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PCB行业AOI检测设备的工作方式

2018-03-08

AOI检测仪有离线的,也有在线的,早期的PCB生产中,检测主要由人工目检配合电检测来完成的,随着电子技术的发展,PCB布线密度不断提高,人工目检难度增大,误判率升高,且对检测者的健康损害更大,电检测程序编制更加烦琐,成本更高,并且无法检测某些类型的缺陷,因此,AOI自动光学检测仪越来越多地应用于PCB制造中。

  PCB 缺陷可大致分为短路(包括基铜短路、细线短路、电镀断路、微尘短路、凹坑短路、重复性短路、污渍短路、干膜短路、蚀刻不足短路、镀层过厚短路、刮擦短路、褶皱短路等),开路(包括重复性开路、刮擦开路、真空开路、缺口开路等)和其他一些可能导致PCB报废的缺陷(包括蚀刻过度、电镀烧焦、针孔),在 PCB生产流程中,基板的制作、覆铜有可能产生一些缺陷,但主要缺陷在蚀刻之后产生,AOI一般在蚀刻工序之后进行检测,主要用来发现其上缺少的部分和多余的部分。

  在PCB检测中,图像对比算法应用较多,且以2D检测为主,其主要包括数据处理类(对输入的数据进行初步处理,过滤小的针孔和残留铜及不需检测的孔等),测量类(对输入的数据进行特征提取,记录的特征代码、尺寸和位置并与标准数据进行对比)和拓扑类(用于检测增加或丢失的特征)。

  AOI一般可以发现大部分缺陷,存在少量的漏检问题,不过主要影响其可靠性的还是误检问题。PCB加工过程中的粉尘、沾污和一部分材料的反射性差都可能造成虚假报警,因此目前在使用AOI检测出缺陷后,必须进行人工验证。

  1.AOI的基本工作原理

  AOI检测过程: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,因为各种缺陷需要不同的计算方法用计算机进行计算和判断。

  计算方法:黑/白、求黑占白的比例、彩色、合成、求平均、求和、求差、求平面、求边角。

  2.AOI的检测过程

  1)AOI对光源变化的智能控制

  (1)人认识物体是通过光线反射回来的量进行判断,反射量多为亮,反射量少为暗。

  AOI与人判断原理相同。

  (2)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序的标准进行比较、分析和判断。

  (3)对AOI来说,灯光是认识髟MA73-(TW)像的关键因素,但光源受环境温度、AOI设备内部温度上升等因素的影响,不能维持不变的光源,需要通过“自动跟踪”灯光“透过率”对灯光变化进行智能控制。

  2)焊点检测

  (1)二维检测。只能检测平面,要检测高度还需要辅助。

  (2)采用顶部和底部光配合检测,元器件部分灯光反射到摄像机,而焊点部分光线反射出去。即用顶部灯光可以得到元器件部分的影像。与此相反,用底部(水平)灯光照射时元器件部分灯光反射出去,焊点部分光线反射到摄像机即用底部灯光可以得到焊点部分的影像。

  3)编程

  通过Gerber文件导入程序或自编程序。

  4)文字识别

  (1)AOI的检测特点与其他检测设备的区别。

  (2)AOI的操作过程。

  ①首先人工检测一块合格的表面组装板作为标准板。

  ②将标准板放在AOI中进行扫描。

  ③对标准板进行编程。

  ·可利用元件库或自定义。

  ·自定义用视框框住元件,输入元件的种类,设置门槛值、上限、下限等信息。

  ·由于元件批次不同,元件外观与示校好的元件外观不同发生错误时,可作简单更改。

  ④连续检测时,机器自动与标准板进行比较,并把不合格的部分记录下来(做标记或打印出来)。


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