AOI的基本原理与设备构成

什么是AOI？

AOI（automaticallyopticalinspection）光学自动检测，顾名思义是通过光学系统成像实现自动检测的一种手段，同时也是众多自动图像传感检测技术中的检测技术之一，准确且高质量的光学图像并加工处理是其重要技术点

AOI的研发背景及其优势

AOI检测技术应运而生的背景是电子元件集成度与精细化程度高，检测速度与效率更高，检测零缺陷的发展需求其比较大优点是节省人力，降低成本，提高生产效率，统一检测标准和排除人为因素干扰，保证了检测结果的稳定性，可重复性和准确性，及时发现产品的不良，确保出货质量

AOI检测的基本原理

AOI检测原理是采用摄像技术将被检测物体的反射光强以定量化的灰阶值输出，通过与标准图像的灰阶值进行比较，分析判定缺陷并进行分类的过程

与人工检查做一个形象的比喻，AOI采用的普通LED或特殊光源相当于人工检查时的自然光，AOI采用的光学传感器和光学透镜相当于人眼，AOI的图像处理与分析系统就相当于人脑，即“看”与“判”两个环节 非标离线AOI视觉检测设备一，什么是AOI检测？梅州半导体AOI检测设备

AOI工作原理

自动光学检测的光源分为两类：可见光检测和X光检测

AOI检测分为两部分：

光学部分和图像处理部分，通过光学部分获得需要检测的图像；通过图像处理部分来分析、处理和判断。图像处理部分需要很强的软件支持，因为何种缺陷需要不同的计算方法用电脑进行计算和判断。

灯光变化的智能控制

人认识物体是通过光线反射回来的量进行判断，反射量多为量，反射量少为暗。AOI与人判断原理相同。AOI通过人工光源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已经编好程的标准进行比较、分析和判断。对AOI来说，灯光是认识影响的关键因素，但光源受环境温度、AOI设备内部温度上升等因素影响，不能维持不变的光源，因此需要通过“自动跟踪”灯光“透过率“对灯光变化进行智能控制。

焊点检测原理

AOI是X、Y平面（2D）检测，而焊点是立体的，因此需要3D检测焊点高度（Z）。

3D检测的方法有

当下流行的是采用顶部灯光和底部灯光照射—用顶部灯光照射焊点和Chip元件时，元件部分灯光反射到camera，而焊点部分光线反射出去。与此相反，用底部（水平）灯光照射时，元件部分灯光反射出去，焊点部分光线反射到career。急用底部灯光可以得到焊点部分的影响。 深圳国内AOI检测设备按需定制AOI自动光学检测仪及其工作原理AOI经过十几年的发展，技术水平仍处于高速发展阶段。

AOI自动光学检测仪及其工作原理2

(3)相似性原理。利用图像的明暗关系形成目标物的外形轮廓，比较该外形轮廓与标准轮廓的相像程度。该方法财检测元件的缺失、漏贴等比较有效。

(4)颜色提取。任何颜色均可用红、绿、蓝三基色按照一定的比例混合而成。红、绿、蓝形成一个三维颜色立方体。颜色提取就是在这个颜色立方体中裁取一个需要的小颜色方体，即对应我们需要选取颜色的范围，然后计算所检测的图像中满足该颜色方体占整个图像颜色数的比例，检查是否满足需要的设定范围。在以红、绿、蓝三色光照的情况下，该方法较适合对电阻、电容等焊锡进行检测。

(5)图像比对。在测试过程中，设备通过CCD摄像系统采集所测试电路板上的图像，经过图像数字化处理后输入计算机内部，与标准图像进行运算比对（比对项目包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、颜色及位置等），并将比对结果超过额定误差阈值的图像通过显示器输出，并显示其在PCB上的具体的位置。

(6)二值化原理。将目标图像按一定方式转换为灰度图像，然后选取一定的亮度阈值进行图像处理，低于阈值的直接转换成黑色，高于阈值的直接转换成白色。使字符、IC短路等直接从原图像中分离出来。

AOI检测设备对SMT贴片加工的重要性

AOI检测设备的作用是：当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供SMT工艺工程师改善与及SMT维修人员修整。

AOI设备包括:

1、按结构分类有:简易型手动离线AOI设备,离线AOI设备,在线AOI设备等;

2、按分辨率分类有:0402元件AOI设备,0201元件AOI设备

3、按相机分类有:单相机,双相机,多摄像机等

AOI设备可检测的错误类型:

1、刷锡后贴片前：桥接-移位-无锡-锡不足

2、贴片后回流焊前：移位，漏料、极性、歪斜、脚弯、错件

3、回流焊或波峰焊后：少锡/多锡、无锡短接锡球漏料-极性-移位脚弯错件

4、PCB行业裸板检测 AOI主要特点有哪些呢？

AOI为自动光学检测系统，采用摄像技术将被检测物体的反射光强以定量化的灰阶值输出，通过与标准图像特征对比后，分析判定NG或OK。

而随着集成电路的迅猛发展，以及各种特殊电子元器件的不断推陈出新，从而促使PCB技术日新月异。如今PCB产品也向着高密度、超薄型、细间距、小元件的方向发展，这样导致线路板上元器件组装密度要求更高，PCB板上的线宽、间距、焊盘越来越细，因为传统的人工检测已无法再适用于如今的制造技术中。

现今AOI视觉检测的迅猛发展，并逐步替代传统的人工检测。它有效地检测出贴装质量、焊点质量等。通过使用AOI作为减少缺陷的工具，在装配工艺过程中早期发现缺陷并避免将不良品送到终的装配工序，将减少修理成本并避免报废不可修理的电路板。

AOI检测的主要特点：

1.高效率检测，不受PCB贴装密度影响；

2.针对不同的检测项目，结合光学成像处理技术，分别有不同的检测方法；

3.简单人性化的操作界面，无需专业人员也可操作；

4.显示实际错误图像，方便操机人员进行终的目视核对；

5.能统计NG数据以及分析导致不良的原因，实时向操机反馈工艺信息。
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AOI工作原理自动光学检测的光源分类？梅州半导体AOI检测设备

AOI的发展需求

集成电路（IC）当然是现今人类工业制造出来结构较为精细的人造物之一，而除了以IC为主的半导体制造业，AOI亦在其他领域有很重要的检测需求。

①微型元件或结构的形貌以及关键尺寸量测，典型应用就是集成电路、芯片的制造、封装等，既需要高精度又需要高效率的大量检测

②精密零件与制程的精密加工与检测，典型应用就是针对工具机、航空航天器等高精度机械零件进行相关的粗糙度、表面形状等的量测，具有高精度、量测条件多变等特点

③生物医学检测应用，典型应用就是各式光学显微镜，结合相关程序编程、AI即可辅助判断相关的生物、医学信息判断。

④光学镜头或其他光学元件的像差检测 梅州半导体AOI检测设备

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