AOI光绪检测培训课件.ppt
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1、自动光学检测自动光学检测AOI 要点 概述概述 作用作用 应用应用 原理原理 优缺点优缺点 组成组成 基本概念与术语基本概念与术语 软件介绍软件介绍 程序制作程序制作概述:AOI的全称是的全称是Automatic Optic Inspection(自动(自动光学检测),是基于光学原理来对焊接生产中遇到光学检测),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,主要是用来检测元器的常见缺陷进行检测的设备,主要是用来检测元器件贴装在电路板上的焊接质量的。件贴装在电路板上的焊接质量的。作用:AOI不但可对焊接质量(如焊点桥接或者虚焊)不但可对焊接质量(如焊点桥接或者虚焊)进行检验,还可对光
2、板(如表面污染、损伤、变形进行检验,还可对光板(如表面污染、损伤、变形等)、焊膏印刷质量(如焊料过量或者不足)、贴等)、焊膏印刷质量(如焊料过量或者不足)、贴片质量(如元器件漏贴、钽电容的极性错误、焊脚片质量(如元器件漏贴、钽电容的极性错误、焊脚定位错误或者偏斜、引脚弯曲或者折起)等进行检定位错误或者偏斜、引脚弯曲或者折起)等进行检查。查。AOI除了能检查目检无法查出的缺陷外,还能除了能检查目检无法查出的缺陷外,还能把生产过程中各工序的工作质量以及出现缺陷的类把生产过程中各工序的工作质量以及出现缺陷的类型等情况收集、通过显示器或自动标志把缺陷显示型等情况收集、通过显示器或自动标志把缺陷显示出来
3、,供工艺控制人员分析、管理和修整。出来,供工艺控制人员分析、管理和修整。常见缺陷常见缺陷 立碑现象即所谓的墓碑(tombstoning)、吊桥(drawbridging)、石柱(stonehenging)和曼哈顿(Manhattan)常见缺陷常见缺陷 移位是指元器件端头或引脚离开焊盘的错位现象。常见缺陷常见缺陷 焊料量不足与虚焊或断路(开路)焊点高度达不到规定要求,会影响焊点的机械强度和电气连接的可靠性,严重时会造成虚焊或断路。常见缺陷常见缺陷 焊点桥接或短路桥接又称连桥。元件端头之间、元器件相邻的焊点之间以及焊点与邻近的导线、过孔等电气上不该连接的部位被焊锡连接在一起(桥接不一定短路,但短路
4、一定是桥接)。常见缺陷常见缺陷 焊锡球又称焊料球、焊锡珠,是指散布在焊点附近的微小珠状焊料。常见缺陷常见缺陷 元件侧立 常见缺陷常见缺陷 元件面贴反片式电阻器的字符面向下。常见缺陷常见缺陷 焊点高度接触或超过元件体(吸料现象)焊接时焊料向焊端或引脚跟部移动,使焊料上升高度接触元件体或超过元件体。应用:AOI放置在印刷后放置在印刷后 可对焊膏的印刷质量作工序检测。可检测焊膏量可对焊膏的印刷质量作工序检测。可检测焊膏量过多、过少,焊膏图形的位置有无偏移、焊膏图形过多、过少,焊膏图形的位置有无偏移、焊膏图形之间有无粘连。之间有无粘连。应用:AOI放置在贴装机后、焊接前放置在贴装机后、焊接前 可对贴片
5、质量作工序检测。可检测元件贴错、元可对贴片质量作工序检测。可检测元件贴错、元件移位、元件贴反件移位、元件贴反(如电阻翻面如电阻翻面)、元件侧立、元件丢、元件侧立、元件丢失、极性错误、以及贴片压力过大造成焊膏图形之失、极性错误、以及贴片压力过大造成焊膏图形之间粘连等。间粘连等。应用:AOl放置在再流焊炉后放置在再流焊炉后 可作焊接质量检测。可检测元件贴错、元件移位、可作焊接质量检测。可检测元件贴错、元件移位、元件贴反元件贴反(如电阻翻面如电阻翻面)、元件丢失、极性错误、焊点、元件丢失、极性错误、焊点润湿度、焊锡量过多、焊锡量过少、漏焊、虚焊、润湿度、焊锡量过多、焊锡量过少、漏焊、虚焊、桥接、焊球
6、桥接、焊球(引脚之间的焊球引脚之间的焊球)、元件翘起、元件翘起(竖碑竖碑)等焊等焊接缺陷。接缺陷。原理:AOI设备的核心是图像采集和图像识别系统。AOI的图像采集方式可分为两种:拍照式和扫描式。根据AOI设备中摄像机的数量以及光源的布置情况,AOI设备可分为2维、2.5维、和3维检测仪。图像识别系统主要由图像识别算法和标准图像构成,通过比较检测图像与标准图像的相似程度来对检测图像进行识别。原理:AOI设备是基于光学成像原理及图像识别技术对PCB进行的检测的设备。成像原理:成像原理:123PCB4高角度入射低角度入射漫反射表现在图像上,漫反射表面为接近原色的图像区域;发生镜面反射的表面,倾表现在
7、图像上,漫反射表面为接近原色的图像区域;发生镜面反射的表面,倾斜角度比较大的表面(如焊锡、引脚、激光丝印等)为蓝色图像区域,倾斜角斜角度比较大的表面(如焊锡、引脚、激光丝印等)为蓝色图像区域,倾斜角度比较小的表面(如未刷焊锡的焊盘、度比较小的表面(如未刷焊锡的焊盘、MARK点等)为红色图像区域。点等)为红色图像区域。如左图所示,红、绿、蓝三色的照明光从不同的角度被焊锡的表面所反射以红色为例:红色照明比其他二种位置高,所以对电路板的入射角度就深,也就是上方的光照射在焊锡平坦的表面会朝上方的相机反射,而其他光照射在焊锡表面倾斜度大的或小的地方时,不会向上垂直反射;因此,红色即意为平坦的表面部分.红
8、色:即为无锡或是多锡;同理,蓝色即为有锡典型焊接缺陷示意原理:AOI设备是基于光学成像原理及图像识别技术对PCB进行的检测的设备。图像采集原理图像采集原理:原理:AOI设备是基于光学成像原理及图像识别技术对PCB进行的检测的设备。图像识别图像识别原理原理:目前最常用的图像识别算法为灰度相关算法,通过计算归一化的灰度相关目前最常用的图像识别算法为灰度相关算法,通过计算归一化的灰度相关(normalized greyscale correlation)来量化检测图像和标准图像之间的相似程)来量化检测图像和标准图像之间的相似程度。灰度相关的取值介于度。灰度相关的取值介于0 和和1之间,之间,1代表图
9、像完全相同,代表图像完全相同,0代表图像完全不同。代表图像完全不同。一般通过设定一个临界相关值(如一般通过设定一个临界相关值(如0.65)来判断检测图像是否发生变化。)来判断检测图像是否发生变化。优点:1)检查和纠正PCB缺陷。2)能尽早发现重复性错误。3)为工艺技术人员提供SPC资料。4)能适应PCB组装密度进一步提高的要求。5)测试程序的生成十分迅速。6)能跟上SMT生产线的生产节拍。7)检测的可靠性较高。缺点:AOI系统不能检测电路错误,只能作对外观检测,不能完全代替在线测(ICT);对不可见焊点(如BGA、CSP、Flip Chip)的检测也无能为力;对PLCC也要采用侧面的CCD才能
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