廠商必須確保產(chǎn)品的質(zhì)量，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在產(chǎn)品制造過(guò)程中對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)半成品或成品進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)尤為重要，隨著表面組裝技術(shù)（SMT）中使用的印制電路板線路圖形精細(xì)化、SMD元件微型化及SMT組件高密度組裝、快速組裝的發(fā)展趨勢(shì)，采用目檢或人工光學(xué)檢測(cè)的方式檢測(cè)已不能適應(yīng)，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）www.l0gica1.com技術(shù)作為質(zhì)量檢測(cè)的技術(shù)手段已是大勢(shì)所趨。

2 AOI工作原理

     SMT中應(yīng)用AOI技術(shù)的形式多種多樣，但其基本原理是相同的，即用光學(xué)手段獲取被測(cè)物圖形，一般通過(guò)一傳感器（攝像機(jī)）獲得檢測(cè)物的照明圖像并數(shù)字化，然后以某種方法進(jìn)行比較、分析、檢驗(yàn)和判斷，相當(dāng)于將人工目視檢測(cè)自動(dòng)化、智能化。

2.1 分析算法

不同AOI軟、硬件設(shè)計(jì)各有特點(diǎn)，總體來(lái)看，其分析、判斷算法可分為2種，即設(shè)計(jì)規(guī)則檢驗(yàn)（DRC）和圖形識(shí)別檢驗(yàn)。 字串6

（1）DRC法是按照一些給定的規(guī)則檢測(cè)圖形。如以所有連線應(yīng)以焊點(diǎn)為端點(diǎn)，所有引線寬度、間隔不小于某一規(guī)定值等規(guī)則檢測(cè)PCB電路圖形。圖2是一種基于該方法的焊膏橋連檢測(cè)圖像，在提取PCB上焊膏的數(shù)字圖像后，根據(jù)其焊盤(pán)間隔區(qū)域中焊膏形態(tài)來(lái)判斷其是否為橋連，如果按某一敏感度測(cè)得的焊膏外形逾越了預(yù)設(shè)警戒線，即被認(rèn)定為橋連[1]，DRC方法具有可以從算法上保證被檢驗(yàn)的圖形的正確性，相應(yīng)的AOI系統(tǒng)制造容易，算法邏輯容易實(shí)現(xiàn)高速處理，程序編輯量小，數(shù)據(jù)占用空間小等特點(diǎn)，但該方法確定邊界能力較差，往往需要設(shè)計(jì)特定方法來(lái)確定邊界位置。

 
（2）圖形識(shí)別法是將AOI系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)字化圖形與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)圖像比較，從而獲得檢測(cè)結(jié)果，如檢測(cè)PCB電路時(shí)，首先按照一塊完好的PCB或根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型建立起檢測(cè)文件（標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化圖像）與檢測(cè)文件（實(shí)際數(shù)字化圖像）進(jìn)行比較，圖3為采用該原理對(duì)組裝后的PCB進(jìn)行的質(zhì)量檢測(cè)，這種方式的檢測(cè)精度取決于標(biāo)準(zhǔn)圖像、分辨力和所用檢測(cè)程序，可取得較高的檢測(cè)精度，但具有采集數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理要求高等特點(diǎn)，由于圖形識(shí)別法用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)代替DRC中的設(shè)計(jì)原則，具有明顯的使用優(yōu)越性。

    計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，目前有許多成熟的圖像分析技術(shù)，包括模板匹配法（或自動(dòng)對(duì)比）、邊緣檢測(cè)法、特征提取法（二值圖）、灰度直方圖法、傅里葉分析法、光學(xué)特征識(shí)別法等，每個(gè)技術(shù)都有優(yōu)勢(shì)和局限。 模板比較法通過(guò)獲得一物體圖像，如片狀電容或QFP，并用該信息產(chǎn)生一個(gè)剛性的基于象素的模板，在檢測(cè)位置的附近，傳感器找出相同的物體，當(dāng)相關(guān)區(qū)域中所有點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估之后，找出模板與圖像之間有最小差別的位置停止搜尋，系統(tǒng)為每個(gè)要檢查的物體產(chǎn)生這種模板，通過(guò)在不同位置使用相應(yīng)模塊，建立對(duì)整個(gè)板的檢查程序，來(lái)檢查所有要求的元件。

    由于元件檢測(cè)圖像很少完全匹配模板，所以模板是用一定數(shù)量的容許誤差來(lái)確認(rèn)匹配的，如果模板太僵硬，可能產(chǎn)生對(duì)元件的"誤報(bào)"；如果模板松散到接受大范圍的可能變量，也會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)。

（2）運(yùn)算法則。幾種流行的圖像分析技術(shù)結(jié)合在一個(gè)"處方"內(nèi)，希望一個(gè)運(yùn)算法則，特別適合于特殊元件類(lèi)型，在有許多元件的復(fù)雜板上，可能形成眾多的不同運(yùn)算法則，要求工程師在需要改變或調(diào)整時(shí)做大量的重新編程。例如當(dāng)一個(gè)供應(yīng)商修改一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)元件時(shí)，對(duì)該元件的運(yùn)算法就可能需要調(diào)整，新的變化出現(xiàn)，用戶(hù)必須調(diào)整或"扭轉(zhuǎn)"運(yùn)算法則來(lái)接納所有可能的變化，例如一個(gè)0805片式電容，可以分類(lèi)為具有一定尺寸和矩形形狀、兩條亮邊中間包圍較黑色的區(qū)域，然后這個(gè)外部簡(jiǎn)單的元件外形可能變化很大，傳統(tǒng)的、基于運(yùn)算法則的AOI方法經(jīng)常太過(guò)嚴(yán)格，以至于不能接納對(duì)比度、尺寸、形狀和陰影合理的變化，甚至不重要的元件也可能難以可靠地查找和檢查，造成有元件而系統(tǒng)不能發(fā)現(xiàn)的"錯(cuò)誤拒絕"。還有就是由于可接受與不可接受圖像的差別細(xì)小，運(yùn)算法則不能區(qū)分，引起"錯(cuò)誤接收"，真正缺陷不能發(fā)現(xiàn)，為了解決一些問(wèn)題，用戶(hù)在圖像分析領(lǐng)域中要有適當(dāng)?shù)闹�識(shí)，其次是傳統(tǒng)的AOI要不斷廣泛地再編程，調(diào)整AOI方法以接納合理的變化，對(duì)一個(gè)新版設(shè)計(jì)或優(yōu)化一個(gè)檢查程序時(shí)，可能花上1-2天，甚至幾周作細(xì)小的扭轉(zhuǎn)。

（3）統(tǒng)計(jì)建模技術(shù)。為克服傳統(tǒng)圖象處理方法的缺點(diǎn)，AOI采用自調(diào)性的軟件技術(shù)，其設(shè)計(jì)將用戶(hù)從運(yùn)算法則的復(fù)雜性中分開(kāi)，通過(guò)顯示一系列要確認(rèn)為物體的例子，使用一種數(shù)學(xué)技術(shù)，即統(tǒng)計(jì)外形建模技術(shù)（SAM）來(lái)自動(dòng)計(jì)算怎樣識(shí)別合理的圖像變化，不同于基于運(yùn)算法則的方法，SAM使用自調(diào)性、基于知識(shí)的軟件來(lái)計(jì)算變量。這樣可減少編程時(shí)間，消除每天的調(diào)整，而且誤報(bào)率比現(xiàn)有的AOI方法低10-20倍。

（4）柔性化技術(shù)，傳統(tǒng)的AOI系統(tǒng)主要依靠識(shí)別元件邊緣來(lái)達(dá)到準(zhǔn)確和可重復(fù)性測(cè)量，一旦邊緣找到，通常利用這些邊緣的對(duì)稱(chēng)模型產(chǎn)生元件在板表面的坐標(biāo)，但是用視覺(jué)技術(shù)很難找到邊緣，因?yàn)樵�件邊緣不是完全直線，用一條直線去配合這種邊緣的企圖都是有問(wèn)題的，此外，邊緣傾向于黑色背景上的黑色區(qū)域，要準(zhǔn)確地確認(rèn)就會(huì)產(chǎn)生象素噪音變量，因?yàn)橄笏夭荒茏銐蛐�，否則容易產(chǎn)生一些象素分割的影響。 基于邊緣識(shí)別的方法，一個(gè)好的視覺(jué)系統(tǒng)常會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)偏差大約為1-/10象素的可重復(fù)性，而SAM技術(shù)能提供標(biāo)準(zhǔn)偏差相當(dāng)于1/20象素的可重復(fù)性元件。元件位置上的總變量小于1個(gè)象素的各3/10，因此要匹配到3個(gè)元件時(shí)，應(yīng)改進(jìn)精度和可重復(fù)性。檢查個(gè)1特定元件類(lèi)型時(shí)，SAM是內(nèi)在靈活的，當(dāng)吻合1個(gè)外形大不相同的合法元件時(shí)，它會(huì)在x和y軸上移動(dòng)，企圖通過(guò)位置調(diào)節(jié)達(dá)到最佳吻合，當(dāng)用一適當(dāng)?shù)腟AM模型吻合元件時(shí)，只允許實(shí)際上可發(fā)生的那些外形，而不要妥協(xié)x和y的位置，比如某些可允許的元件顏色變量是由于遮蔽或過(guò)渡曝光臨近較大元件所引起的，傳統(tǒng)運(yùn)算法則是不可能接納的，但由于SAM計(jì)算出所允許的圖像變更，使用者無(wú)需依靠大量編程的運(yùn)算法則或供應(yīng)商供應(yīng)的運(yùn)算法則庫(kù)就可以接納。 字串6

   （5）立體視覺(jué)成像技術(shù)。傳統(tǒng)AOI系統(tǒng)不能完全接納PCB外形，是由于局部彎曲產(chǎn)生的自然三維變化，現(xiàn)有AOI系統(tǒng)通常使用遠(yuǎn)心透鏡來(lái)從光學(xué)上去掉視差與透視的效果，因?yàn)楦叨壬系耐敢曅Ч�被去掉，在圖像邊緣上的物體看上去與中間的物體在同一平面。這消除了光學(xué)視差錯(cuò)誤，但是應(yīng)該跟隨板表面弧形的點(diǎn)與點(diǎn)之間的測(cè)量成為跨過(guò)平面弦的直線距離，造成重要的測(cè)量誤差且自動(dòng)去掉有關(guān)板表面形狀的有價(jià)值信息。

   通過(guò)將SAM技術(shù)與兩排攝像機(jī)的立體視覺(jué)安排相結(jié)合，此AOI系統(tǒng)可測(cè)量和接納物體與表面高度，而結(jié)果在數(shù)學(xué)上呈現(xiàn)平直P(pán)CB，呈一定角度的攝像機(jī)提供物體的兩個(gè)透視，然后計(jì)算PCB的高度圖形和三維表面拓?fù)鋱D形，在板上任何元件的精確位置也通過(guò)計(jì)入其在板表面的高度來(lái)進(jìn)行計(jì)算，工作時(shí)AOI設(shè)備使用一標(biāo)準(zhǔn)板傳送帶在攝像機(jī)下面按刻度移動(dòng)PCB通過(guò)攝像機(jī)排列，將圖像的立體象對(duì)排列構(gòu)成一副照相鑲嵌圖，然后對(duì)此照相鑲嵌圖進(jìn)行合成變平或?qū)崟r(shí)分析，SAM技術(shù)與立體視覺(jué)成像技術(shù)的結(jié)合具有高的精度和可重復(fù)性，可用于重要元件確認(rèn)和PCB檢查.

在SMT中，AOI技術(shù)具有PCB光板檢測(cè)，焊膏印刷檢測(cè)、元件檢測(cè)、焊后組件檢測(cè)等功能，在進(jìn)行不同環(huán)節(jié)的檢測(cè)時(shí)，其側(cè)重也有所不同。

3.1 PCB檢測(cè)

   早期的PCB生產(chǎn)中，檢測(cè)主要由人工目檢配合電檢測(cè)來(lái)完成的，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PCB布線密度不斷提高，人工目檢難度增大，誤判率升高，且對(duì)檢測(cè)者的健康損害更大，電檢測(cè)程序編制更加煩瑣，成本更高，并且無(wú)法檢測(cè)某些類(lèi)型的缺陷，因此，AOI越來(lái)越多地應(yīng)用于PCB制造中。

在PCB檢測(cè)中，圖像對(duì)比算法應(yīng)用較多，且以2D檢測(cè)為主[3]，其主要包括數(shù)據(jù)處理類(lèi)（對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，過(guò)濾小的針孔和殘留銅及不需檢測(cè)的孔等），測(cè)量類(lèi)（對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，記錄的特征代碼、尺寸和位置并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比）和拓?fù)漕?lèi)（用于檢測(cè)增加或丟失的特征），圖4為特征提取法示意圖，（a）為標(biāo)準(zhǔn)版和被檢板二值圖，（b）為數(shù)學(xué)形態(tài)分析后的特征圖。 字串9

    AOI檢測(cè)設(shè)備一般可以發(fā)現(xiàn)大部分缺陷，存在少量的漏檢問(wèn)題，不過(guò)主要影響其可靠性的還是誤檢問(wèn)題。PCB加工過(guò)程中的粉塵、沾污和一部分材料的反射性差都可能造成虛假報(bào)警，因此目前在使用AOI檢測(cè)出缺陷后，必須進(jìn)行人工驗(yàn)證。的初始環(huán)節(jié)，也是大部分缺陷的根源所在，大約60%-70%的缺陷出現(xiàn)在印刷階段，如果在生產(chǎn)線的初始環(huán)節(jié)排除缺陷，可以最大限度地減少損失，降低成本，因此，很多SMT生產(chǎn)線都為印刷環(huán)節(jié)配備了AOI檢測(cè)。
  

     印刷缺陷有很多種，大體上可以分為焊盤(pán)上焊膏不足、焊膏過(guò)多；大焊盤(pán)中間部分焊膏刮擦、小焊盤(pán)邊緣部分焊膏拉尖；印刷偏移、橋連及沾污等，形成這些缺陷的原因包括焊膏流變性不良、模板厚度和孔壁加工不當(dāng)，印刷機(jī)參數(shù)設(shè)定不合理、精度不高、刮刀材質(zhì)和精度選擇不當(dāng)、PCB加工不良等，通過(guò)AOI可以有效監(jiān)控焊膏印刷質(zhì)量，并對(duì)缺陷數(shù)量和種類(lèi)進(jìn)行分析，從而改善印刷制程。

     該系統(tǒng)主要組成部分為攝像機(jī)與光纖維x-y工作臺(tái)系統(tǒng)，在x-y桌面安裝攝像機(jī)，環(huán)狀光纖維在x-y方向移動(dòng)，采集PCB整體的圖像來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，利用環(huán)狀光纖維與環(huán)狀反射板將傾斜的光照射到焊膏上，攝像頭從環(huán)狀光纖維的正方攝像，測(cè)出焊膏的邊緣部分算出焊膏的高度[4]，這是一種把形狀轉(zhuǎn)化為光的變化進(jìn)行判定的檢測(cè)方法。在正常印刷的場(chǎng)合，邊緣部分多少會(huì)產(chǎn)生一些隆起，這個(gè)部分可對(duì)從斜面投射過(guò)來(lái)的光發(fā)生強(qiáng)烈的反射。該檢測(cè)方法利用焊膏邊緣部分反射回來(lái)的光線寬度進(jìn)行焊膏橋接與焊膏環(huán)狀等現(xiàn)象判定，而由斜面照射回來(lái)的PCB表面將呈現(xiàn)暗淡的畫(huà)像。 字串9

   使用3D檢測(cè)，可以對(duì)焊膏形態(tài)、厚度進(jìn)行評(píng)估，檢查焊膏量是否合理、是否有刮擦和拉尖，這些缺陷在使用絲網(wǎng)和橡皮刮刀時(shí)出現(xiàn)較多，現(xiàn)在普遍使用不銹鋼網(wǎng)板和金屬刮刀，焊膏厚度比較穩(wěn)定，一般不會(huì)過(guò)多，刮擦現(xiàn)象也很輕微，重點(diǎn)要關(guān)注的是缺�。ê父噙^(guò)少）、偏移、沾污和橋連等缺陷。采用2D檢測(cè)可以有效地發(fā)現(xiàn)這些缺陷，圖像對(duì)比法和設(shè)計(jì)規(guī)則檢驗(yàn)法都可以使用，檢測(cè)時(shí)間短，設(shè)備價(jià)格也比3D檢測(cè)要低，而且在貼片、回流等后續(xù)的工序中如有AOI，印刷環(huán)節(jié)考慮到成本也可采用2D檢測(cè)。 字串7
 

3.3 貼裝檢測(cè)

      元件貼裝環(huán)節(jié)對(duì)設(shè)備精度要求很高，常出現(xiàn)的缺陷有漏貼、錯(cuò)貼片、偏移歪斜、極性相反等。AOI檢測(cè)可以監(jiān)察出上述缺陷，同時(shí)還可以在此檢查連接密間距和BGA元件的焊盤(pán)上的焊膏[5]。圖6所示為某型AOI對(duì)貼片后的PCB檢測(cè)所采集到的圖像。

   由于貼片環(huán)節(jié)之后緊接著回流焊接環(huán)節(jié)，因此貼裝之后的檢測(cè)有時(shí)被稱(chēng)為回流焊前端檢測(cè)，回流焊前端檢測(cè)從品質(zhì)保障的觀點(diǎn)來(lái)看，由于在回流焊爐內(nèi)發(fā)生的問(wèn)題無(wú)法檢測(cè)出而顯得沒(méi)有任何意義，在回流焊爐內(nèi)，焊錫熔化后具有自糾正位移，所以焊后基板上無(wú)法檢測(cè)出貼裝位移和焊錫印刷狀態(tài)，但實(shí)際上回流焊前端檢測(cè)是品質(zhì)保障的重點(diǎn)，回流焊前各個(gè)部位的元件貼裝狀況等在回流焊后就無(wú)法檢測(cè)出來(lái)的信息都能一目了然。此時(shí)基板上沒(méi)有不定型的東西，最適合進(jìn)行圖象處理，且通過(guò)率非常高，檢測(cè)過(guò)分苛刻而導(dǎo)致的誤判也大大減少。
 

    AOI光學(xué)檢測(cè)設(shè)備檢出問(wèn)題后將發(fā)出警報(bào)，由操作員對(duì)基板進(jìn)行目測(cè)確認(rèn)。缺件意外的問(wèn)題報(bào)告都可以通過(guò)維修鑷子來(lái)糾正，在這一過(guò)程中，當(dāng)目測(cè)操作員對(duì)相同問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)多次修復(fù)作業(yè)時(shí)，就會(huì)提請(qǐng)各生產(chǎn)設(shè)備負(fù)責(zé)人重新確認(rèn)機(jī)器設(shè)定是否合理，該信息的反饋對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量提高非常有幫助，可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)品質(zhì)的飛躍性提高。

    問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題2種，印刷、貼片之后的檢測(cè)歸類(lèi)與預(yù)防問(wèn)題，回流焊后的檢測(cè)歸類(lèi)于發(fā)展問(wèn)題，在回流焊后端檢測(cè)中，檢測(cè)系統(tǒng)可以檢查元件的缺失、偏移和歪斜情況，以及所有極性方面的缺陷，還一定要對(duì)焊點(diǎn)的正確性以及焊膏不足、焊接短路和翹腳等缺陷進(jìn)行檢測(cè)，回流焊后端檢測(cè)是目前AOI檢測(cè)儀最流行的選擇，此位置可發(fā)現(xiàn)全部的裝配錯(cuò)誤，提供高度的安全性，圖7為某型AOI對(duì)回流焊后PCB的檢測(cè)圖像，采用了3種不同的照明模式，分別側(cè)重于焊點(diǎn)，零件和雷射印刷文字圖像的采集。圖8為回流焊后AOI識(shí)別的不同類(lèi)型的缺陷[6]。

3.5 AOI合理安排

AOI可以在SMT生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)起到檢測(cè)作用，但目前AOI價(jià)格非常昂貴，對(duì)占大多數(shù)比例的中小型電子生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，為每個(gè)環(huán)節(jié)都配置AOI是不合適的，因此當(dāng)一條生產(chǎn)線上只有一臺(tái)AOI時(shí)，應(yīng)把它放在哪個(gè)環(huán)節(jié)，這是非常值得探討的。

（1）主導(dǎo)思想

如圖9所示，有兩種檢查主導(dǎo)思想：缺陷防止或缺陷發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)姆椒☉?yīng)該是缺陷防止，在這樣的一個(gè)方法中，AOI機(jī)器應(yīng)當(dāng)放在SMT生產(chǎn)線的焊膏印刷機(jī)之后，或者放在元件貼裝之后，主導(dǎo)思想為缺陷發(fā)現(xiàn)時(shí)，AOI機(jī)器應(yīng)當(dāng)放在回流爐之后，這是制造工藝中的最后步驟，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 字串4

（2）實(shí)施目標(biāo)
 

 應(yīng)用AOI的主要目標(biāo)在于最終品質(zhì)和過(guò)程跟蹤。

     最終品質(zhì)注意力主要集中在產(chǎn)品生產(chǎn)的最終狀態(tài)，當(dāng)生產(chǎn)問(wèn)題非常清楚、產(chǎn)品混合度高、數(shù)量和速度為關(guān)鍵因素的時(shí)候，優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)，設(shè)備可以產(chǎn)生大范圍的過(guò)程控制信息，使用AOI設(shè)備來(lái)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程，典型內(nèi)容包括詳細(xì)的缺陷分類(lèi)和元件貼放偏移信息，當(dāng)產(chǎn)品可靠性高、混合度低、大批量制造和元件供應(yīng)穩(wěn)定時(shí)，優(yōu)先采用這個(gè)目標(biāo)，在線監(jiān)控具體生產(chǎn)狀況，并為生產(chǎn)工藝的調(diào)整提供必要的依據(jù)。

（3）實(shí)施策略 字串7

AOI設(shè)備所防止的位置可以實(shí)現(xiàn)或阻礙檢查目標(biāo)，不同的位置可產(chǎn)生相應(yīng)不同的過(guò)程控制信息。AOI放置是由以下因素決定的：

1）特殊生產(chǎn)問(wèn)題，如果生產(chǎn)線有特別的問(wèn)題，檢查設(shè)備可增加或移動(dòng)到這個(gè)位置，監(jiān)測(cè)缺陷，盡早發(fā)覺(jué)重復(fù)性的缺陷。

2）實(shí)施目標(biāo)。對(duì)于AOI設(shè)備，沒(méi)有一個(gè)最好的位置來(lái)處理所有的生產(chǎn)線缺陷，如果應(yīng)用AOI的目標(biāo)是要改進(jìn)全面的最終品質(zhì)，AOI設(shè)備置于過(guò)程的前面可能沒(méi)有置于后面的價(jià)值大，置于前面是為了避免對(duì)已有缺陷的產(chǎn)品再增加價(jià)值，此外在過(guò)程的早期，維修缺陷的產(chǎn)品的成本大大低于發(fā)貨前后的維修成本。但許多缺陷是在生產(chǎn)的后期出現(xiàn)的，意味著不管前面發(fā)現(xiàn)多少缺陷，發(fā)貨前還是需要全面的視覺(jué)檢查[7]。

1）印刷之后，SMT中60%-70%的焊點(diǎn)缺陷是印刷時(shí)造成的，如果焊膏印刷過(guò)程滿(mǎn)足要求，就可以有效減少后期出現(xiàn)的缺陷數(shù)量。 字串3

2）回流焊前，這是一個(gè)典型的放置位置，因?yàn)榭砂l(fā)現(xiàn)來(lái)自焊膏以及機(jī)器貼放的大多數(shù)缺陷，在這位置上可以產(chǎn)生程控信息，提供貼片機(jī)和密間距元件貼裝設(shè)備核準(zhǔn)的信息，用來(lái)修改元件貼放或表明貼片機(jī)需要校準(zhǔn)，滿(mǎn)足過(guò)程跟蹤的目標(biāo)。

3）回流焊后這是AOI最流行的選擇，因?yàn)檫@個(gè)位置可以發(fā)現(xiàn)全部裝配錯(cuò)誤，避免有缺陷的產(chǎn)品流入客戶(hù)手中，回流焊后檢測(cè)能夠提供高度的安全性，它可識(shí)別由焊膏印刷、元件貼裝和回流過(guò)程引起的錯(cuò)誤，支持最終品質(zhì)目標(biāo)。

4 AOI與SPC

SPC即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（Statistical Process Control），主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量和隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程得異常趨勢(shì)提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過(guò)程的問(wèn)對(duì)，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。 字串6

生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品加工規(guī)范的波動(dòng)是不可避免的，它是由人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)影響所致。波動(dòng)分為2種，即正常波動(dòng)和異常波動(dòng)，正常波動(dòng)總是偶然性原因（不可避免因素）造成，它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，在經(jīng)濟(jì)上也不值得消除，異常波動(dòng)是由系統(tǒng)原因（異常原因）造成，他的產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，但能夠采取措施避免和消除，程控的目的就是消除、避免異常波動(dòng)，使過(guò)程處于正常波動(dòng)狀態(tài)。

4.1 AOI和SPC的結(jié)合

    AOI能夠?qū)崿F(xiàn)兩類(lèi)測(cè)量，即缺陷檢測(cè)（傳統(tǒng)意義的AOI應(yīng)用）和每塊PCB的差異測(cè)量，對(duì)有效的過(guò)程控制而言，兩類(lèi)測(cè)量都需要，其中差異測(cè)量對(duì)實(shí)時(shí)SPC應(yīng)用非常重要，它會(huì)根據(jù)AOI系統(tǒng)類(lèi)型及它所處生產(chǎn)線位置的不同而不同，為使AOI/SPC成功用于生產(chǎn)線上，AOI系統(tǒng)必須能產(chǎn)生錯(cuò)誤處理和報(bào)警，誤判率和缺陷檢測(cè)靈敏度會(huì)受檢查參數(shù)的影響，生產(chǎn)工藝變量越多，誤判的可能性就越大，缺陷檢測(cè)的復(fù)雜程度也越大，因此選擇在印刷、貼片、回流焊后或波峰焊后進(jìn)行檢查，誤判率有明顯的不同，一般來(lái)說(shuō)，誤判率的高低取決于工藝變化及組裝板復(fù)雜程度，缺陷確定有時(shí)非常棘手，兩類(lèi)缺陷即硬缺陷和軟缺陷，硬缺陷是二元性缺陷，如缺件和空焊；軟缺陷是參數(shù)性缺陷，如零件移位和錫量不足等，這些缺陷有一個(gè)判定范圍，用戶(hù)必須字仔細(xì)地設(shè)定檢查參數(shù)，使設(shè)備不會(huì)再設(shè)定的缺陷范圍內(nèi)產(chǎn)生誤判，也可以從統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)來(lái)看這種給定范圍的誤判，此時(shí)應(yīng)該在既能滿(mǎn)足保護(hù)要求又能使總體檢測(cè)成本最低的情況下，選擇最佳檢測(cè)參數(shù)。

    目前很多設(shè)備生產(chǎn)商在研發(fā)自帶印刷檢測(cè)系統(tǒng)的新型印刷機(jī)，其設(shè)計(jì)大多是將2D檢測(cè)系統(tǒng)整合到印刷機(jī)內(nèi)，在檢查缺陷的同時(shí)對(duì)其數(shù)量和類(lèi)型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并反饋回來(lái)經(jīng)分析后對(duì)印刷機(jī)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到AOI/SPC結(jié)合的閉環(huán)控制，這種檢測(cè)系統(tǒng)具有特殊的要求，體積要小、可以裝配到印刷機(jī)內(nèi)；檢測(cè)速度要快，不影響印刷工作效率，涉及到閉環(huán)控制、判斷、統(tǒng)計(jì)和分析速度要快，并且要可靠、盡量減少誤判。 字串5

4.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控

   利用目前AOI系統(tǒng)生成的標(biāo)準(zhǔn)缺陷數(shù)量和對(duì)變量的量測(cè)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢查并發(fā)現(xiàn)不良，只要有任何過(guò)程超出預(yù)設(shè)界限，系統(tǒng)都會(huì)提醒生產(chǎn)線操作員�；�本上實(shí)時(shí)AOI/SPC是連續(xù)檢測(cè)生產(chǎn)線狀況，檢測(cè)出每塊板的不良，同時(shí)檢測(cè)貼片的效果、測(cè)定送料和吸嘴的性能并嚴(yán)格控制過(guò)程變量。 字串8

這種系統(tǒng)關(guān)鍵有兩點(diǎn)，一個(gè)是要有快速準(zhǔn)確的AOI與系列生產(chǎn)線控制器相連，另外還需要一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)以維護(hù)AOI數(shù)據(jù)，并快速將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成某個(gè)特定機(jī)器、送料器或吸嘴的信息，生產(chǎn)線控制器和數(shù)據(jù)服務(wù)器用一個(gè)RS485網(wǎng)絡(luò)來(lái)收集數(shù)據(jù)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)允許從焊膏印刷機(jī)、貼片機(jī)、回流焊爐和AOI系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。 字串6

通過(guò)計(jì)算最佳和平均生產(chǎn)周期，OEM可EMS廠商能夠確定出系統(tǒng)的實(shí)際利用率。收集到的數(shù)據(jù)可以追溯一個(gè)有缺陷的零件直到某個(gè)卷盤(pán)，此外還可以快速優(yōu)化生產(chǎn)線以適應(yīng)不同的產(chǎn)品種類(lèi)。

5 AOI現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 字串3

5.1 AOI存在問(wèn)題

AOI雖然具有比人工檢測(cè)更高的效率，但畢竟是通過(guò)圖像采集和分析處理來(lái)得出結(jié)果，而圖像分析處理得相關(guān)軟件技術(shù)目前還沒(méi)達(dá)到人腦的級(jí)別，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，一些特殊情況，AOI的誤判、漏判在所難免。

目前AOI在使用中的主要問(wèn)題有：

（1）多焊、少錫、偏移、歪斜的工藝要求標(biāo)準(zhǔn)界定不同，容易導(dǎo)致誤判。 www.51skill.cn

（2）電容容值不同而規(guī)格大小和顏色相同，容易引起漏判。

（3）字符處理方式不同，引起的極性判斷準(zhǔn)確性差異較大。

（4）大部分AOI對(duì)虛焊的理解發(fā)生歧義，造成漏判推諉。 字串4

（5）存在屏蔽圈、屏蔽罩屏蔽點(diǎn)的檢測(cè)問(wèn)題。

（6）BGA、FC等倒裝元件的焊接質(zhì)量難以檢測(cè)。

（7）多數(shù)AOI編程復(fù)雜、煩瑣且調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，不適合科研單位、小型OEM廠，多規(guī)格小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)單位。

（8）多數(shù)AOI產(chǎn)品檢測(cè)速度較慢，有少數(shù)采用掃描方法的AOI速度較快，但誤判、漏判率更高。

（1）圖形識(shí)別法成為應(yīng)用主流