揭阳自动化AOI检测设备

AOI 图像采集阶段

      AOI的图像采集系统主要包括光电转化摄影系统，照明系统和控制系统三个部分。光电转化摄影系统指的是光电二极管器件和与之搭配的成像系统。是获得图像的”眼睛”，原理是光电二极管接受到被检测物体反射的光线，光能转化产生电荷，转化后的电荷被光电传感器中的电子元件收集，传输形成电压模拟信号。二极管吸收光线强度不同时生成的模拟电压大小不同，依次输出模拟电压值被转化为数字灰阶0-255值，灰阶值反映了物体反射光的强弱，实现识别不同被检测物体的目的。

      光电转化器可以分为CCD和CMOS两种。因为制作工艺与设计不同，CCD与CMOS传感器工作原理主要表现为数字电荷传送的方式的不同，CCD采用硅基半导体加工工艺，并设置了垂直和水平移位寄存器，电极所产生的电场推动电荷链接方式传输到**模数转换器。这样的结构与设计难集成很多的感光单元，制造成本高且功耗大；而CMOS采用无机半导体加工工艺，每像素设计了额外的电子电路，每个像素都可以被定位，而无需CCD中那样的电荷移位设计，对图像信息的读取速度远远高于CCD芯片，因光晕和拖尾等过度曝光产生的非自然现象的发生频率要低，价格和功耗比CCD光电转化器也低，但其缺点半导体工艺制作的像素单元缺陷多 AOI中文全称是自动光学检测，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。揭阳自动化AOI检测设备

AOI设备的上游主要包括光学元件供应商和机械元件、运动系统提供商，其中机械设备与其他技术的通用性较高，一般厂商均可提供；光学元件根据设备需求精密度要求不同，除了高级设备对工业相机要求较高以外总体可选择的采购商较多；上游供应不会对设备商构成制约因素。下游主要包括PCB、FPD、半导体和其他行业

AOI设备在 SMT 产线中的位臵通常为印刷后、贴片后（炉前）和回流焊后（炉后），其中印刷后是检测的重要位臵，数据显示60%-70%缺陷出现在印刷环节，在印刷后若能及时发现焊膏缺陷，只需洗板重新印刷即能重新获得良品，维修成本比较低

      贴片后的位臵可视情况选择是否放臵，若能在回流焊前发现缺陷维修成本尚低，到回流焊后则不仅成本较高，还有可能导致整个PCB报废，因此对贴片后的检测也将更加重视；回流焊后作为产品流出前的检测是AOI当下流行的位臵，可有效提高产品良率。根据2000年的数据，20.8%的AOI应用于印刷后，21.3%用于贴片后，57.9%用于回流焊后，也基本印证了这种分配属于市场认可的主流方案。

      除了SMT检测，AOI设备在PCB行业还可以用于DIP检测、外观检测等。其中DIP检测与SMT类似，关键的放臵位臵是波峰焊后的检测；外观检测可针对包括HDI、柔性板在内的电路板. 揭阳自动化AOI检测设备早期的时候AOI大多被拿来检测IC(积体电路)封装后的表面印刷是否有缺陷。

AOI工作的原理对比

1.统计建模方式：图像对比（ImageMatching）的处理方式。通过对OK模板与实际图像的对比，求出差异的程度，来进行检测。这种方式对使用人员要求低，但适应性，检测能力方面有诸多问题。早期，由于开发简单，我国有不少AOI制造商，加以改善（模板有多幅OJ图像叠加而成），美其名曰：“统计建模”。

2.逻辑算法方式：通过算法对图像的特征点的抽取，来进行检测。这种方式对使用人员要求有一定的经验。基于算法的检测方法经过很多年的发展，已经非常成熟稳定，并且在实际运用中取得了很好的效果。被行业前列的AOI制造商采用。

数据管理的对比

1.统计建模方式：在同一基板的相同元件无法统一的库做管理。在基板A中制作的数据无法在基板B中调用。制作新基板监测数据总是需要用一定数量的基板来建立模板数据。

2.逻辑算法方式：以元件库方式作管理，元件库与元件材料号相对于。相同元件，无论在同一基板中，或不同基板中都可以用同一元件库来进行检测。当制作元件材料号相同的基板数据时，只需要简单的链接元件库即可以（通常只需要10-20分钟）。

AOI自动光学检测仪及其工作原理

      AOI经过十几年的发展，技术水平仍处于高速发展阶段。目前国内市场上可见的AOI设备品牌众多，每种AOI检测设备各有所长；每个品牌的AOI优势主要体现都取决于其不同的创新软件算法，通常采用的软件算法有:模板比较、边缘检查、灰度模型、特征提取、固态建模、矢量分析、图形配对和傅里叶氏分析等，但尽管算法各异，AOI的运作原理基本相同。

AOI视觉检测设备功能：

(1)AOI的光源由红、绿、蓝三种LED灯组成，利用色彩的三基色原理来组合成不同的色彩，结合光学原理中的镜面反射、漫反射、斜面反射，将PCB上贴片元件及焊接状况以图像的方式显示出来。

(2)权值成像数据差异分析系统是通过对一幅图像栅格化，分析各个像素颜色分布的位置坐标、成像栅格之间（色彩）过度关系等成像细节，列出若干个函数式，再通过对相同面积大小的若干幅相似图片进行数据提取，并分析计算，将计算结果按软件设定的权值关系及初图像像素色彩、坐标进行还原，形成一个虚拟的、权值的数字图像，这个图像称为“权值图像”，其主要数字信息包含了图像的图形轮廓、色彩的分布、允许变化的权值关系等，以便后面进行分析和处理。 AOI的设备构成AOI检测的工作逻辑？

光电转化摄影系统

      指的是光电二极管器件和与之搭配的成像系统。是获得图像的”眼睛”,原理都是光电二极管接受到被检测物体反射的光线，光能转化产生电荷，转化后的电荷被光电传感器中的电子元件收集，传输形成电压模拟信号

      二极管吸收光线强度不同时生成的模拟电压大小不同，依次输出的模拟电压值被转化为数字灰阶0-255值，灰阶值反映了物体反射光的强弱，进而实现识别不同被检测物体的目的

      光电转化器可以分为CCD和CMOS两种，因为制作工艺与设计不同，CCD与CMOS传感器工作原理主要表现为数字电荷传送的方式的不同CCD采用硅基半导体加工工艺，并设置了垂直和水平移位寄存器，电极所产生的电场推动电荷链接方式传输到模数转换器。

      而CMOS采用了无机半导体加工工艺，每像素设计了额外的电子电路，每个像素都可以被定位，无需CCD中那样的电荷移位设计，而且其对图像信息的读取速度远远高于CCD芯片，因光晕和拖尾等过度曝光而产生的非自然现象的发生频率要低得多，价格和功耗相较CCD光电转化器也低。但其非常明显的缺点，作为半导体工艺制作的像素单元缺陷多，灵敏度会有问题，为每个像素电子电路提供所需的额外空间不会作为光敏区，域而且CMOS芯片表面上的光敏区域部分小于CCD芯片
AOI的发展需求——集成电路。AOI检测设备生产厂家

光电转化摄影系统指的是光电二极管器件和与之搭配的成像系统。揭阳自动化AOI检测设备

AOI的工作原理

      AOI又称AOI光学自动检测设备，已成为制造业保证产品质量的重要检测工具和过程质量控制工具。AOI检测设备工作原理是在自动检测过程中，AOI检测设备机器通过高清CCD摄像头自动扫描PCBA产品，采集图像，将测试点与数据库中合格参数进行对比，经过图像处理，检查出目标PCBA上的焊点缺陷，并通过显示或自动标记缺陷。为维修人员维修和SMT工艺人员改进工艺参数。

      AOI系统包括多种光源照明、高速数码相机、高速直线电机、精密机械传动结构和图像处理软件。测试时，AOI设备通过摄像头自动扫描和PCB、PCB上的部件或特殊部件(包括印刷锡膏的状态、SMD组件、焊点形状及缺陷等)来捕捉图像，通过处理和数据库软件对合格参数进行比较，并综合判断元件及特性是否合格，测试结论，如元件缺失、桥接或焊点质量问题。

      AOI的工作方式与SMT当中SPI和印刷机中使用的视觉系统相同，通常使用设计规则检查和模式识别。DRC方法根据一些给定的规则检查电路图形(所有的线应该在焊点处结束，引线应该至少0.127毫米宽，至少0.102毫米间距)。该方法能从算法上保证待测电路的正确性，且具有制作简单、算法逻辑简单、处理速度快、程序编辑量小、数据占用空间小等特点，但该方法确定边界的能力较差。 揭阳自动化AOI检测设备

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