单位表明，以 矩阵排列，百万像素相机的像素矩阵为W*H=1000*1000。 2、相机分辩率. 相机分辩率，指一个像素表明的实践物体的巨细，用um*um表明，数值越小 ，分辩率越高。
3、拍照规模（FOV）. FOV是指AOI相机实践拍照的面积，以毫米×毫米表明。FOV是由像素多少和分 辨率决议的。相同的相机，分辩率越大，它的FOV就越大。例如：1K*1K的相机 ，分辩率为 20um,则它的 FOV=1K*20×1k*20=20mm×20mm，假如用30um的分辩 率，他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。在图画中，表现图画细节不是由像 素多少决议的，而是由分辩率决议的。分辩率是由厂商选择的镜头焦距决议的 。假如一家AOI选用 20um分辩率，关于 1mm*0.5mm的零件，它一共占用像素 1/0.02×0.5/0.02＝50×25个像素，假如选用30um的分辩率，表明同一个元件 ，则有1/0.03×0.5/0.03=33×17个像素，明显20um的分辩率表现图画细节方 面好过 30um的分辩率。 已然像素的多少不决议图画的分辩率（清晰度），那么大像素相机有何好处呢 ？答案只要一个：削减拍照次数，进步AOI的测验速度。一个是一百万像素， 另一个是三百万像素，清晰度相同（分辩率均为20um),第一个相机的FOV是 20mm×20mm＝400平方mm，第二个相机的FOV是1200平方mm,拍照同一个物体， 假设第一个相机要拍照30个图画，第二个相机则只需拍照10个图画就可以了。
三、稳，即AOI的重复稳定性。可能在运用中发生这样的状况：一个程序制造
完投入测验后待到关机后第二天再进行测验的时候误判大大回升，甚至有漏
测的状况，这跟AOI的光源、相机有很大关系，现在来说：LED灯优于白炽灯 和荧光灯、但同样的LED灯管有几分钱几毛钱和几块钱一个的，每一个灯管的 波长亮度都存在必定的差异，假如一个光源没有经过严肃的灯管筛选，就必 然产生光源预热不一致、亮度不一致、波长不一致等要素，从而影响测验效 果，呈现不稳定的状况。其次是相机的镜头，一般的工业镜头简单受环境即 温度的影响，这些都是影响AOI稳定的要素。咱们在评价中可以每天重复测验
相同的芯片10-20次，记录其良率误差，即可判别AOI的重复稳定性。
AOI优缺陷
优点： ? 节省人力，降低人工成本。 ? 增加出产效率，进步出产产能。 ? 一致检测标准，不因线别不同而有差异。 ? 及时回馈出产问题点。 ? 收集检测数据，供给制程剖析，加强制程能力。
? 进步入库良率。
缺陷： ? 初期程式设计树立产品档比较耗时。
? 软体设计还不够完善，例如：AOI无法清晰差异出电极针痕、刮伤和污染。
? AOI只是用来削减目检的作业量,还不可以彻底替代人工目检。
