Informasi

Inspeksi optik otomatis, sistem AOI

Inspeksi optik otomatis, sistem AOI


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Inspeksi optik otomatis atau otomatis, AOI, adalah teknik utama yang digunakan dalam pembuatan dan pengujian papan sirkuit cetak elektronik, PCB. Pemeriksaan optik otomatis, AOI memungkinkan pemeriksaan rakitan elektronik dan khususnya PCB secara cepat dan akurat untuk memastikan bahwa kualitas produk yang keluar dari jalur produksi tinggi dan barang dibuat dengan benar dan tanpa kesalahan produksi.

Kebutuhan AOI, inspeksi optik otomatis

Terlepas dari peningkatan besar yang telah dilakukan, sirkuit modern jauh lebih rumit daripada papan bahkan beberapa tahun yang lalu. Pengenalan teknologi pemasangan permukaan, dan pengurangan lebih lanjut dalam ukuran berarti bahwa papan sangat kompak. Bahkan papan yang relatif rata-rata memiliki ribuan sambungan solder, dan di sinilah sebagian besar masalah ditemukan.

Peningkatan kompleksitas papan ini juga berarti bahwa inspeksi manual bukanlah pilihan yang layak saat ini. Bahkan ketika itu adalah pendekatan yang diterima, disadari bahwa itu tidak terlalu efektif karena pengawas segera lelah dan konstruksi yang buruk dan salah dengan mudah terlewat. Dengan pasar yang sekarang membutuhkan volume tinggi, produk berkualitas tinggi untuk dibawa ke pasar dengan sangat cepat sangat dapat diandalkan dan metode cepat diperlukan untuk memastikan kualitas produk tetap tinggi. AOI, inspeksi optik otomatis adalah alat penting dalam strategi pengujian elektronik terintegrasi yang memastikan biaya dijaga serendah mungkin dengan mendeteksi kesalahan di awal lini produksi.

Salah satu solusi untuk ini adalah dengan menggunakan sistem inspeksi optik otomatis atau otomatis. Sistem inspeksi optik otomatis dapat ditempatkan di jalur produksi tepat setelah proses solder. Dengan cara ini mereka dapat digunakan untuk menangkap masalah di awal proses produksi. Ini memiliki sejumlah keuntungan. Dengan kesalahan yang membutuhkan biaya lebih banyak untuk diperbaiki selama proses produksi ditemukan, ini jelas merupakan tempat yang optimal untuk menemukan kesalahan. Selain itu masalah proses pada solderan dan area perakitan dapat dilihat pada awal proses produksi dan informasi yang digunakan untuk umpan balik secara cepat ke tahapan sebelumnya. Dengan cara ini respons yang cepat dapat memastikan bahwa masalah dikenali dengan cepat dan diperbaiki sebelum terlalu banyak papan dibuat dengan masalah yang sama.


Perbandingan kemampuan deteksi cacat utama AOI, AXI dan ICT
Jenis cacatAOIAXIICT
Cacat solder
Sirkuit terbukaYYY
Jembatan solderYYY
Celana pendek solderYYY
Solder tidak mencukupiY (bukan tumit sendi)YN
Solder kosongNYN
Solder berlebihYYN
Kualitas solderNYN
Cacat komponen
Mengangkat timahYYY
Komponen hilangYYY
Komponen tidak sejajar atau salah tempatYYY
Nilai komponen salahNNY
Komponen rusakNNY
Cacat BGA dan CSP
Celana pendek BGANYY
Koneksi sirkuit terbuka BGANYY

AOI, dasar-dasar pemeriksaan optik otomatis

AOI, sistem inspeksi optik otomatis menggunakan metode visual untuk memantau kerusakan pada papan sirkuit cetak. Mereka mampu mendeteksi berbagai cacat fitur permukaan seperti nodul, goresan dan noda serta cacat dimensi yang lebih dikenal seperti sirkuit terbuka, pendek, dan penipisan solder. Mereka juga dapat mendeteksi komponen yang salah, komponen yang hilang, dan komponen yang salah tempat. Dengan demikian, mereka dapat melakukan semua pemeriksaan visual yang dilakukan sebelumnya oleh operator manual, dan jauh lebih cepat dan akurat.

Mereka mencapai ini dengan memindai permukaan papan secara visual. Papan ringan oleh beberapa sumber cahaya dan satu atau lebih kamera definisi tinggi digunakan. Dengan cara ini mesin AOI dapat membuat gambar papan

Inspeksi optik otomatis, sistem AOI menggunakan gambar yang diambil yang diproses dan kemudian dibandingkan dengan pengetahuan yang dimiliki mesin tentang tampilan papan. Dengan menggunakan perbandingan ini, sistem AOI dapat mendeteksi dan menyoroti setiap cacat atau area yang dicurigai.

AOI menggunakan sejumlah teknik untuk memberikan analisis apakah papan memuaskan atau memiliki cacat:

  • Pencocokan template: Menggunakan bentuk proses AOI ini, sistem inspeksi optik otomatis membandingkan gambar yang diperoleh dengan gambar dari "papan emas".
  • Pencocokan pola: Dengan menggunakan teknik ini, sistem AOI menyimpan informasi dari rakitan PCB yang baik dan buruk, mencocokkan gambar yang diperoleh dengan ini.
  • Pencocokan pola statistik: Pendekatan ini sangat mirip dengan yang di atas, kecuali bahwa pendekatan ini menggunakan metode berbasis statistik untuk menangani masalah. Dengan menyimpan hasil dari beberapa papan dan beberapa jenis kegagalan, ini dapat mengakomodasi penyimpangan kecil yang dapat diterima tanpa kesalahan penandaan.

Untuk membangun database dari papan yang seharusnya, baik papan status yang dikenal dan informasi desain PCB digunakan seperti yang dijelaskan kemudian.

Karena teknologi telah meningkat, sistem AOI telah mampu memprediksi cacat dengan sangat akurat dan memiliki sejumlah kecil skenario tidak ditemukan cacat. Dengan demikian, sistem AOI membentuk elemen yang sangat berguna dalam lingkungan manufaktur yang canggih.

Pengambilan dan analisis gambar AOI

Salah satu elemen kunci dari sistem inspeksi optik otomatis AOI adalah sistem pengambilan gambar. Ini menangkap gambar papan sirkuit tercetak, perakitan PCB yang kemudian dianalisis oleh perangkat lunak pengolah dalam sistem AOI. Ada banyak varian sistem pengambilan gambar yang bergantung pada aplikasi yang tepat dan kompleksitas / biaya sistem AOI.

Sistem pencitraan mungkin terdiri dari satu kamera atau mungkin ada lebih dari satu untuk memberikan pencitraan yang lebih baik dan kemungkinan kemampuan 3D. Kamera juga harus dapat bergerak di bawah kendali perangkat lunak. Ini akan memungkinkan mereka untuk pindah ke posisi optimal untuk rakitan PCB tertentu.

Selain itu, jenis kamera berdampak pada performa. Kecepatan terhadap akurasi adalah keseimbangan yang harus dicapai dan akan berdampak pada jenis kamera yang digunakan:

  • Video streaming: Salah satu jenis kamera yang digunakan untuk inspeksi optik otomatis, AOI, mengambil video streaming dari mana frame lengkap diambil. Bingkai yang ditangkap kemudian memungkinkan gambar diam yang akan dihasilkan di mana pemrosesan sinyal dilakukan. Pendekatan ini tidak seakurat sistem gambar diam lainnya tetapi memiliki keunggulan dalam kecepatan yang sangat tinggi.
  • Sistem kamera gambar diam: Ini umumnya ditempatkan relatif dekat dengan target PCB dan karena itu membutuhkan sistem pencahayaan yang baik. Mungkin juga diperlukan untuk dapat menggerakkan kamera di bawah kendali perangkat lunak.

Saat menganalisis gambar papan, sistem AOI mencari berbagai fitur spesifik: penempatan komponen, ukuran komponen, fidusia papan, pola label (misalnya kode batang), warna latar belakang dan reflektifitas, dll. Sebagai elemen penting dari tugasnya sistem AOI juga memeriksa sambungan solder untuk memastikan sambungan tersebut menunjukkan bahwa sambungannya memuaskan.

Saat menganalisis papan, sistem AOI harus memperhitungkan banyak variasi antara papan yang baik. Komponen tidak hanya sangat bervariasi dalam ukuran antara batch, tetapi juga warna dan reflektifitas. Seringkali ada juga perbedaan dalam sablon di mana ketebalan tinta dan jenis huruf warna mungkin sedikit berubah.

Sumber cahaya AOI

Pencahayaan adalah elemen kunci dalam sistem AOI. Dengan memilih sumber pencahayaan yang tepat, Anda dapat lebih mudah menyoroti berbagai jenis cacat. Dengan kemajuan yang telah dibuat dalam teknologi pencahayaan dalam beberapa tahun terakhir, ini telah memungkinkan pencahayaan digunakan untuk meningkatkan gambar yang tersedia dan pada gilirannya ini memungkinkan cacat disorot lebih mudah dengan pengurangan yang dihasilkan dalam pemrosesan yang diperlukan dan peningkatan kecepatan dan ketepatan.

Sebagian besar sistem AOI memiliki set pencahayaan yang ditentukan. Ini akan tergantung pada operasi yang diperlukan dan jenis produk yang akan diuji. Ini biasanya telah dioptimalkan untuk kondisi yang diantisipasi. Namun terkadang beberapa penyesuaian mungkin diperlukan, dan pemahaman tentang pencahayaan selalu berguna.

Berbagai jenis pencahayaan tersedia:

  • Pencahayaan fluorescent: Pencahayaan fluoresen banyak digunakan untuk AOI, aplikasi inspeksi optik otomatis karena memberikan bentuk pencahayaan yang efektif untuk melihat cacat pada PCB. Masalah utama dengan pencahayaan fluoresen untuk aplikasi AOI adalah lampu menurun seiring waktu. Ini berarti bahwa sistem pemeriksaan optik otomatis akan mengalami perubahan tingkat dan kualitas cahaya
  • Cahaya led: Perkembangan pencahayaan LED berarti bahwa AOI, sistem inspeksi optik otomatis dapat mengadopsi bentuk pencahayaan yang jauh lebih stabil. Meskipun pencahayaan LED mengalami pengurangan keluaran cahaya dari LED dari waktu ke waktu, hal ini dapat diimbangi dengan meningkatkan arus. Dengan menggunakan pencahayaan LED, tingkat pencahayaan juga dapat dikontrol. Oleh karena itu, LED merupakan bentuk pencahayaan yang jauh lebih memuaskan daripada lampu fluorescent atau lampu pijar yang digunakan bertahun-tahun yang lalu
  • Infra-merah atau ultra-violet: Pada beberapa kesempatan, pencahayaan infra-merah atau ultra-violet mungkin diperlukan untuk meningkatkan kerusakan tertentu, atau untuk memungkinkan dilakukannya pemeriksaan optik otomatis untuk mengungkap jenis cacat tertentu.

Terlepas dari bentuk pencahayaannya, penempatan pencahayaan untuk sistem inspeksi optik otomatis, AOI, juga sama pentingnya. Sumber cahaya memerlukan pemosisian untuk tidak hanya memastikan bahwa semua area memiliki cahaya yang baik, yang terutama penting ketika komponen tertentu dapat menghasilkan bayangan, tetapi juga untuk menyoroti cacat. Penyesuaian yang cermat mungkin diperlukan untuk majelis yang berbeda.

AOI, pemrograman sistem inspeksi optik otomatis

Untuk dapat menguji rakitan PCB menggunakan AOI, inspeksi optik otomatis, detail papan yang dapat diterima harus disimpan di dalam sistem. Kegiatan pemrograman ini harus dilakukan dengan benar jika sistem AOI mampu mendeteksi dengan benar setiap cacat pada rakitan PCB yang lewat.

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk memprogram sistem AOI:

  • Penggunaan "Golden Board": Salah satu metode adalah dengan menyediakan papan yang dikenal baik sebagai target AOI, sistem inspeksi optik otomatis untuk digunakan. Ini melewati sistem sehingga dapat mempelajari atribut yang relevan. Ini akan melihat komponen, profil solder dari setiap sambungan, dan banyak aspek lainnya. Untuk menyediakan sistem dengan data varian yang cukup, beberapa papan sering kali diperlukan.
  • Pemrograman berbasis algoritme: Data PCB disediakan untuk sistem dan kemudian menghasilkan profilnya sendiri untuk papan. Skema ini juga akan membutuhkan papan sungguhan, tetapi biasanya lebih sedikit yang dibutuhkan.

Ada keuntungan dan kerugian dari kedua sistem tersebut. Ini adalah keseimbangan antara waktu penyetelan, pemeliharaan, keakuratan, dan persyaratan untuk sistem inspeksi optik otomatis AOI tertentu. Biasanya persyaratan akan sangat bergantung pada mesin yang digunakan.

Area pabrikan papan sirkuit cetak harus dapat memeriksa kualitas papan yang keluar dari ujung saluran. Hanya dengan cara ini mereka dapat memantau kualitas dan ketika masalah terdeteksi untuk memperbaiki proses sehingga papan selanjutnya tidak terpengaruh oleh masalah yang sama. Dengan cara ini, pemeriksaan optik otomatis dan jika perlu pemeriksaan sinar X adalah dua alat penting untuk industri manufaktur.


Tonton videonya: AOI Programming Example (Mungkin 2022).