【正文】 參考文獻(xiàn)[1]David Detection In The Solder Paste Print Process[R],Franklin,2005.[2]翁毅志。隨著SMT不斷向輕型化、薄型化、微小化發(fā)展，AOI大規(guī)模使用已成為必然趨勢(shì)，伴著市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)廠(chǎng)商的不斷增加，AOI技術(shù)也將不斷發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，功能更強(qiáng)的AOI將成為SMT生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不可或缺的設(shè)備。目前許多PCB組裝生產(chǎn)企業(yè)斥巨資引進(jìn)了先進(jìn)的SMT生產(chǎn)線(xiàn)，但是與之不相協(xié)調(diào)的是，在全自動(dòng)的生產(chǎn)線(xiàn)上仍有一排排的檢測(cè)工人的身影，并制約著工廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提升。 檢測(cè)程序生成系統(tǒng)編程由用戶(hù)在機(jī)器上定義有關(guān)的器件數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)始，對(duì)于每一種類(lèi)型的元件，如片狀元件、晶體管、單排引線(xiàn)IC（SOIC）、扁平封裝（QFP）、連接器及其他特殊器件等，VT－WIN均提供預(yù)先定義的檢測(cè)窗口，用戶(hù)只需根據(jù)顯示器上所看到的元件的影像設(shè)定檢測(cè)窗口的大小及對(duì)每一種檢測(cè)項(xiàng)目（焊點(diǎn)，元件體色彩，極性標(biāo)記等）設(shè)定判斷標(biāo)準(zhǔn)。VT－WIN的檢測(cè)速度約為每20毫秒檢測(cè)一元件或每300毫秒檢測(cè)一個(gè)影像。CHS及自動(dòng)位置校準(zhǔn)是“ORMON”獨(dú)一無(wú)二的技術(shù)，它的優(yōu)越性在于檢測(cè)準(zhǔn)確，誤判率低。它采用了歐姆龍的專(zhuān)利技術(shù)“CHS”（Colour Highlight Technology）和獨(dú)特的判別邏輯，其技術(shù)歷經(jīng)10余年的不斷改進(jìn)和改善，已經(jīng)非常成熟和先進(jìn)。焊點(diǎn)形態(tài)CAD焊點(diǎn)形態(tài)參數(shù) 設(shè)計(jì)文件標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)參數(shù)合理形態(tài)專(zhuān)家系統(tǒng)工藝參數(shù)焊接組裝光學(xué)檢測(cè)裝置焊點(diǎn)實(shí)際形態(tài)分析評(píng)價(jià)焊點(diǎn)形態(tài)比較圖像處理焊點(diǎn)質(zhì)量實(shí)時(shí)反饋處理記錄統(tǒng)計(jì)圖61 采用焊點(diǎn)形態(tài)圖形識(shí)別和專(zhuān)家系統(tǒng)分析的智能化AOI系統(tǒng)原理圖7 設(shè)備介紹目前國(guó)內(nèi)AOI市場(chǎng)上品牌眾多，歐、美、日、韓、以色列等均在我國(guó)推出了不同類(lèi)型的AOI。（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。（4）大部分AOI對(duì)虛焊的理解發(fā)生歧義，造成漏判推諉。6 AOI現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 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。基本上實(shí)時(shí)AOI/SPC是連續(xù)檢測(cè)生產(chǎn)線(xiàn)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。將AOI和SPC有效結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝制程快速、準(zhǔn)確地反饋（如圖51），降低成本，提高成品率，從而也就提高了企業(yè)的利潤(rùn)。5 AOI與SPCSPC 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。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。（3）實(shí)施策略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。圖45 回流焊后的AOI檢測(cè)圖46 回流焊后的缺陷示例 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(xiàn)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。AOI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)。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。該檢測(cè)方法利用焊膏邊緣部分反射回來(lái)的光線(xiàn)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。 焊膏印刷檢測(cè)焊膏印刷是SMT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(xiàn)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(xiàn)都為印刷環(huán)節(jié)配備了AOI檢測(cè)。在 PCB生產(chǎn)流程中，基板的制作、覆銅有可能產(chǎn)生一些缺陷，但主要缺陷在蝕刻之后產(chǎn)生，AOI一般在蝕刻工序之后進(jìn)行檢測(cè)，主要用來(lái)發(fā)現(xiàn)其上缺少的部分和多余的部分。（3）回流焊之后爐后是PCB上不良焊接的集結(jié)處，是整個(gè)SMT生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)工藝的集中反映。4 AOI在各工序中的應(yīng)用在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。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。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1020倍。（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。圖32 檢測(cè)橋連圖像圖形識(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33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。圖31 AOI基本原理示意圖 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)。人工目檢AOI檢查pcb18*20及千個(gè)pad以下人重要輔助檢查時(shí)間正常正常持續(xù)性因人而異好可靠性因人而異較好準(zhǔn)確性因人而異誤點(diǎn)率高pcb18*20及千個(gè)pad以上人重要輔助檢查時(shí)間長(zhǎng)短持續(xù)性差好可靠性差較好準(zhǔn)確性因人而異誤點(diǎn)率高pcb四分區(qū)（每個(gè)工位負(fù)責(zé)檢查板的四分之一）表21 AOI檢查與人工檢查的比較 AOI的種類(lèi)由于設(shè)計(jì)思路及性能的不同，AOI系統(tǒng)可大致分為以下幾種：1）按圖象拾取設(shè)備分類(lèi)：① 使用黑白CCD攝像頭② 使用彩色CCD攝像頭③ 使用高分辨率掃描儀2）按測(cè)試項(xiàng)目分類(lèi)：① 主要檢測(cè)焊點(diǎn)② 主要檢測(cè)元件③ 元件和焊點(diǎn)都檢測(cè)3）按設(shè)備的結(jié)構(gòu)分類(lèi)① 需要?dú)庠垂猗?不需氣源供氣4）按測(cè)試時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)① 電路板固定，攝像頭或掃描儀移動(dòng)② 攝像頭和電路板各往一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)③ 攝像頭固定，電路板進(jìn)行兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)