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1、AOIAOI原理及應用原理及應用目目 錄錄 一.AOI技術及PCB檢測技術 二.AOI設備光學原理 三.AOI設備控制編程(應用軟體)一一. AOI技術技術及及PCB檢測檢測技術技術1.1 AOI定義1.2 為什么要檢測1.3 檢測的內容(貼片后)1.4 檢測方式比較1.5 為什么要自動檢測1.1 AOI定義定義 AOI (Automated Optical Inspection)為自動光學檢測系統，乃利用為自動光學檢測系統，乃利用CCD相機擷相機擷取影像，而影像是由圖元組成，系統將實取影像，而影像是由圖元組成，系統將實際影像進行灰度分析，與標準影像特徵比際影像進行灰度分析，與標準影像特徵比對
2、之後，即可判定是通過或錯誤，屬於一對之後，即可判定是通過或錯誤，屬於一種外觀檢驗的方式。種外觀檢驗的方式。印錫膏機印錫膏機貼片機貼片機回流爐回流爐貼片後檢貼片後檢測測錫膏印刷後錫膏印刷後檢測檢測回流爐後回流爐後 檢測檢測1.1.1 人工檢測回流爐回流爐貼片機貼片機貼片機貼片機印刷機印刷機VT-RBT2-PVT-PRO-PVT-RBT2-S VT-PRO-ZVT-WIN2- - 橋接橋接- - 移位移位- - 無錫無錫- - 錫不足錫不足- - 移位移位- - 漏料漏料- - 極性極性- - 歪斜歪斜- - 腳彎腳彎- - 錯件錯件- - 少錫少錫/ /多錫多錫 - - 無錫無錫- - 短接短接
3、- - 錫球錫球- - 漏料漏料- - 極性極性- - 移位移位- - 腳彎腳彎- - 錯件錯件1.1.2 自動化設備光學檢測1.1.3 SMT上AOI設備架構數據庫數據庫PC元件缺陷數據元件缺陷數據貼片缺陷數據貼片缺陷數據錫膏印刷缺陷數據錫膏印刷缺陷數據控制控制控制控制檢測數據檢測數據檢測數據檢測數據檢測數據檢測數據VT-RBT-P印刷機印刷機VT-RBT2-S回流爐回流爐貼片機貼片機1.2 為什么要檢測為什么要檢測提高質量提高質量減少報廢減少報廢減少保修期內的維修減少保修期內的維修制程控制制程控制歪斜歪斜站立站立側立側立反面反面極性反向極性反向短路短路貼錯貼錯少錫少錫缺件缺件XY偏移偏移正
4、常正常1.3 檢測的內容檢測的內容( (貼片后貼片后) )1.4 檢測方式比較檢測方式比較檢測方式效率成本有無反饋是否支持在線檢測人工檢測低高無否自動光學檢測高低有是組裝技術的發展組裝技術的發展組裝技術的發展組裝技術的發展可靠檢測的需要可靠檢測的需要可靠檢測的需要可靠檢測的需要品質控制的需要品質控制的需要品質控制的需要品質控制的需要線性板小型化和元間組裝的高密度化線性板小型化和元間組裝的高密度化僅靠在線測試不能做到僅靠在線測試不能做到100%100%的檢測的檢測“唯有通過唯有通過100%100%的自動光學檢測才能的自動光學檢測才能確保產品品質確保產品品質”1.5 為什么要自動檢測為什么要自動檢
5、測可靠的結果可靠的結果容易使用容易使用對操作人員的對操作人員的要求不高要求不高品質控制品質控制有助于制程能力的有助于制程能力的改善和提高改善和提高二二 . .AOI設備光學原理設備光學原理2.1 顏色的反射2.2 鏡面反射基本原理2.3 光源和相機的組合方式2.4 光源與圖像的關系2.5 彩色光學系統原理2.6 貼片元件各部分圖像的抽取2.7 實物與圖像2.8 灰度圖像與彩色圖像的比較2.1 顏色的反射顏色的反射白色白色紅色以外的顔色紅色以外的顔色吸収吸収2.2 鏡面反射基本原理鏡面反射基本原理鏡面反射基本原理鏡面反射基本原理入射角入射角= =反射角反射角 2.3.1 多個相機單個光源 2.3
6、 光源和相機的組合方式光源和相機的組合方式相機相機光源光源被測物體被測物體2.3.2 單個相機多個光源光源光源相機相機被測物體被測物體注意注意: : 焊點彎焊點彎曲的表面會將曲的表面會將光線從不同角光線從不同角度反射出去度反射出去 光光源源是是至至關關重重要要的的影影響響因因素素2.4 光源與圖像的關系光源與圖像的關系2.5 彩色光學系統彩色光學系統原理原理以以VT-WIN IIVT-WIN II三色光為例三色光為例COLOR CAMERARGB2.5.1 紅光反射根據鏡面反射的原理，根據鏡面反射的原理，通過放置三種顏色的燈。通過放置三種顏色的燈。可以得出左圖效果。可以得出左圖效果。COLOR
7、 CAMERARGB2.5.2 綠光反射COLOR CAMERARGB2.5.3 藍光反射COLOR CAMERA從不同的角度將光的從不同的角度將光的原色原色（ R RG G B B色）色）照射在印刷板面上，在正上方對其反照射在印刷板面上，在正上方對其反射光進行拍攝。射光進行拍攝。RGB由于光的由于光的原色（原色（ R RG G B B色）色）交和交和時效果會與白色光相同時效果會與白色光相同，所以沒有產生鏡所以沒有產生鏡面反射的部分面反射的部分（板的底色板的底色、絲印絲印、元件顏元件顏色等色等）拍攝到的是原本的顏色拍攝到的是原本的顏色。 2.5.4 三色光合照2.6 貼片元件貼片元件各部分各部
8、分圖像的抽取圖像的抽取急劇急劇傾斜傾斜面面緩慢緩慢傾斜傾斜面面平面平面部分部分2.6.1 平面部分圖像的抽取彩色彩色彩色彩色照相機照相機照相機照相機照相機拍攝圖照相機拍攝圖只反射平面部分只反射平面部分2.6.2 緩慢傾斜面圖像的抽取彩色彩色照相機照相機照相機拍攝圖照相機拍攝圖只反射緩慢傾斜部分只反射緩慢傾斜部分2.6.3 急劇傾斜面圖像的抽取彩色彩色照相機照相機照相機拍攝圖照相機拍攝圖只反射急剧倾斜面的光线只反射急剧倾斜面的光线2.6.4 混合光圖像的抽取彩色彩色彩色彩色照相機照相機照相機照相機照相機拍攝圖照相機拍攝圖三維數據用二維數據三維數據用二維數據來表示來表示2.7 實物與圖像實物與圖像
9、紅綠藍彩色彩色攝像攝像機機紅綠藍2.7.1 零件檢測焊錫各形狀圖解焊錫各形狀圖解（CHIP部品部品）良品良品缺件缺件少錫少錫虛焊虛焊2.7.2 IC檢測焊錫各形狀圖解焊錫各形狀圖解（IC部品部品）少錫少錫良品良品虛焊虛焊2.7.3 常見故障圖像良品掉件移位立碑錫包錫尖站立反白空焊良品短接翹起空焊偏移反向2.8 灰度圖像與彩色圖像的比較灰度圖像與彩色圖像的比較2.8.1 灰度圖像2.8.2 彩色圖像彩色圖像處理系統可以識別顏色差別不大的物體，例如檢查綠色基板上的棕色方形元件，利用彩色分析，可以準確判別有無元件。元件和電路板的信息通過顏色來識別元件和電路板的信息通過顏色來識別原件和電路板的信息通過
10、灰度來識別原件和電路板的信息通過灰度來識別基板顏色缺件元件顏色有元件顏色有差別!電路板灰度元件灰度灰度差別不大2.8.3 差別三三 . .AOI設備控制編程設備控制編程 ( (應用軟體應用軟體) )3.1 貼片機三種編程方法3.2 AOI設備三種編程方法3.1 貼片機貼片機三種編程方法三種編程方法通過鍵盤輸入已知通過鍵盤輸入已知PCBPCB各貼片元件位置各貼片元件位置, ,利用元件編輯軟體利用元件編輯軟體通過鍵盤將各位置坐通過鍵盤將各位置坐標輸到元件庫中。標輸到元件庫中。3.1.1 資料編輯不知不知PCB各貼片元件位各貼片元件位置置通過移動通過移動基板基板相機相機學習每一個貼片元件的學習每一個
11、貼片元件的位置坐標位置坐標將學習得到將學習得到的的X/YX/Y數據保存到元件庫數據保存到元件庫中。中。3.1.2 影像學習3.1.3 CAD數據導入(轉換) CADCAD數據指的是數據指的是PCBPCB各貼片元件位各貼片元件位置坐標置坐標通過軟件通過軟件將它導入到元件庫將它導入到元件庫中。中。3.2 AOI設備設備三種編程方法三種編程方法通過編程軟件通過編程軟件及及CAD數據和數據和元件庫元件庫, , 自動生成檢測程序自動生成檢測程序。元2外部數據作成装置元件庫元件對應表數據座標、座標,角 度、元件名称基板數據3.2.1 程序自動生成2圖像 數據基板數據提高檢查效率提高檢查效率！3.2.2 離線狀態下編程離線編程系統離線編程系統使用教學使用教學( (教示教示) )模式在線手動編程模式在線手動編程自動抽出易出錯易出錯元件特征定義與抽取元件特征定義與抽取3.2.3 在線手動編程程序可以自動尋找元件的位置程序可以自動尋找元件的位置 如左圖，窗口的位置與元件的位置發生偏移時，可以在黃色如左圖，窗口的位置與元件的位置發生偏移時，可以在黃色窗口范圍內自動找到元件并把元件窗口移上去。窗口范圍內自動找到元件并把元件窗口移上去。縮短了編程時間，并提高了可靠性縮短了編程時間，并提高了可靠性。（。（可應付板的膨脹可應付板的膨脹收縮收縮）
