AOI, ou inspeção óptica automatizada, é a parte principal dos diferentes processos de fabricação, bem como da produção de placas de circuito impresso, onde ela encontra quaisquer falhas existentes e componentes ausentes.
Este processo ajuda a fabricar produtos de alta qualidade e a atender a todos os parâmetros exigidos. É comumente utilizado na indústria automobilística e na produção de instrumentos médicos, pois possui alta velocidade e alta precisão.
Neste processo de inspeção, o circuito completo da placa PCB é escaneado, o que ajuda a encontrar quaisquer componentes ausentes, curtos-circuitos ou quaisquer outras falhas.
O significado de AOI
AOI significa inspeção óptica automatizada. É um sistema de inspeção de uma placa de circuito impresso (PCB) realizado no momento da fabricação, com o uso de uma câmera que escaneia completamente a placa para encontrar qualquer erro ou componente ausente. Isso ajuda a resolver quaisquer erros de circuito antes da montagem final.
Sistemas Automatizados de Inspeção Óptica
Sistema AOI 2D
O tipo básico e comumente usado de umutomado O sistema de inspeção óptica é um sistema bidimensional. Nesse método de inspeção, câmeras com recursos 2D escaneiam o circuito em duas dimensões. A principal utilidade desse processo é encontrar erros na superfície da placa, como componentes conectados incorretamente, conexões defeituosas e componentes soldados incorretamente.
Em um sistema AOI 2D, uma imagem da placa defeituosa é tirada com uma câmera e comparada com uma placa sem erros, com conexões de componentes adequadas, após a montagem final do circuito ser concluída, resolvendo o erro.
As principais características que ajudam os engenheiros a usar este sistema são sua alta velocidade de inspeção, menor complicação durante o uso e baixo custo, que também são os principais fatores.
Sistema AOI 3D
3D é a técnica mais recente em comparação ao sistema 2D e usa dois métodos principais para encontrar falhas: triangulação a laser e projeção de luz estruturada.
1. Na triangulação a laser, uma linha de laser é configurada no produto ou circuito em linha, e câmeras ajudam a registrar uma imagem da linha. Se houver uma alteração na dimensão das linhas, isso ajuda a encontrar imprecisões na superfície. Os resultados desse processo são muito precisos e encontram valores de altura de até um mícron. Mas é um processo lento.
2. As projeções de luz estruturada são um processo de alta velocidade em comparação com a triangulação a laser e podem registrar uma resolução de altura de cerca de dez mícrons. Esse processo direciona a luz sobre o circuito ou produto e, em seguida, registra os resultados de um design distorcido. Os resultados de padrões ou designs distorcidos fornecem a altura da superfície.
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Benefícios de uma máquina AOI
Resultados precisos
· Existem câmeras de alta resolução e os softwares mais recentes usados no processo AOI que fornecem resultados de qualidade e sem erros.
Operações de alta velocidade
· O funcionamento desse processo é rápido, leva menos tempo do que outros métodos, encontra falhas em pouco tempo e fornece resultados rapidamente.
Operacional
· A AOI fornece um processo preciso e otimizado, pois gera confiança nos clientes ao reduzir as chances de erros e oferece recursos econômicos.
Nenhum ou menos dano
· O processo de trabalho dessa técnica é tão seguro que pode ser facilmente realizado sem causar danos à placa ou afetar a qualidade.
Processo de baixo custo
· Este método fornece um processo detalhado de detecção de falhas que ajuda a controlar custos extras para componentes afetados de qualquer circuito. Também é benéfico para fabricantes de PCBs, pois eles conquistam a confiança de seus clientes e aumentam suas vendas.
Baixo tempo de inatividade
· Esse processo também reduz o prazo de entrega ao fornecer recursos detalhados de placas e componentes defeituosos em um curto espaço de tempo e garante a entrega aos usuários.
Flexibilidade
· Outra vantagem desse processo é que podemos usá-lo a qualquer momento no processo de fabricação de PCBs para encontrar falhas e defeitos. Portanto, é usado principalmente após a soldagem por refluxo para encontrar falhas e danos no processo de soldagem, ajudando a reduzir custos extras. Também ajuda a fazer quaisquer alterações necessárias no processo de montagem ou fabricação, de acordo com os requisitos da montagem final.
Limitações do equipamento AOI
· Os instrumentos e dispositivos utilizados no processo de AOI são complexos e exigem pessoal treinado e treinamento adequado para a realização do teste. Portanto, não é fácil para qualquer pessoa sem experiência operar este aparelho.
· Se novas variações e alterações forem feitas em qualquer processo, será difícil para os instrumentos AOI se adaptarem a essas mudanças. Eles se baseiam em recursos de trabalho atuais e trabalham constantemente com base neles. Isso limitou seu uso para as modificações mais recentes.
· A AOI precisava de certos tipos de programas para funcionar com precisão e, para novos processos, pode ser necessário programá-los de acordo com esse processo. Portanto, as alterações são feitas no programa de acordo com a demanda do processo.
· Outra limitação é que não podemos encontrar erros além daqueles que devem ser encontrados. Se deixarmos o programa encontrar um erro na superfície, ele o encontrará, e alguns outros erros inesperados não serão afetados por este sistema.
Como funciona o AOI?
1. Clareamento
A fonte de luz, ou lâmpada LED, é configurada nas máquinas AOI para iluminar a placa de circuito ou qualquer produto. Para proporcionar visão 3D, as luzes seguem diferentes ângulos e trajetórias para atingir a placa de circuito. Nas máquinas AOI mais antigas, luzes infravermelhas e UV eram usadas para iluminar os produtos; agora, luzes LED são usadas nas máquinas. As luzes LED ajudam a exibir diferentes combinações de cores.
2. Câmera de visão de máquina
Existem câmeras instaladas nas máquinas que tiram imagens da placa e, analisando as imagens, podemos detectar falhas.
Algumas máquinas vêm com mais de uma câmera para uma visualização detalhada. Essas câmeras conectadas funcionam com base em instruções de programação. O resultado da imagem ou a resolução são os principais fatores para encontrar erros. Portanto, use máquinas de alta resolução que ajudem a obter resultados precisos em pouco tempo.
3. Lentes AOI
A parte central do funcionamento das máquinas AOI são as lentes AOI, que capturam imagens da placa em forma de luz. Depois disso, o sensor de imagem é convertido em uma imagem de saída. Essa imagem passa por um sistema de processamento, onde é realizada uma inspeção detalhada. Em termos simples, podemos dizer que o funcionamento da AOI se baseia principalmente em lentes. Portanto, se for utilizada uma lente de alta potência, ela fornecerá resultados nítidos.
4. Software de processamento
O funcionamento completo da máquina AOI é baseado no programa instruído. Portanto, antes de usar a AOI para encontrar falhas, forneça detalhes específicos do programa sobre os produtos. Normalmente, dois métodos são usados para o software de programação de máquinas AOI: programação manual e programação baseada em algoritmos.
Aplicações da Tecnologia AOI na Fabricação de Eletrônicos
O principal método da AOI é encontrar diferentes falhas nos produtos produzidos e fornecer parâmetros de qualidade para esses produtos. A precisão das máquinas AOI ajuda a fornecer fabricação eletrônica de alta velocidade para pontos onde a inspeção manual não é fácil de realizar. A AOI encontra componentes ausentes, componentes desalinhados e outras falhas relacionadas no circuito.
O que significa AOI na fabricação de eletrônicos? Bem,sua tecnologia é usada de muitas maneiras na fabricação de eletrônicos:
1. Inspeção de PCB
Inspeção pré-refluxo:
Uma inspeção pré-refusão foi realizada para encontrar a montagem da placa de circuito impresso sem erros antes de prosseguir para o processo final. A inspeção de indução magnética (AOI) realizada antes da soldagem por refluxo ajuda a encontrar erros na placa, como se os componentes estão completamente conectados ou se algum componente ou representação simbólica está ausente. Encontrar erros antes do refluxo ajuda a economizar tempo e custos extras com o retrabalho da placa.
Na inspeção pré-refluxo, um sistema AOI 2D é usado para verificar os detalhes do processo de montagem com precisão. Verificar se a conexão da polaridade dos componentes está correta e se os componentes necessários saem ajuda a operar a placa PCB com precisão.
Inspeção pós-refluxo
O principal objetivo da inspeção pós-refluxo da placa PCB é verificar se há diferentes erros, como componentes ausentes, componentes conectados no ponto ou direção errados, juntas de solda mais frias e qualquer ponte de solda existente na placa.
2. Inspeção de Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT):
A inspeção com tecnologia de montagem em superfície é um processo considerado a principal técnica de inspeção na indústria. Inclui uma avaliação completa da placa PCB e dos componentes para verificar a qualidade e o funcionamento adequados. Este processo ajuda a encontrar falhas que ocorrem no momento da produção, para que possam ser solucionadas antes da montagem.
Os principais tipos de inspeções SMT são:
· Inspeção visual:
· Inspeção óptica automatizada
· Inspeção de Raios X
· Teste em circuito
· Teste funcional
3. Inspeção por tecnologia de furo passante (THT):
O THT AOI controla as dificuldades existentes na automação da inspeção através de furos com o uso de diferentes processos, como design mecânico, óptico e de software.
A inspeção ajuda a detectar se há solda sem pino, sem saída de solda e sem pino conectado. Também detecta deficiências de solda e esferas de solda. Também é usada para defeitos de molhamento.
Conclusão
A fabricação de placas PCB e outros produtos requer métodos de inspeção específicos para encontrar e solucionar diferentes erros na placa ou circuito durante a fabricação. Diversos processos são utilizados para a inspeção de erros na placa, mas o mais importante é o AOI, ou processo de inspeção automatizado, usado para encontrar diferentes falhas nas placas, como componentes desconectados, danos, curto-circuito ou quaisquer outras falhas relacionadas. Esse processo aumenta a eficiência operacional dos produtos e reduz o custo final.
Na resolução do processo AOI, câmeras são usadas para escanear e detectar falhas na placa PCB. Após obter esse resultado, os fabricantes estimam os detalhes da falha e a solucionam de acordo com os requisitos. Seus recursos simples e fáceis de usar o tornam um recurso importante para diferentes processos de fabricação e desenvolvimentos industriais, exigindo que esse método seja utilizado para detectar falhas.
