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AOI的基本原理介绍

2019-01-13 09:22:22

主动光学检测的光源分为两类:可见光检测(用LED光源)和X光检测。(此处介绍可见光检测)AOI检测分为两部分:光学部分和图像处理部分。经过光学部分取得需求检测的图像;经过图像处理部分来分析、处理和判别。图像处理部分需求很强的软件支持,由于各种缺点需求不同的核算方法用电脑进行核算和判别。有的AOI软件有几十种核算方法, 

  例如黑/白、求黑占白的份额、五颜六色、组成、求平均、求和、求差、求平面、求边角等等。 
  1.灯火改变的智能操控 
  人知道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。 AOI经过人工光源LED灯火替代自然光,光学透镜和CCD替代人眼,把从光源反射回来的量与现已编好程的规范进行比较、分析和判别。 对AOI来说,灯火是知道镜像的关键要素,但光源受环境温度、AOI设备内部温度上升等要素影响,不能保持不变的光源,因而需求经过“主动盯梢”灯火“透过率”对灯火改变进行智能操控。 

  2.焊点检测原理(举例) 
  AOI是X、Y平面(2D)检测,而焊点是立体的因而需求3D检测焊点高度(Z)。3D检测的方法有:   
(1)激光——这种方法最有效、最经济,可是需求对每个焊点进行扫描,扫描花费时间比较长,无法实现在线检测。   
(2)最流行的是选用顶部灯火和底部(水平)灯火两种灯火照耀——用顶部灯火照耀焊点和Chip元件时,元件部分灯火反射到camera,而焊点部分光线反射出去。即用顶部灯火能够得到元件部分的镜像。与此相反,用底部(水平)灯火照耀时,元件部分灯火反射出去,焊点部分光线反射到career。即用底部灯火能够得到焊点部分的镜像,同一个元件,照耀灯火的角度不同,camera知道的镜像就不同。假如笔直灯火和水平灯火得到的两种图像的函数关系是已知的就能够区别元件还是焊点。由于焊点比较暗,焊盘比较亮,用黑/白光核算方法、求黑占白的份额来求暗的面积占整个焊点的百分比,可检测焊锡量过多或过少。百分比越大越好。 

3.编程 
    经过CAD转化很简单将PCB、元件的坐标、品种等信息输入软件。 编程时要对PCB上每一种元件的各种缺点进行编程。要画出缺点的检测窗口;输入缺点的称号、灯火的类型、核算方法;设置合格经过)的范围;然后根据软件核算结果再调整检测窗口的巨细,调整各项设置参数,使其到达对缺点不能漏判,并且误判率最低时为止。 
(1)在线编程:输入元件方位和元件的品种等信息。在线编程需求停止检验。 
(2)离线编程:用棚匡框住,输入元件的品种、信息的门槛值、上限、下限等信息。 
(3)可利用元件库,也可自定义。 
(4)对已编好的程序可进行修正和修正 由于元件批次不同,元件外观与示教好(元件库)的元件外观不同发生错误时,可作简单更改; 
(5)文字识别(OCR)体系可查看元件的标称值和器材的类型。 
(6)对PCB上每种元件的各种缺点修正结束以后,保存在硬盘。作为该产品的检测程序。   


三.检测方法
1.首先调出需求检测产品的检测程序。 
2.将需求检测的印制板放在AOI中进行扫描。 
3.AOI主动将扫描并核算,将核算结果与检测程序比较,并把核算结果显示出来。 
4.接连检测时,机器主动与规范检测程序进行比较,并把不合格的部分记录下来,(做符号或打印出来)。 
5.将有缺点的板送返修站返修。 


四.AOI的应用
AOI可放置在印刷后、焊前、焊后不同方位。 
1.AOI放置在印刷后——可对焊膏的印刷质量作工序检测。可检测焊膏量过多、过少,焊膏图形的方位有无偏移、焊膏图形之间有无粘连。 
2.AOl放置在贴装机后、焊接前——可对贴片质量作工序检测。可检测元件贴错、元件移位、元件贴反(如电阻翻面)、元件侧立、元件丢掉、极性错误、以及贴片压力过大造成焊膏图形之间粘连等。 
3.AOl放置在再流焊炉后——可作焊接质量检测。可检测元件贴错、元件移位、元件贴反(如电阻翻面)、元件丢掉、极性错误、焊点润湿度、焊锡量过多、焊锡量过少、漏焊、虚焊、桥接、焊球(引脚之间的焊球)、元件翘起(竖碑)等焊接缺点。 


五、AOL有待改进的问题
1.只能作对外观检测,不能彻底替代在线测(ICT)。 
2.如无法对BGA、CSP、FlipChip等不可见的焊点进行检测。 
3.对PLCC也要选用旁边面的CCD才能较精确的检测。 
4.有些分辨率较低的AOI不能作OCR字符识别检测。 


六.X光检测
BGA、CSP、FlipChip的焊点在器材的底部,用肉眼和AOl都不能检测,因而,X光检测就成了BGA、CSP器材的主要检测设备。 
现在x光检测设备大致有三种层次: 
1.传输X射线测验体系——适用于单面贴装BGA的板以及SOJ、PLCC的检测。缺点是对笔直堆叠的焊点不能区别。 
2.断面x射线、或三维X射线测验体系——克服了传输x射线测验体系的缺点,该体系能够做分层断面检测,相当于工业CT。 
3.现在又推出X光ICT结合的检测设备——用ICT能够补偿x光检测的不足。适用于高密度、双面贴装BGA的板

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