AOI的基本原理介紹

自動光學檢測的光源分為兩類：可見光檢測(用LED光源)和X光檢測。
  (此處介紹可見光檢測)AOI檢測分為兩部分：光學部分和圖像處理部分。通過光學部分獲得需要檢測的圖像；通過圖像處理部分來分析、處理和判斷。圖像處理部分需要很強的軟件支持，因為各種缺陷需要不同的計算方法用電腦進行計算和判斷。有的AOI軟件有幾十種計算方法，
例如黑／白、求黑占白的比例、彩色、合成、求平均、求和、求差、求平面、求邊角等等。
    1.燈光變化的智能控制
    人認識物體是通過光線反射回來的量進行判斷，反射量多為亮，反射量少為暗。AOI與人判斷原理相同。
    AOI通過人工光源LED燈光代替自然光，光學透鏡和CCD代替人眼，把從光源反射回來的量與已經編好程的標準進行比較、分析和判斷。
    對AOI來說，燈光是認識影象的關鍵因素，但光源受環境溫度、AOI設備內部溫度上升等因素影響，不能維持不變的光源，因此需要通過“自動跟蹤”燈光“透過率”對燈光變化進行智能控制。
    2.焊點檢測原理(舉例)
    AOI是X、Y平面(2D)檢測，而焊點是立體的因此需要3D檢測焊點高度(Z)。3D檢測的方法有：   
    (1)激光——這種方法*有效、*經濟，但是需要對每個焊點進行掃描，掃描花費時間比較長，無法實現在線檢測。     
    (2)*流行的是采用頂部燈光和底部(水平)燈光兩種燈光照射——用頂部燈光照射焊點和Chip元件時，元件部分燈光反射到camera，而焊點部分光線反射出去。即用頂部燈光可以得到元件部分的影象。與此相反，用底部(水平)燈光照射時，元件部分燈光反射出去，焊點部分光線反射到career。即用底部燈光可以得到焊點部分的影象。     
    同一個元件，照射燈光的角度不同，camera認識的影象就不同。如果垂直燈光和水平燈光得到的兩種圖像的函數關系是已知的就可以區分元件還是焊點。因為焊點比較暗，焊盤比較亮，用黑／白光計算方法、求黑占白的比例來求暗的面積占整個焊點的百分比，可檢測焊錫量過多或過少。百分比越大越好。
    3.編程
    通過CAD轉換很容易將PCB、元件的坐標、種類等信息輸入軟件。
    編程時要對PCB上每一種元件的各種缺陷進行編程。要畫出缺陷的檢測窗口；輸入缺陷的名稱、燈光的類型、計算方法；設置合格通過)的范圍；然后根據軟件計算結果再調整檢測窗口的大小，調整各項設置參數，使其達到對缺陷不能漏判，而且誤判率*低時為止。
    (1)在線編程：輸入元件位置和元件的種類等信息。在線編程需要停止檢驗。
    (2)離線編程：用棚匡框住，輸入元件的種類、信息的門檻值、上限、下限等信息。
    (3)可利用元件庫，也可自定義。
    (4)對已編好的程序可進行編輯和修改
    由于元件批次不同，元件外觀與示教好(元件庫)的元件外觀不同發生錯誤時，可作簡單更改；
    (5)文字識別(OCR)系統可檢查元件的標稱值和器件的型號。
   (6)對PCB上每種元件的各種缺陷編輯完畢以后，保存在硬盤。作為該產品的檢測程序。   
  三.檢測方法
  1.首先調出需要檢測產品的檢測程序。
  2.將需要檢測的印制板放在AOI中進行掃描。
  3.AOI自動將掃描并計算，將計算結果與檢測程序比較，并把計算結果顯示出來。
  4.連續檢測時，機器自動與標準檢測程序進行比較，并把不合格的部分記錄下來，(做標記或打印出來)。
  5.將有缺陷的板送返修站返修。
四.AOI的應用
    AOI可放置在印刷后、焊前、焊后不同位置。
    1.AOI放置在印刷后——可對焊膏的印刷質量作工序檢測?？蓹z測焊膏量過多、過少，焊膏圖形的位置有無偏移、焊膏圖形之間有無粘連。
    2.AOl放置在貼裝機后、焊接前——可對貼片質量作工序檢測?？蓹z測元件貼錯、元件移位、元件貼反(如電阻翻面)、元件側立、元件丟失、極性錯誤、以及貼片壓力過大造成焊膏圖形之間粘連等。
    3.AOl放置在再流焊爐后——可作焊接質量檢測?？蓹z測元件貼錯、元件移位、元件貼反(如電阻翻面)、元件丟失、極性錯誤、焊點潤濕度、焊錫量過多、焊錫量過少、漏焊、虛焊、橋接、焊球(引腳之間的焊球)、元件翹起(豎碑)等焊接缺陷。
       五、AOL有待改進的問題
            1.只能作對外觀檢測，不能完全代替在線測（ICT）。
  2.如無法對BGA、CSP、FlipChip等不可見的焊點進行檢測。
  3.對PLCC也要采用側面的CCD才能較準確的檢測。
  4.有些分辨率較低的AOI不能作OCR字符識別檢測。
  六.X光檢測
    BGA、CSP、FlipChip的焊點在器件的底部，用肉眼和AOl都不能檢測，因此，X光檢測就成了BGA、CSP器件的主要檢測設備。
    目前x光檢測設備大致有三種檔次：
    1.傳輸X射線測試系統——適用于單面貼裝BGA的板以及SOJ、PLCC的檢測。缺點是對垂直重疊的焊點不能區分。
    2.斷面x射線、或三維X射線測試系統——克服了傳輸x射線測試系統的缺點，該系統可以做分層斷面檢測，相當于工業CT。
    3.目前又推出X光ICT結合的檢測設備——用ICT可以補償x光檢測的不足。適用于高密度、雙面貼裝BGA的板