AOI设备的功能设计及设计指标

AOI是基于视觉，也是基于自动控制技术和计算机图像分析技术的光学检测系统，这样可以使用软件编程方式完成AOI的功能设计。

AOI设备的应用环境

在SMT生产全过程中，AOI设备对PCB板的检测，可以在多个生产环节里使用。从图中，我们看一下AOI在SMT生产各环节的作用，不同的检测点要选择不同的AOI设备，其目的是要追求最大的生产性价比。

从上图中可以看到，在SMT生产过程中，至少可以有四个环节使用到AOI设备用于检测,它们是：PCB的裸板检测，锡膏印刷后的检测，元器件放置后的检测，回流焊接后的检测。在四种检测的功能分别是：

１．PCB裸板检测：用于检测PCB生产过程中，由于基板制作、覆铜、蚀刻等产生的缺陷和瑕疵，其中最主要的瑕疵来自蚀刻，主要是检查其多余的和缺少的部分。AOI在这里一般可以发现大多数问题，存在少量漏检；主要影响其可靠性的是误检问题，PCB加工过程中灰尘、沾污和一部分材料反射差会造成误检。解决的办法是，在AOI检测后，进行人工验证。

２．锡膏印刷后的检测：锡膏印刷是SMT初始环节，也是大部分缺陷位置所在。缺陷主要表现在焊盘上焊膏不足或过多；大焊盘中间部分焊膏刮擦，小焊盘边缘部分焊膏拉尖；印刷偏移，桥连，及沾污等。

３．元器件放置后的检测：元器件贴装环节对设备精度要求很高，常出现的缺陷有漏贴、错贴、偏移歪斜、极性相反等。AOI检测可以检查出上述缺陷，同时还可以在此检查连接密间距和BGA元件上的焊盘焊膏。由于这个环节是可预防缺陷的最后的一个环节了，这是可改正的最后的一个检测环节。

４．回流焊接后的检测：在回流焊后，因为缺陷已经被固定，所以这里的检测是用于发现问题。这里AOI设备可以检测元件的缺失、偏移和歪斜情况，以及所有极性方面的缺陷，还一定要对焊点的正确性以及焊膏不足、焊接短路和硗脚等缺陷进项检测。这是所有生产检测的最后一个环节，可以发现所有的装配错误，提供生产的高度安全性。上面列举了AOI设备可能的四种应用场合，在这些的场合中AOI设备的设计和功能都是不同的。比如后2个环节的AOI设备的处理是3D的采集和图形处理系统；锡膏印刷后的检测，可能是3D，也可以是2D的；而PCB裸板的检测必定是2D的采集和图形处理。

本文涉及的AOI设备是用于PCB裸板的检测，即上图中的第一个环节中使用的AOI设备。它的作用是针对PCB生产过程中，由于基板制作、覆铜和蚀刻等环节产生的缺陷和瑕疵。其实，该AOI设备一般不会用在SMT生产厂家，而是用在PCB板生产厂家，它是PCB厂家用于保证质量的最后保证。我们的设备正是针对PCB板生产厂家的。

AOI设备的检测对象

已经了解到本文涉及的AOI设备是用于PCB生产厂家出厂莳的最后检测，在这样一个环节，AOI设备需要检测三类瑕疵,如下图所示。根据Moganti归类法，图中的三种瑕疵相当于Moganti归类法的第二类瑕疵：针孔(Pin Hole)和第五类瑕疵：缺口(Mousebite).

把这二类瑕疵扩展为三种瑕疵，是因为在以后的图像识别和处理中，它们可能会涉及小同的算法和处理逻辑。这样，我们就详细地分析图中出现瑕疵的情况。

２.中间图是可以插入标准插槽的标准连接部件～金手指（Connecting Finger）上的一个电触片（Pin），这类瑕疵会造成插入插槽后的接触不良。因为现在大多数的金手指的Pin脚已经不采用黄金为材料，而专用锡材料。如有疵点无疑会造成Pin脚容易磨损，不利于经常插拔。我们将此类瑕疵归于PAD类的缺口（Nick）瑕疵。

3.右图是一个普通的SMT焊盘（PAD），一般用于焊接表面贴装元器件SMD（Surface Mounting Device）如片状电阻、电容等，如有疵点，则在焊接时会造成如无法上锡，或焊接后的假焊的问题。我们将此类瑕疵归于PAD类的针孔（Pin Hole）瑕疵。

由此，我们的检测主要是在两类BPC中的结构上进行，即PAD和BGA。而检测的瑕疵也就是出现在PAD和BGA上的针孔（Pin Hole）和缺口（Nick）瑕疵。

AOI设备的设计指标