V dnešní době při výrobě elektronických výrobků nejde o to, zda je lze dobře vyrobit, ale zda je nutné je vyrobit dobře. Desky plošných spojů (PCB) se zmenšují a stávají se složitějšími a tradiční metody kontroly jsou na pokraji postupného vyřazování. V tomto okamžiku je nezbytné používat automatické optické metody kontroly.
Automatická optická inspekce (AOI), známá také jako automatizovaná optická inspekce (AOI), je metoda používaná během osazování desek plošných spojů k rychlé identifikaci vad pomocí strojů. Chcete-li pochopit, co je AOI, stačí se seznámit s zařízením AOI pro desky plošných spojů nebo se podívat, jak funguje systém optické inspekce. Tento obsah nabídne jasné vysvětlení.
Od pochopení fungování zařízení AOI (stroje AOI) až po jeho srovnání s jinými metodami automatické kontroly, kompletně si představíme proces a funkci testování AOI.
Co je automatická optická inspekce?
Automatická optická kontrola je ve skutečnosti metoda, která využívá kombinaci kamer, světel a softwaru k automatické kontrole, zda deska plošných spojů obsahuje nějaké vady.
Optický inspekční systém nejprve vyfotí desku plošných spojů a poté ji porovná se standardní deskou (například „zlatou deskou“ nebo CAD daty). Jakékoli rozdíly budou označeny jako vady.
Stroj AOI pro desky plošných spojů používaný ve výrobní lince SMT je velmi běžný. Dokáže provádět automatizovanou kontrolu kvality bez lidského zásahu.
Jednoduše řečeno:
• Automatická optická kontrola: Použití strojů místo lidských očí ke kontrole, zda s deskami nejsou nějaké problémy.
• Automatizovaná optická kontrola: Nejenže ji provádějí stroje, ale je také rychlejší, stabilnější a méně náchylná k vadám.
Důležitost AOI
1. Zaručujeme kvalitu desek plošných spojů
Hlavním účelem automatické optické kontroly (AOI) je zajištění konzistentní kvality výrobků. Díky použití stroje AOI lze problémy identifikovat dříve během výrobního procesu, čímž se zabrání vzniku závažných problémů později.
Ve srovnání s manuální kontrolou je automatizované optické kontrolní zařízení stabilnější a méně náchylné k chybám. Dokáže také zajistit, aby každá deska plošných spojů splňovala standardy kvality.
2. Podpora komplexního designu
Současné desky plošných spojů mají obecně následující vlastnosti:
• Součástky s jemnou roztečí: Rozteč mezi součástkami je velmi malá.
• Pouzdra BGA a CSP: Mnoho čipů je pouzdřeno s pájenými spoji ve spodní části.
• Vysokohustotní uspořádání: Na desce je mnoho součástek a obvody jsou těsně u sebe uspořádány.
U těchto konstrukcí je obtížné identifikovat problémy vizuální kontrolou. Optický inspekční systém však dokáže odhalit i drobné problémy, které jsou pouhým okem neviditelné. Proto je u špičkových elektronických produktů nutný test AOI.
3. Snížení nákladů a zvýšení efektivity
Včasné odhalení problémů znamená:
• Méně přepracování: Není třeba opakovaných oprav
• Nižší míra zmetkovitosti: Méně vadných desek
• Rychlejší výrobní cykly: Vyšší efektivita výroby
Integrací automatické kontroly do výrobní linky mohou firmy výrazně zvýšit efektivitu a zároveň snížit celkové výrobní náklady.
Princip fungování testu AOI
Princip AOI testování (AOI test) je ve skutečnosti docela jednoduchý: „Vyfoťte a pak porovnejte.“
Následuje obecný postup automatické optické kontroly:
1. Pořízení obrazu
Pořiďte jasné fotografie desky plošných spojů pomocí zařízení AOI.
2. Osvětlení Osvětlení
Použijte speciální osvětlení k osvětlení svarových bodů a součástí, aby byly lépe viditelné.
3. Zpracování obrazu
Automatizované optické kontrolní zařízení používá software k analýze těchto snímků.
4. Porovnání
Porovnejte pořízené snímky se standardy, například:
• „Zlatá deska“
• CAD data
• Předdefinované standardy
5. Detekce vad
Dokud existují nějaké rozdíly, budou označeny jako problémy.
Díky těmto krokům může optický inspekční systém rychle a stabilně dokončit automatickou kontrolu kvality.
O PCBasicu
Čas jsou ve vašich projektech peníze – a PCBasic chápe PCBasic je Firma pro montáž desek plošných spojů který pokaždé přináší rychlé a bezchybné výsledky. Náš komplexní Montážní služby PCB zahrnují odbornou technickou podporu v každém kroku, což zajišťuje špičkovou kvalitu každé desky. Jako přední Výrobce sestav plošných spojů, Nabízíme komplexní řešení, které zefektivní váš dodavatelský řetězec. Spolupracujte s naší pokročilou Továrna na prototypy plošných spojů pro rychlé vyřízení a vynikající výsledky, na které se můžete spolehnout.
Typy kamer pro testování AOI
Streaming Video
Streamované videokamery mohou nepřetržitě provádět kontroly a obvykle se používají v online automatických optických kontrolních systémech, které fungují v reálném čase na výrobních linkách.
Výhody:
• Monitorování v reálném čase
• Vhodné pro vysokorychlostní výrobu
Systém fotoaparátů pro statické snímky
Systémy pro statické snímky dokáží zachytit snímky ve vysokém rozlišení.
Výhody:
• Vyšší přesnost: Schopnost pozorovat přesněji a přesněji
• Lepší pro podrobnou analýzu vad: Snadnější odhalení drobných problémů
Obě kamery jsou v současném AOI stroji pro výrobu desek plošných spojů nepostradatelné.
Typy osvětlovacích systémů používaných pro test AOI
Zdroj světla hraje v optické kontrole velmi důležitou roli.
Led osvětlení
V automatizované optické kontrole je LED osvětlení nejběžnějším typem a jeho vlastnosti zahrnují:
• Dlouhá životnost
• Stabilní jas
• Energeticky úsporné
Zářivkové osvětlení
Používá se také v některých automatických kontrolních systémech, zejména:
• Širší pokrytí： Může pokrýt větší plochu
• Nižší cena： Celkově je to levnější.
Infračervené nebo ultrafialové osvětlení
Některá pokročilejší automatizovaná optická kontrolní zařízení používají k inspekci infračervené nebo ultrafialové světlo:
• Skryté vady： Problémy, kterých si obvykle nevšimneme
• Znečištění povrchu： Nečistoty nebo zbytky na povrchu desky
Metody programování systému AOI
Použití „Zlaté desky“
Zlatá deska je standardní deska plošných spojů, u které bylo potvrzeno, že je bezproblémová a lze ji přímo použít jako referenční vzorek.
Při provádění testů AOI porovnává stroj AOI každou novou desku s danou deskou, aby zkontroloval, zda existují nějaké rozdíly.
Programování založené na algoritmech
Současné optické inspekční systémy se k identifikaci problémů spoléhají hlavně na tyto algoritmy:
• Rozpoznávání vzorků： Zjistěte, zda je obrázek stejný jako standard.
• Strojové učení： Čím více jej používáte, tím chytřejší se stáváte a tím přesnější je vaše rozpoznávání.
• Detekce založená na pravidlech： Posuďte podle předem stanovených pravidel.
V důsledku toho bude automatická optická kontrola nejen chytřejší, ale také flexibilnější.
Typy vad, které může AOI kontrolovat
Vady součástí
Stroj AOI (stroj AOI pro PCB) používaný pro PCB dokáže detekovat:
• Chybějící komponenty
• Špatné komponenty
• Nesprávné zarovnání
• Chyby polarity
Vady pájení
Automatizovaná optická kontrola dokáže odhalit zejména následující problémy s pájením:
• Pájecí můstky: Dva pájené spoje jsou nyní spojeny.
• Nedostatečná pájka: Není dostatek cínu a pájené spoje nejsou bezpečné.
• Přebytečná pájka: Příliš mnoho cínu může snadno způsobit zkrat.
• Studené spoje: Pájené spoje nebyly správně svařeny, což mělo za následek špatnou vodivost nebo nestabilitu.
Vady BGA a CSP
Některé problémy jsou skryté uvnitř, ale pokročilé automatické optické kontrolní systémy je stále detekují, například:
• Chyby v umístění： Součásti jsou umístěny na nesprávných místech.
• Povrchové anomálie： Na povrchu desky jsou abnormální podmínky.
Obvykle kombinují test AOI (AOI test) s dalšími detekčními metodami, pokud chtějí provést důkladnější vyšetřování,
Výhody automatické optické kontroly
Výhody použití automatické optické kontroly jsou následující:
• Vysoká rychlost
• Konzistence
• Přesnost
• Škálovatelnost
Zařízení AOI (stroj AOI) je klíčovou součástí současného procesu automatizované kontroly kvality.
Jak si AOI vede v porovnání s jinými inspekčními metodami?
Strojic Rentgenová kontrola (AXI)
Automatizovaná rentgenová kontrola (AXI) se používá hlavně k detekci skrytých problémů, které nelze vidět pouhým okem, zejména těch, které se nacházejí pod součástkami BGA.
Udělejte jednoduché srovnání:
• Test AOI: Zkontrolujte, zda na povrchu nejsou nějaké problémy.
• AXI: Na zkontrolujte, zda nejsou nějaké problémy s vnitřní strukturou.
Automatické laserové testovací (ALT) měření
Automatický laserový test (ALT) se používá hlavně k měření výšky a tvaru součástí.
Ve srovnání s optickou kontrolou je ALT specializovanější, ale scénáře, ve kterých ji lze použít, nejsou příliš rozsáhlé.
In-Circuit Testing (ICT)
Online testování obvodů (In-Circuit Testing, ICT) kontroluje hlavně, zda se v obvodu nevyskytují nějaké elektrické problémy.
Jednoduše řečeno:
• automatická optická kontrola: Prozkoumejte problémy se vzhledem.
• ICT: Podívejte se na problém s obvodem
Ruční vizuální kontrola (MVI)
Manuální vizuální kontrola (MVI) se provádí tak, že ji provedou lidé.
Porovnejte s automatickou optickou kontrolou:
• Pomaleji： Nemůžu držet krok s rychlostí
• Méně konzistentní： Výsledky se liší od člověka k člověku.
• Vyšší míra chyb： Snadno přehlédnete detekci nebo se nesprávně odhadnete
Závěr
V současné elektronické výrobě je automatická optická kontrola nezbytnou součástí.
Od pochopení toho, co je AOI (co je AOI), až po pochopení toho, jak zařízení AOI (stroj AOI pro DPS) provádí testování AOI, je zřejmé, že je nesmírně důležité pro kvalitu produktu.
Integrací optického inspekčního systému s dalšími automatickými inspekčními metodami lze vytvořit kompletní sadu automatizovaných řešení pro kontrolu kvality.
S rostoucí složitostí desek plošných spojů (PCB) výrazně poroste i poptávka po automatizovaných optických kontrolních zařízeních (AOI). Výběr správného AOI zařízení může přinést:
• Vyšší kvalita
• Nižší náklady
• Vyšší efektivita výroby
Jednoduše řečeno, automatická optická kontrola je v dnešní době nejdůležitější součástí kontroly kvality desek plošných spojů a je také důležitým prostředkem k zajištění stabilní a úspěšné výroby produktů.
