AOI简介
AOI简介
1.1 AOI 简介AOI 全称Automatic Optical Inspection （自动光学检测），是基于光学原理/图像比对原理/统计建模原理,来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的智能设备。
面对越来越复杂的PCB 和固体元件，传统的ICT 与功能测试正变得费力和费时。
使用针床(bed-of-nails)测试很难获得对密、细间距板的测试探针的物理空间；对于高密度复杂的表面贴装电路板，人工目检既不可靠也不经济，而对微小的元器件，如0402、0201 等，人工目检实际上已失去了意义。
为了克服这个障碍，AOI 是对在线测试(ICT)和功能测试(F/T)的一个有力的补充。
它可以帮助制造商提高ICT 或F/T 的通过率、降低目检的人工成本和ICT 治具的制作成本，避免ICT 成为产能瓶颈，缩短新产品产能提升周期以及通过统计过程有效的控制产品质量。
AOI 技术可应用在生产线上的多个位置，其中有三个检查位置是最具代表性的：1）锡膏印刷之后：检查在锡膏印刷之后进行，可发现印刷过程的缺陷，从而将因为锡膏印刷不良产生的焊接缺陷降低到最低。
2）回流焊前：检查是在组件贴放在板上锡膏内之后和PCB 被送入回流炉之前完成的。
这是一个典型的检查位置，因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷。
3）回流焊后：采用这种方案最大的好处是所有制程中的不良都能够在这一阶段检出，因此不会有缺陷流到最终客户手中。
1.2 AOI 的三个基本原理图像比对原理、AOI 统计建模原理、光学原理1.2.1 图像比对原理图像比对原理：通过CCD 摄像机抓取，再经图像处理即经过专门的智能化应用软件（根据像素分布，亮度和颜色等信息，转成数字化信号）转变成我们所需的信息。
AOI 系统测试过程主要通过待测元件的图像与标准图像的比对来判断元件是否OK，包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、颜色以及位置等。
1.2.2 AOI 统计建模原理AOI 统计建模是通过学习一系列OK 样板，观察图像变化并结合所有OK 图像中看到的视觉偏差，找出元件外形变化和未来可能变化方式的特征来增强系统识别OK 与NG 图像的能力。
2024年AOI检测设备市场分析现状
2024年AOI检测设备市场分析现状简介AOI（Automatic Optical Inspection）检测设备是一种用于PCB（Printed Circuit Board）制造过程中检测缺陷的自动化设备。
该设备通过使用光学原理，结合图像处理和机器学习算法，能够对印刷电路板上的焊接、元件和电路缺陷进行快速和准确的检测。
AOI检测设备市场在过去几年中取得了显著的增长，并预计在未来几年内会继续保持稳定增长。
市场规模根据市场研究公司的数据，AOI检测设备市场在全球范围内的规模在不断扩大。
当前，亚太地区是AOI检测设备市场最大的地区，占据了整个市场的相当大的份额。
主要原因是亚太地区在电子制造领域的快速发展和PCB行业的增长。
此外，北美地区和欧洲地区也是AOI检测设备市场的重要地区。
市场趋势AOI检测设备市场在技术上也在不断发展，主要表现在以下几个方面：1.高分辨率图像：随着图像传感器技术的提高，新一代的AOI检测设备能够提供更高分辨率的图像，提高了检测的准确性和可靠性。
2.智能算法：AOI检测设备配备了高级的机器学习算法和人工智能技术，能够更好地识别和分类各种缺陷，大大减少了误报率和漏报率。
3.自动化和智能化：AOI检测设备已经实现了更高的自动化水平，能够自动完成图像采集、分析和报告生成等任务，减少了人力成本和时间消耗。
4.多功能和灵活性：AOI检测设备除了在PCB制造中的应用外，还在其他领域，如LED制造、半导体制造等领域得到了广泛应用。
设备的多功能性和灵活性使其能够适应不同行业的需求。
市场驱动因素AOI检测设备市场的增长受到了以下几个因素的驱动：1.电子制造业增长：随着全球电子制造业的增长，对高质量、高效率的检测设备的需求也在增加。
2.自动化生产需求：为了提高生产效率和产品质量，制造企业正在积极采用自动化生产线，AOI检测设备作为自动化生产线的重要组成部分得到了广泛应用。
3.芯片封装技术进步：随着芯片封装技术的进步，芯片元件的封装密度越来越高，传统的人工检测已经无法满足需求，AOI检测设备成为必不可少的工具。
AOI性能介绍
AOI简介AOI全称Automatic Optical Inspection （自动光学检测），是基于光学原理，图像比对原理，统计建模原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的智能设备。
面对越来越复杂的PCB和固体元件，传统的ICT与功能测试正变得费力和费时。
使用针床(bed-of-nails)测试很难获得对密、细间距板的测试探针的物理空间；对于高密度复杂的表面贴装电路板，人工目检既不可靠也不经济，而对微小的组件，如0603、0402等，人工目检实际上已失去了意义。
为了克服这个障碍，AOI是对ICT和功能测试的一个有力的补充。
它可以帮助制造商提高在线测试(ICT)或功能测试的通过率、降低目检和ICT的人工成本、避免ICT成为产能瓶颈、缩短新产品产能提升周期以及通过统计过程控制改善成品率。
AOI技术十分方便灵活，可用于生产线上的多个位置，其中有三个检查位置是主要的： 1）锡膏印刷之后：检查在锡膏印刷之后进行，可发现印刷过程的缺陷，从而将因为锡膏印刷不良产生的焊接缺陷降低到最低。
2）回流焊前：检查是在组件贴放在板上锡膏内之后和PCB被送入回流炉之前完成的。
这是一个典型的检查位置，因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷。
3）回流焊后：采用这种方案最大的好处是所有制程中的不良都能够在这一阶段检出，因此不会有缺陷流到最终客户手中。
1.2 AOI的三个基本原理1.2.1 图像比对原理图像比对原理：通过CCD摄像机抓取，再经图像处理即经过专门的智能化应用软件（根据像素分布，亮度和颜色等信息，转成数字化信号）转变成我们所需的信息。
AOI系统测试过程主要通过待测元件的图像与标准图像的比对来判断元件是否OK，包括元件的尺寸、角度、偏移量、亮度、颜色以及位置等。
1.2.2 AOI统计建模原理AOI统计建模是通过学习一系列OK样板，观察图像变化并结合所有OK图像中看到的视觉偏差，找出元件外形变化和未来可能变化方式的特征来增强系统识别OK与NG 图像的能力。
aoi检测原理
aoi检测原理
AOI（自动光学检测）是一种利用光学设备进行电子元件、印
刷电路板（PCB）和其他光学组装的自动检测技术。
其主要原理是通过摄像仪和光源对待检测物体表面进行扫描，然后通过计算机算法对采集到的图像进行分析和处理，从而实现快速、高精度的检测。
AOI检测主要包括以下步骤：
1. 目标定位：通过电脑辅助设计（CAD）数据或已知的特征，确定待检测物体的位置和方向。
这可以通过在AOI系统中预
先加载CAD数据或使用计算机视觉算法（如边缘检测、阈值
处理等）来实现。
2. 光学扫描：使用高分辨率的摄像仪和恰当的光源对待检测物体进行扫描。
光源的选择根据被检测物体的表面特性和缺陷类型而定。
扫描可以是单向的，也可以是多方向的，以确保对整个物体表面的覆盖。
3. 图像采集：摄像仪将扫描到的图像传输到计算机中进行采集和存储。
为了提高检测效果，图像采集的速度和分辨率需要根据被检测物体的特性进行优化。
4. 图像分析与缺陷检测：采集到的图像通过计算机视觉算法进行分析。
这些算法可以包括边缘检测、图像过滤、颜色分析、形状匹配等。
通过设定合适的阈值和规则，算法可以检测出图像中的缺陷，如焊点缺失、焊盘变形、元件位置偏移等。
5. 缺陷分类和报警：检测到的缺陷根据其类型和严重程度进行分类，并根据预设的标准判定是否报警。
报警通常以声音、光信号或计算机界面的形式呈现，以便操作人员能够及时采取措施修复缺陷，并确保产品质量。
总之，AOI检测利用光学设备和计算机视觉算法实现对待检测物体进行快速、精确的缺陷检测，广泛应用于电子制造、PCB 生产、半导体等行业中。
aoi工作原理
aoi工作原理
aoi工作原理是一种自动光学检测技术，用于检测电子元件的
连接和组装是否正确。
它可以检测印刷电路板（PCB）上的电子元件，例如电阻、电容、集成电路等。
aoi技术基于光学原理，通过对元件进行高分辨率图像采集和分析，来判断连接和组装是否符合要求。
aoi系统通常由以下几个主要部分组成：光源、相机、图像处
理软件和算法。
光源提供光照，确保元件表面得到均匀且足够的照明。
而相机则负责捕捉高清晰度的图像。
图像处理软件和算法则用于对采集到的图像进行分析和判定。
在实际运行中，aoi系统首先会将待测的PCB放置在检测区域。
然后通过控制光源照明，相机会连续拍摄PCB不同区域的图像。
这些图像会传入图像处理软件中，进行各种算法的处理和分析。
通常，aoi系统会使用图像比对（Image Comparison）来检测
电子元件的连接和组装是否正确。
图像比对是将采集到的图像与预先设定的标准图像进行比较，通过比较两者之间的差异来判定是否正确。
差异可能包括位置、外形、颜色等方面的变化。
此外，aoi系统还可以通过光学字符识别（OCR）和光学字符
识别（OCV）等技术来读取元件上的标识符和数值，并与预
先设定的要求进行比对。
这样可以确保元件的标识和数值是否正确。
总的来说，aoi工作原理是基于光学原理的自动光学检测技术，通过图像采集和分析，对电子元件的连接和组装进行检测和判定。
它提供了高效、准确且非接触的检测方式，广泛应用于电子制造领域。
AOI制程简介
AOI評估與未來發展
新版的AOI可將發現的缺點儲存，由VRS讀取
==>AOI檢測速度快時，可一台AOI配合多台 VRS，以提昇品檢速度。 以機器檢測來取代人工檢驗是必然的趨勢。 解析度的提昇，提高檢測品質==>CCD技術。 檢測速度之提昇==>簡單線路、快速處理、新 式演算法則。 如何改進檢測邏輯，減少假缺點。
AOI 的原理
反射光(Reflective Light)：只投射到檢查板
面的入射光，在反射出來的光線而被AOI的偵 測系統所收錄再加以判讀。這種直射光是用來 檢查板子的平面情形，對於基材正表面上極小 極薄的銅渣也能檢測出來。
AOI 的原理
反射光：用於檢查板子的平面狀況，對於極小的銅渣
也可檢測出來。
AOI 的原理
GLP Open (Gray Level Processor)：當欲對銅面做細部
檢查時，可將某處之灰度予以增強，即對原來座標轉 90度，使灰度成為縱座標，若線路上有缺口，則會在 新峰部出現小缺口，稱為GLP OPEN ，而在基材上的 細絲短路也可查出。
AOI 的原理
MASK 遮蔽：使用Mask的目的在於蓋住某一區域，
AOI製程流程
進料
AOI 檢驗
VRS 確認
螢光幕監視 修補
出貨
AOI 之用途 - 為什麼需要AOI？
PCB之趨勢，電路結構密度越來越高，線路越來越細。
使用人工檢查缺點效率低，不符合精密印刷電路板檢
查之需求。 對於缺點能予以記錄、分析。 能檢查電性測試所無法找出的缺點： (1)缺口 ( Nick )。 (2)凹陷 ( Dishdown )。 (3)(5)針孔 ( Pin Hole )。
AOI原理简介及使用常见问题分析
AOI原理简介及使用常见问题分析作者：魏佳侯向东来源：《中国科技博览》2016年第23期[摘 ;要]AOI是基于光学原理来对SMT生产中所遇到的常见缺陷进行检测的设备，运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCB板上各种不同组装错误及焊接缺陷。
在SMT中，AOI技术就PCB光板检测、焊膏印刷质量检测、组件检测、焊点检测等功能。
PCB光板检测、焊点检测大都采用相对独立的AOI检测设备。
焊膏印刷质量检测、组件检测一般采用与焊膏印刷机、贴片机相配套的AOI系统，进行实时测试。
[关键词]光学原理 ;检测 ;质量 ;问题分析中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0089-011 ;AOI工作原理及优点1、工作原理如下图所示，由CCD摄像机获取图像，把CCD摄像机采集的PCB图像信号传送给图像采集卡，由图像采集卡给PC提供数字图像，在PC上进行图像处理、图像识别、完成缺陷检测任务。
（见图1）2、AOI优点1）检查和纠正PCB缺陷，以免不良流入下一道工序，过程中的监测成本远 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;低于在最终测试和检查之后进行维修的成本。
2）提高品检工位的检验精度及工作效率，提高整个生产的效率。
3）能尽早发现重复性错误，如贴装移位或空焊等，避免批量错误。
4）为工艺技术人员提供统计过程控制资料。
可以及时查看AOI反馈回来数据，了解现生产状况，统计问题点，及时解决。
二、AOI检测方法及相关问题处理1、锡膏印刷质量检测问题解决方法用于焊膏印刷后的AOI，主要用于检测焊膏的饱满程度，因为焊膏的缺失或过多都会导致后续元器件贴装及焊接出现问题，为成品电路板的质量埋下隐患。
其算法主要是根据各个角度反射回来的光线颜色（红、绿、蓝）不同来与模板库中存储的焊膏质量图进行对比，不符合规定的就需要重新补焊膏。
具体原理如下图2所示。
上面所说的模板库就是我们要制作的检测程序。
锡膏印刷检测程序，主要是要设置检测的窗口及色基准。
OMRON-AOI-操做员教程
清洁镜头，确保表面无污渍或异物； 检查光源是否稳定，如有需要更换光 源；重新校准设备或更新算法。
其他常见故障及排除方法
总结词
其他未列出的故障，如通讯故障、机械故障等。
详细描述
检查设备通讯线是否连接正常，确保无损坏；检查设备机械部分是否有异常声音 或振动，如有需要维修或更换相关部件。
04 AOI设备的保养与维护
设备校准
校准步骤
校准结果检查
按照设备操作手册的步骤，进行设备 的校准操作。
校准完成后，检查设备的各项参数是 否符合标准，确保设备性能正常。
校准标准
根据设备要求，选ห้องสมุดไป่ตู้合适的校准标准， 确保校准结果的准确性。
程序选择与载入
选择检测程序
根据产品要求，选择合适的检测 程序。
载入程序
将检测程序载入到设备中，确保 程序正确无误。
操作过程中的安全注意事项
遵守操作规程
在操作AOI设备时，应严格遵守 操作规程，确保设备安全运行 。
佩戴防护用品
操作员应佩戴合适的防护用品 ，如防护眼镜、手套等，以防 止意外伤害。
保持稳定的工作姿势
在操作过程中，应保持稳定的 工作姿势，避免因姿势不正确 导致意外发生。
注意周围环境
操作员应时刻注意周围环境， 确保工作区域安全无障碍。
omron-aoi-操做员教程
目录
• AOI设备简介 • AOI设备的操作流程 • AOI设备的常见故障及排除方法 • AOI设备的保养与维护 • AOI设备操作员的安全须知
01 AOI设备简介
AOI设备的基本概念
AOI是自动光学检测的简称，是一种通过机器视觉技术实现自动检测和识别表面缺 陷的设备。
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三重检测逻辑: 1.Feature(特微比对) 2.DRC-design rule check(设计 规则检查) 3.CMTS-Camtek morphologic tracking system 特殊型态影像 系统
Equipment introduction(设备介绍)
AOI 模型 – 比较参考与检查影像
根据检测规则决定差异处是否为缺点
检查影像
比较
缺点 参考影像
报告主题
一. 二. 三. 四. 五. 六. 七. 八.
Objective(目的) Process flow(流程) Equipment introduction(设备介绍) Material introduction(原物料介绍) Capability(制程能力) Capacity(产能) Summary Reference(参考数据源)
Equipment introduction(设备介绍)
3.影像撷取
模拟转 数字
CCD Lens 光圈 Beam splitter 反射镜 光纤 散射光 直射光 散射光 滤光片
灰阶
二值化
反射镜
聚 光 灯 泡
板子
Material introduction(设备介绍)
4.数字影像的建立
Material introduction(设备介绍)
铜 (亮度 > 60)
铜面凹陷 (亮度约45)
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
TH = 30
结果：未能检测到铜上的凹陷
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
AOI简介
简述
AOI技术在许多不同的制造业领域使用,自从电子影像技术开始发展, 就被各种人利用在不同的应用领域.大家最熟悉的数字相机.数字摄影 机是大家生活中最常用到的器材之一,而工业产品的生产也是大量使 用这些技术,所不同的是AOI系统除了影像产生外,还多了比对.判断等 等额外功能. 电子工业加速朝向于更小.更密.更快的先进构装发展,早期依赖人 工检查产品的做法无法符合要求.业者大量引用AOI技术辅助生产工作, 已经成为必然的趋势,如:电子组装使用AOI进行锡膏印刷.漏件检查. 接点状况判断等等工作就是大家耳孰能祥的做法,当然,电路板的制作 也不例外的引用这些技术进行对线路板的检查.
Capability (制程能力)
AOI制程能力:
1. 现阶段AOI在分辨率制程能力上为0.15的分辨率,也就是2/2线路. 2. AOI在检测缺点的方法主要采用三重检测逻辑(见附件)方式,可以 准确检测到开路.短路.铜面击起.缺口.线宽/线距不足.残铜 .针孔等 一些不良.但是对于铜面凹陷,目前的制程还是不稳定. 3. 在产能方面制程能力 :扫描速度随着分辨率的大小变化而变化化. 目前最常用0.3的分辨率,扫描速度:15S/面,随着分辨率的增大扫描速 度不断的提高,分辨率越小扫描的速度越慢!
到底甚么是AOI??
什么是AOI???
Automatic Optical Inspection 自动光学检查机
AOI 使用数字式的影像捕获设备(如CCD相机)取得被测物 的影像 (Inspection Image：检查影像) 利用影像比对的方法找出被测物影像与设计影像(参考影 像)间的差异 － 缺点。
Equipment introduction(设备介绍)
6.AOI未来发展方向 1. 现在AOI的制程能力只限于2/2及以上线路,所以第一个发展方 向是往细线路发展如1/1线路. 2. 由于现在产能的提升,AOI的扫描速度相对较慢,故第二个发展 方向是提高扫描速度. 3. 随着科技的发展,客户的要求越来越高,各方面的管控更严谨, 如雷射孔的扫面,钻孔的孔位检查等等,所以第三个发展方向就是使 AOI机台多功能化. 4. AOI机台主要的组件CCD机,现使用的都是黑白色的,为了提高 对各种材料的辨识能力及更高的分辨率,故第四个发展方向是CCD机 彩色化.
D 简介
ＣＣＤ（Charge Coupled Device ，电荷耦 合组件)：
一种积体电路，上有许多排列整齐的电容，
能感应光线，并将影像转变成数字讯号。
数字相机规格中的多少百万像素，指的就是ＣＣＤ的分辨率，也就 是指这台数字相机的ＣＣＤ上有多少感光组件。
Material introduction(设备介绍)
Thresholds与检测能力的关系
MTS: Multi Thresholds System 多重TH值系统:提升细微缺点的侦测能力. TDA:Triple Detection Algorithms 三重检测逻辑:在检查影像(256阶的灰阶影像)上使用不 同的TH值以强调不同类型的缺点.
Equipment introduction(设备介绍)
Process flow(流程) :
含有AOI站别在全流程中的位置:
AOI在当站的位置:
Equipment introduction(设备介绍)
1. 数据流
CRG
CRPT
定义料号： 板子与钻孔层名称 料号参数 扫描区域 影像分辨率 层板厚度 不检区 线上参数
学习层别的设定。 建立层别BMP图档。 建立扫描区块及扫描带档案。 使用Type(检查方法的集合)更 新层别数据。 建立CMTS资料。 建立钻孔屏蔽位置。 选择对位区块。 蚀刻底稿影像。 将所有文件压缩成以料号为名 称的档案。 将檔案归档
Equipment introduction(设备介绍)
5.市场中同类机台的介绍
1.目前市场上AOI主要有以下几家: Camtek (康代):1987年美国的一个以色列人创建了康代公司,后来将 公司移到他的祖国—以色列,他们的第二代产品orion 2V30开始在以 色列生产,至今已开发到orion 868. Orbotech(奥宝):生产地以色列,在团结厂有使用,它在性能方面和康 代类似. 其他还有日本的网屏,德国的玛尼亚等等,目前这两家的设备没有在我 们公司使用,也就不在具体的介绍了. 2.除了AOI线路板的检查,市场中还有其他应用的AOI,如AOI的底片检 查.AOI的钻针检查.AOI的孔位检查等等,不管是甚么样的应用,原理都 是一样的.
4
TH max: 侦测针孔、缺口等 -> 强调铜面上的状况。 TH: 主要灰阶临界值，不特别强调铜面或基材状况，侦测较大的缺点 。 TH min: 检测微短路、铜击等. -> 强调基材上的状况。
Equipment introduction(设备介绍)
层板蚀刻后的可能缺点状况
短路 (亮度约35)
基材 (亮度 < 25)
TH = 40
结果：未能检测到短路及凹陷
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
TH = 50
结果：未能检测到短路
Equipment introduction(设备介绍)
多重灰阶临界值
层板状况
为了检测到层板上所有的缺点，使用
接收较强光线的CCD组件，释出较多的电子而在电容上形成较高的电 压值。 CCD组件形成的电压值依序送出。 每一个CCD组件即为一个画素，其模拟的电压值被数字化(Digitized) 为0 ~ 255的讯号。
Material introduction(设备介绍)
CCD扫描的方式
点扫描
线扫描
Material introduction(原物料介绍)
标准板的介绍
每班工作之前都要对机台进行点检,点检板的设计是根据机台不 同灰偕值检测不同缺点的原理设计时专门设计了4个缺口,3个线细,2 个开路,3个短路,1个漏铜还有PAD缺损方面的几个点,每次必须在完全 把这些缺点点检到后才可以生产使用. 点检板在使用很多次后就出现其他的不良,比如由于刮伤导致的 开路,那么在点检的时候容易出现错认的现象,这样很容易出现漏扫的, 所以SOP规定点检板的更换频率为3个月一次!但是如果发现有明显的 刮伤时也要更换点检板的.
Equipment introduction(设备介绍)
2.AOI作业流程
做料号：取得CAM档案 → CRG → CRPT 或 AOI。 Job Selection：旧料号(本机硬盘) 、新料号(CRPT) 。 Layer Setup：检测参数设定、更新数据(学习检测类型) 。 Alignment：层板位置、光源、相机焦距、灰阶临界值。 Scan：扫描 → 比对层板影像与参考影像 → 标示缺点。 Verify(确认)：确认缺点状况。本机或送检修站(CVR) CVR根据AOI扫描的信息,将每个缺点逐一显示,操作人员进行检修.
Objective(目的):作用/功能/重要性
作用:
制程改善指标，制程能力监控、制程异常监控
功能:
AOI 使用数字式的影像捕获设备(如CCD相机)取得被测物的影像 (Inspection Image：检查影像)与CAM数据进行比对,查找出缺点
重要性:
AOI在PCB生产过程中起到举足轻重的作用,如果在制程中没有AOI的 检测,那良率这一说法应该不会存在了吧,底片的检查也许还处在人工 检查的这个阶段吧,等等一些的生产都会受到严重的影响.
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 2
将DRC Min TH值更改为10
对应的黑白图
白色的部份增 加，黑色减少
线宽变大， 线距变小