自动光学检测(AOI)是电子印刷电路板(pcb)制造和测试中的一项关键技术。自动光学检测,AOI能够快速准确的检测电子组件,特别是pcb,确保产品出厂质量高,产品制作正确,没有制造故障。在本文中,众焱电子小编主要讲解自动光学检测系统设计的关键点。
1、自动光学检测基础
自动光学检测系统(AOI)使用可视化的方法来监控印刷电路板的缺陷。它们能够检测各种表面特征缺陷,例如结节,划痕和污点,以及更常见的尺寸缺陷,例如开路、短路和焊料变薄。它们还可以检测不正确的组件、缺少组件和错误放置的组件。因此,他们能够执行之前由手动操作员执行的所有视觉检查,并且更加迅速和准确。
他们通过视觉系统来扫描电路板的表面来实现这一目标。系统由几个光源照明,并且使用一个或多个高清摄像机。通过这种方式,AOI设备能够创建电路板的图像。
自动光学检测(AOI)系统使用捕获的图像进行处理,然后与机器所具有的板材外观知识进行比较。使用这种比较,AOI系统能够检测和突出任何缺陷或可疑区域。
AOI使用多种技术来分析电路板是否存在任何缺陷:
1)模板匹配:利用这种方法,自动光学检测系统(AOI)将获得的图像与“金板”上的图像进行比较。
2)模式匹配:利用这种技术,AOI系统存储好的和坏的PCB组件的信息,将得到的图像与这些信息进行匹配。
3)统计模式匹配:除了使用基于统计的方法解决问题之外,这种方法与上面的方法非常相似。通过存储多个电路板的结果和几种类型的故障,它能够适应较小的可接受的偏差而不会出现错误。
为了建立电路板应该是什么的数据库,使用已知的状态板和PCB设计信息,如下所述。
随着技术的进步,AOI系统能够非常精确地预测缺陷,并且具有少量未发现缺陷的场景。因此,AOI系统在复杂的smt贴装制造环境中形成非常有用的元素。
2、AOI图像采集与分析
自动光学检测系统的关键部件之一是图像采集系统。通过捕捉印刷电路板、PCB组件的图像,然后由AOI系统内的处理软件进行分析。图像捕获系统有许多变体,这些变体取决于准确的应用程序和AOI系统的复杂性和成本。
成像系统可以由一个或多个摄像机组成,以提供更好的成像和3D功能的可能性。摄像头也应该能够在软件控制下移动。这将使他们能够移动到一个给定的smt贴片打样或加工组装的最佳位置。
除此之外,相机的类型对性能也有影响。速度与精度之间的平衡是必须达到的,并将影响所使用的照相机类型:
流式视频:用于自动光学检测(AOI)的一种类型的摄像机,采用流式视频从中获取完整的帧。然后,通过捕获的帧使生成在可以执行信号处理的静止图像。这种方法不如其他静止图像系统那样精确,但具有非常高的速度的优点。
静止图像相机系统:通常放置在相对靠近目标PCB的位置,因此需要良好的照明系统,还需要能够在软件控制下移动相机。
在分析电路板图像时,AOI系统会自动寻找各种特定特征:如元件放置、元件尺寸、电路板基准、标签图案(例如条形码)、背景颜色和反射率等。作为其任务的重要元素AOI系统还检查焊接接头,以确保它们接头是否符合要求。
在分析电路板时,AOI系统必须考虑好电路板之间的许多差异。每个批次之间不仅尺寸变化很大,而且颜色和反射率也不同。通常在丝网印刷中也存在差异,其中油墨厚度和颜色字体可能会有细微的变化。
未完待续…
剩下的内容将会在《自动光学检测系统(AOI)设计中的光源及编程》一文中继续讲解分析。
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