La AOI, o inspección óptica automatizada, es la parte principal de los diferentes procesos de fabricación, así como de la producción de placas PCB, donde encuentra cualquier fallo existente y componentes faltantes.
Este proceso permite fabricar productos de alta calidad que cumplen con todos los parámetros requeridos. Se utiliza comúnmente en la industria automotriz y la producción de instrumental médico, gracias a su alta velocidad y alta precisión.
En este proceso de inspección, se escanea el circuito completo de la placa PCB, lo que ayuda a encontrar componentes faltantes, cortocircuitos o cualquier otra falla.
El significado de AOI
AOI significa inspección óptica automatizada. Se trata de un sistema de inspección de placas de circuito impreso (PCB) que se realiza durante la fabricación mediante una cámara que escanea completamente la placa para detectar cualquier error o componente faltante. Esto ayuda a corregir cualquier error en el circuito antes del ensamblaje final.
Sistemas de Inspección Óptica Automatizados
Sistema AOI 2D
El tipo básico y comúnmente utilizado de unutilizado El sistema de inspección óptica es un sistema bidimensional. En este método de inspección, se utilizan cámaras con funciones 2D que escanean el circuito en dos dimensiones. El principal objetivo de este proceso es detectar errores en la superficie de la placa, como componentes mal conectados, conexiones defectuosas y componentes mal soldados.
En un sistema AOI 2D, se toma una imagen de la placa defectuosa con una cámara y se compara con una placa sin errores con conexiones de componentes adecuadas una vez completado el ensamblaje del circuito final, solucionando así el error.
Las principales características que ayudan a los ingenieros a utilizar este sistema son su inspección de alta velocidad, menor complicación durante el uso y bajo costo, que también son los factores principales.
Sistema AOI 3D
3D es la técnica más reciente en comparación con el sistema 2D y utiliza dos métodos principales para encontrar fallas: triangulación láser y proyección de luz estructurada.
1. Para la triangulación láser, se configura una línea láser en el producto o circuito, y las cámaras graban una imagen de la línea. Si se produce un cambio en la dimensión de las líneas, se detectan imprecisiones en la superficie. Los resultados de este proceso son muy precisos y permiten detectar valores de altura de hasta una micra. Sin embargo, es un proceso lento.
2. Las proyecciones de luz estructurada son un proceso de alta velocidad en comparación con la triangulación láser y pueden registrar una resolución de altura de aproximadamente diez micras. Este proceso dirige la luz hacia el circuito o producto y registra los resultados de un diseño distorsionado. Los hallazgos de patrones o diseños distorsionados proporcionan la altura de la superficie.
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Beneficios de una máquina AOI
Resultados precisos
· Hay cámaras de alta resolución y el último software utilizado en el proceso AOI que proporcionan resultados de calidad y sin errores.
Operaciones de alta velocidad
· El funcionamiento de este proceso se realiza con rapidez, toma menos tiempo que otros métodos, encuentra fallas en poco tiempo y proporciona resultados rápidamente.
Optimización
· AOI proporciona un proceso preciso y optimizado ya que genera confianza en los clientes al reducir las posibilidades de errores y funciones rentables.
Ningún daño o daño menor
· El proceso de trabajo de esta técnica es tan seguro que se puede realizar fácilmente sin dañar el tablero ni afectar la calidad.
Proceso de bajo costo
· Este método proporciona un proceso detallado de detección de fallas que ayuda a controlar los costos adicionales de los componentes afectados en cualquier circuito. También beneficia a los fabricantes de PCB, ya que les permite generar confianza en sus clientes y aumentar sus ventas.
Bajo tiempo de inactividad
· Este proceso también reduce el tiempo de entrega al proporcionar características detalladas de las placas y los componentes defectuosos en poco tiempo y asegura la entrega a los usuarios.
Flexibilidad
· Otra ventaja de este proceso es que puede utilizarse en cualquier momento del proceso de fabricación de PCB para detectar fallos y defectos. Por lo tanto, se utiliza principalmente después de la soldadura por reflujo para detectar fallos y daños en el proceso de soldadura, lo que ayuda a reducir gastos adicionales. También facilita la realización de los cambios necesarios en el proceso de ensamblaje o fabricación según los requisitos del ensamblaje final.
Limitaciones de los equipos AOI
· Los instrumentos y dispositivos utilizados para el proceso de AOI son complejos y requieren personal capacitado y una formación adecuada para realizar esta prueba. Por lo tanto, no es fácil para cualquier persona sin experiencia operar este aparato.
· Si se introducen nuevas variaciones y cambios en cualquier proceso, a los instrumentos AOI les resulta difícil adaptarse a dichos cambios. Se basan en las características de funcionamiento actuales y funcionan constantemente con base en ellas. Esto limitó su uso para las últimas modificaciones.
· El AOI necesitaba ciertos tipos de programas para funcionar correctamente, y para nuevos procesos, podría requerir una programación acorde a ese proceso. Por lo tanto, se realizan cambios en el programa según las necesidades del proceso.
· Otra limitación es que no podemos encontrar errores distintos a los indicados. Si dejamos que el programa encuentre un error superficial, lo encontrará, y otros errores inesperados no se verán afectados por este sistema.
¿Cómo funciona AOI?
1. Aclaramiento
La fuente de luz, o bombilla LED, se configura en las máquinas AOI para iluminar la placa de circuito o cualquier producto. Para proporcionar visión 3D, las luces siguen diferentes ángulos y trayectorias para alcanzar la placa de circuito. En las máquinas AOI más antiguas, se utilizaban luces infrarrojas y ultravioleta para iluminar los productos; ahora se utilizan luces LED. Las luces LED ayudan a mostrar diferentes combinaciones de colores.
2. Cámara de visión artificial
Hay cámaras instaladas en las máquinas que toman imágenes del tablero y, analizando las imágenes, podemos detectar fallas.
Algunas máquinas incluyen más de una cámara para una vista detallada. Estas cámaras conectadas funcionan según instrucciones de programación. El resultado de la imagen o la resolución es el factor principal para detectar errores. Por lo tanto, utilice máquinas de alta resolución que le permitan obtener resultados precisos rápidamente.
3. Lentes AOI
La parte central del funcionamiento de las máquinas AOI son las lentes AOI, que capturan imágenes de la placa en forma de luz. Posteriormente, el sensor de imagen las convierte en una imagen de salida. Esta imagen pasa por un sistema de procesamiento, donde se realiza una inspección detallada. En resumen, el funcionamiento de las AOI se basa principalmente en lentes. Por lo tanto, si se utiliza una lente de alta potencia, se obtendrán resultados nítidos.
4. Software de procesamiento
El funcionamiento completo de la máquina AOI se basa en el programa indicado. Por lo tanto, antes de usar AOI para detectar fallas, proporcione detalles específicos del programa sobre los productos. Normalmente, se utilizan dos métodos para el software de la máquina AOI: programación manual y programación algorítmica.
Aplicaciones de la tecnología AOI en la fabricación de productos electrónicos
El método principal de AOI consiste en detectar diferentes defectos en los productos fabricados y proporcionar parámetros de calidad para dichos productos. La precisión de las máquinas AOI facilita la fabricación electrónica de alta velocidad en puntos donde la inspección manual no es fácil. AOI detecta componentes faltantes, componentes desalineados y otros fallos relacionados en el circuito.
¿Qué significa AOI en la fabricación de productos electrónicos? Bueno,Esta tecnología se utiliza de muchas maneras en la fabricación de productos electrónicos:
1. Inspección de PCB
Inspección previa al reflujo:
Se realizó una inspección previa al reflujo para detectar un ensamblaje de PCB sin errores antes de pasar al proceso final. La inspección AOI realizada antes de la soldadura por reflujo ayuda a detectar errores en la placa, como verificar si los componentes están completamente conectados o si falta algún componente o representación simbólica. Detectar errores antes del reflujo ayuda a ahorrar tiempo y costos adicionales en la reparación de la placa.
En la inspección previa al reflujo, se utiliza un sistema AOI 2D para verificar con precisión los detalles del proceso de ensamblaje. Verificar que la conexión de polaridad de los componentes sea precisa y que la salida de los componentes necesarios ayude a manipular la placa PCB con precisión.
Inspección posterior al reflujo
El objetivo principal de la inspección posterior al reflujo de la placa PCB es verificar si hay diferentes errores, como componentes faltantes, componentes conectados en el punto o dirección incorrectos, juntas de soldadura más frías y cualquier puente de soldadura que exista en la placa.
2. Inspección de tecnología de montaje superficial (SMT):
La inspección de tecnología de montaje superficial se considera la principal técnica de inspección en la fabricación. Consiste en una evaluación completa de la placa PCB y sus componentes para garantizar su calidad y funcionamiento. Este proceso ayuda a detectar fallas que ocurren durante la producción para que puedan solucionarse antes del ensamblaje.
Los principales tipos de inspecciones SMT son:
· Inspección visual:
· Inspección óptica automatizada
· Inspección de rayos X
· Pruebas en circuito
· Prueba de funcion
3. Inspección con tecnología de orificio pasante (THT):
THT AOI controla las dificultades existentes en la automatización de la inspección de orificios pasantes con el uso de diferentes procesos como el diseño mecánico, óptico y de software.
La inspección ayuda a detectar si hay soldadura sin pin, si no hay salidas de soldadura o si no hay pin conectado. También detecta deficiencias de soldadura y bolas de soldadura. También se utiliza para detectar defectos de humectación de la superficie.
Conclusión
La fabricación de placas PCB y otros productos requiere métodos de inspección específicos para detectar y solucionar diversos errores durante la fabricación en la placa o circuito. Se utilizan diversos procesos para la inspección de errores en la placa, pero el más importante es el AOI (proceso de inspección automatizada), que permite detectar diversos fallos en las placas, como componentes desconectados, daños, cortocircuitos u otros fallos relacionados. Este proceso aumenta la eficiencia de los productos y reduce el coste final.
En la resolución del proceso AOI, se utilizan cámaras para escanear las secciones de fallas en la placa PCB. Tras obtener este resultado, los fabricantes estiman los detalles de la falla y la solucionan según los requisitos. Sus características simples y fáciles de usar lo hacen ideal para diversos procesos de fabricación y desarrollos industriales, lo que exige este método para detectar fallas.
