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标题: AOI技术资料 [打印本页]

作者: jsea 时间: 2004-5-21 20:58

三．AOI的种类及主要生产厂家

3.1 AOI的种类    由于设计思路及性能的不同，AOI系统可大致分为以下几种：
  1) 按图象拾取设备分类： ① 使用黑白CCD摄像头 ② 使用彩色CCD摄像头 ③ 使用高分辨率扫描仪
2）按测试项目分类： ① 主要检测焊点 ② 主要检测元件 ③ 元件和焊点都检测
3）按设备的结构分类 ① 需要气源供气 ② 不需气源供气  4）按测试时的相对运动方式分类 ① 电路板固定，摄像头或扫描仪移动 ② 摄像头和电路板各往一个方向运动 ③ 摄像头固定，电路板进行两个方向的运动

3.2 AOI的三种机型：  结合以上的各种配置，形成了主要的三种机器类型：回流炉前无气源，电路板固定，元件检测为主，连焊检测为辅。回流炉后使用，需要气源，电路板动，进行元件、焊点、连焊检测。可兼容以上两项的检测，无气源，电路板固定不动。

3.3 AOI的主要生产厂家  AOI的主要生产厂家有英国的DiagnoSYS,美国的Teradyne，  日本的OMRON,以色列的Orbotech,爱尔兰的MVT等公司。我  们这里主要介绍一下英国DiagnoSYS公司的VisionPoint。

   四．VisionPoint的工作原理及特点  VisionPoint是由英国DiagnoSYS公司开发、研制、生产的用于印制电路板（PCB ）元件贴装生产中进行非接触式检测的自动光学检测（AOI）设备。VisionPoint可以对元件和焊点进行检测，不需要气源，检测时电路板固定不动，摄像头移动。VisionPoint可在回流炉前和回流炉后进行检测，也可对连接器这样的手动贴片进行检测。
  4.1 VisionPoint能检测的错误类型VisionPoint能对SMT生产过程中经常遇到的如下问题进行检测： A类：元件丢失错件元件偏移元件极性错误
  互换元件检查碑立 B类：焊锡不足       焊锡过量       脚上翘 C类：连焊
4.2  VisionPoint对各类缺陷进行检测的原理
1) 对于A类缺陷：  绝大多数元件都有一个标识，如IC上的文字、贴片电阻的文字、贴片电容的颜色、极性元件的极性标志等。因此，在判别此类缺陷时，可通过对标识的检测来进行判断。  具体方法为：  在进行实际检测前，需要从标准元件上拾取模板。根据模板的尺寸，计算机自动将其等分为多个象素，计算机把每个象素对光照（黄色的LED照明矩阵）的反射强度量化为256级灰度（0～255）中的一级，并统计出整个模板所包含的象素及各自对应的灰度值。　在实际检测时，计算机同样拾取元件的图象，并量化各象素的灰度，将之与原先的模板进行一一对应的比较，最后根据总的重合程度得出检测的分值（1000为完全重合，0为完全不重合）。可根据SMT的工艺及元器件供应商的情况来确定元件通过检测的分值。例如650为通过分值，则当检测分值为600时，系统认为有缺陷，并记录报警。在检测完成后，根据实际的要求，可以选择直接送出有缺陷的PCB，也可在VisionPoint上直接观察缺陷情况并进行缺陷定义，以便SPC报表统计输出。A类缺陷在标识测试中的分值变化明显，测试的效果显著。
  2）对于B类缺陷：该类缺陷属于焊接缺陷。在焊接良好的情况下，焊锡应分布在元件管脚和焊盘之间的位置。由于元件管脚存在高度，焊锡的分布应为斜坡状。于是，垂直向下的光线（红色LED照明矩阵）照到焊锡后便被侧向反射了。表现在摄像头中的图象，便是黑色。而焊盘及管脚无焊锡的部位则为发亮的白色。根据工艺的要求，事先设定焊锡的检测区域，并设定白色所占区域的百分比，从而判别出是否存在焊接缺陷。
  3）对于C类缺陷：元件如果是很好地焊接在焊盘上，则各个管脚间是良好隔离的。如果管脚连焊或有异物，良好的间隔将被破坏。在固定光源（黄色的LED照明矩阵）的照射下，如果摄像头捕捉到的IC管脚有明显的均匀的明、亮间隔，这说明各管脚之间是良好隔离的，否则管脚有连焊或管脚间有异物。通过事先设定管脚的间距，并设置测量的允许误差，系统便会自动判别管脚是否连焊或有异物。

作者: jsea 时间: 2004-5-21 20:58

4.3 VisionPoint的设备特点如下；

1) CCD摄像头不同高度垂直布置了3个CCD摄像头。摄像头1相对被测PCB的高度最高，可测面积也最大，为32mm×27mm，放大倍率为4.75，可测元件应大于0805封装。摄像头2相对被测PCB的高度其次，可测面积为15mm×12mm，放大倍率为9.5，可测元件为0402及0603封装。摄像头3相对被测PCB的高度最低，可测面积最小，为9mm×7mm，放大倍率为14.5，可测元件为0201封装。
  2）CAD编程  将贴片机生成的包含元件位号、系列号、X和Y坐标、旋转角度、封装形式的文本文件通过EXECL软件直接转换成供编程使用的CXF文件，时间短，可靠性高。编程时，类似贴片机的工作，VisionPoint能按照CAD文件的内容自动完成所需项目的设置。
  3）允许最大的元件高度 75mm（100mm可选）
　 4）测试时间摄像头的单次可测面积为一个框格（Frame），每个框格的处理时间为0.25秒。如系统将被测PCB分为N格，则测试的时间为N×0.25秒。由于所选的摄像头不同，故测试时间应根据摄像头对应的测试面积估算。
5）在SMT生产线的使用位置根据测试的不同要求，可分别放在回流炉前，回流炉后及人工插件后使用。
  6）结构简单 VisionPoint设备结构简单，只由摄像、传送、主机三部分构成。各部分相对独立，使维护、保养和维修的工作难度降到了最低。如发生设备故障，只需更换相应的零件即可，而不会影响设备的完整性。
　　
五．VisionPoint的技术指标和规格
  5.1 PC    CPU

entium III 500MHz
　操作系统：Windows NT    内存：256M RAM    硬盘：6.4G    软驱：ZIP    Modem：56K  5.2 X-Y平台    调整精度：24微米（5微米可选）
可测最大电路板尺寸：400mm×450mm
  最大高度间隔：75mm（可选100mm）
光线照明：角度和顶部    摄像头：3个CCD（可选4个）

5.3传输系统
  长：1.5m    最大可调宽度：450mm    标准：SMEMA
5.4测试速率    最快：每分钟1500个元件
5.5 占地面积  1.5m×1.5m
5.6 电源    110V 10A单相或220V 5A单相
5.7 重量    净重：750Kg
5.8 外部设备    返修站：用于返修由Vision Point检测出有缺陷的电路板输入输出叠式存储器    打印机    网络存储器    数据记录
5.9 可检测的类型
元件丢失    错件    元件偏移    元件极性错误    互换元件检查    碑立    焊锡不足    焊锡过量    脚上翘    连焊

作者: Agilent 时间: 2004-5-30 13:28

有没有奥宝的资料。

作者: zhzh98 时间: 2004-6-12 12:16

很好，支持。

作者: teradyne 时间: 2004-6-12 12:34

jsea果然是个专家啊!请问您在哪家AOI供应商高就啊!!

作者: jsea 时间: 2004-6-12 18:00 标题: AOI技术资料

什么是AOI
AOI的全称是Automatic Optic Inspection（自动光学检测），是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。

为什么要用AOI
为了进行质量控制，在SMT生产线上要进行有效的检测。

2.1 SMT生产线上通常用到的检测方法
1）人工目检  用人眼来检测电路板焊接完成前后其上各元件是否正确、是否连焊、焊锡是否合适。人工目检通常位于贴片机后或回流炉后的第一个工位。
  2）在线测试（ICT）通过对电性能的检测，判断元件是否到位，是否焊接良好。在线测试的位置通常位于回流炉后，人工目检之后。
3）功能测试（FUNCTIONAL TESTING）在生产线的末端，利用专门的测试设备，对电路板的功能进行全面的测试，用以确认电路板的好坏。

  2.2 常用方法的缺点
人工目检是最方便、实用、适应性最强的一种。因为从原理  上说，设计好的电路板，只要其上的元件类型、位置、极性全部正确，并且焊接良好的话，其性能就应该符合设计要求。但是由于SMT工艺的提高，及各种电路板结构尺寸的需要，使电路板的组装向着小元件、高密度、细间距方向发展。受自身生理因素的限制，人工目检对这种电路板已很难进行准确、可靠、重复性高的检测了。
  由于ICT需要针对不同的电路板制作不同的模板，制作和调试的周期  较长，故只适用于大批量生产。  功能测试需要专门的设备及专门设计的测试流程,故对绝大多数电路板生产线并不适用。

2.3 AOI的优点  编程简单  AOI通常是把贴片机编程完成后自动生成的TXT辅助文本文件转换成所需格式的文件，从中AOI获取位置号、元件系列号、X坐标、Y坐标、元件旋转方向这5个参数，然后系统会自动产生电路的布局图，确定各元件的位置参数及所需检测的参数。完成后，再根据工艺要求对各元件的检测参数进行微调。  操作容易  由于AOI基本上都采用了高度智能的软件，所以并不需要操作人员具有丰富的专业知识即可进行操作。  故障覆盖率高  由于采用了高精密的光学仪器和高智能的测试软件，通常的AOI设备可检测多种生产缺陷，故障覆盖率可达到80%。  减少生产成本  由于AOI可放置在回流炉前对PCB进行检测，可及时发现由各种原因引起的缺陷，而不必等到PCB过了回流炉后才进行检测，这就大大降低了生产成本。

作者: jsea 时间: 2004-6-12 18:00

jsea果然是个专家啊!请问您在哪家AOI供应商高就啊!!

我不在供应商做，我是使用者，公司购设备时我收集了很多相关信息罢了。

作者: lxf8024033 时间: 2005-8-19 20:33

good..............

作者: ykzhang 时间: 2005-8-20 12:25

非常感謝這位兄台的資料,對我們很有幫忙,
另外我想請教關于Rf部分的問韙,
當RF接收信號後經374MHZ filter----是如何分离出基頻信號的呢???
不知那們兄台能提供詳細流程,不勝感激,我的EMAIL yk.zhang@gbmgroup.com.cn

作者: 学无涯 时间: 2008-11-29 00:40

现在AOI技术在贴片技术中应用很广，我不知哪位从事AOI的同仁能说说自己工作上的事情。

作者: qylkzt 时间: 2009-1-4 10:48

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