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如今的电路板极为复杂。印刷电路板（PCB）的电路线路越来越细。电子零件越来越小。工人们将表面贴装器件（SMD）的位置靠得更近。这表明电路板上有很多零件。质量检测需要极其精确。.
生产车间需要新方法。.
以前，人们用眼睛来检查木板。目视检查就是这个术语。然而，人眼是看不到细小的线条的。人眼对细微瑕疵的察觉非常迟钝。这种过时的质量评估方法已不再有效。它无法满足当代 SMT 组装的高质量要求。出错的可能性太大。速度太慢。.
行业需要一种新方法。这种新方法必须快速且极其精确。为此，自动光学检测（AOI）技术应运而生。AOI 利用光和摄像头来评估焊点的功能，并检测整个装配过程。如今，AOI 已被许多公司广泛使用。此外，AOI 系统正变得越来越智能化。AOI 已成为评估 SMT 生产线质量的关键方法，有助于确保每件产品的功能正常。.
自动光学检测系统的工作原理：步骤和方法
每个自动光学检测系统都遵循一套简单明了的程序。系统必须首先拍摄目标图像。为此需要使用光学元件。它对需要检测的区域进行拍照。然后由计算机捕捉图像。计算机对图像数据进行处理。然后，计算机对信息进行检查。对质量进行评估。.
AOI 计算机使用两种主要技术对图片进行分析。这两种技术是 计算机辅助设计（CAD）数据比较法 和设计规则检查（DRC）方法。这两种方法对系统的运行都至关重要。.
A.设计规则检查法（DRC）
这种 DRC 方法利用了基本的数学知识。它采用独特的算法。这些算法确保了图案的有效性。DRC 有很多优点。首先，建立规则非常简单。其次，它处理图像的速度非常快。第三，它是一个小型计算机程序。它不需要大量的数据存储。如今，DRC 方法已广泛应用于大多数 AOI 系统。对于一般检查而言，它简单快捷。.
然而，DRC 方法有一个重大缺陷。它难以确定精确的边界。必须精确定位线或垫的边缘。要正确定位这些地方，DRC 需要额外的步骤。对于一般合规性而言，它比精确测量更有优势。.
B.CAD 数据比较法
图像对比是 CAD 数据方法的运作方式。AOI 设备的内存中存储有完美的图像。PCB 的设计文件（CAD 数据）是这一数字图像的来源。机器在检查电路板时会拍摄一张照片。它将最近拍摄的照片与存储在内存中的理想图像进行对比。对比结果会显示电路板之间的任何差异。.
这种方法可以提供极其精确的结果。相机的质量决定了结果。检查程序的具体细节也有影响。如果使用得当，这种技术在识别微小瑕疵方面非常出色。.
但这种方法有一个问题。摄像机捕捉了大量图像。它收集了大量信息。计算机必须快速处理所有这些数据。要进行实时检查，需要一台功能强大的计算机。因此，该系统比 DRC 更为复杂。不过，在很多情况下，CAD 数据法比 DRC 得出的结果更好。很多人认为，CAD 数据比较法总体上更具优势。.
全面检测 SMT 组装
在整个装配线上，AOI 技术会对电路板进行多次检查。它检查裸露的印刷电路板。它还会检查锡膏的印刷情况。检查元件。检查最终焊点。.
A.检查裸多氯联苯
检查裸板是最初的用途。在放置任何部件之前，都要进行检查。这一阶段可确保电路板在使用前处于良好状态。 组件 时间。通常使用单独的 AOI 设备来检测裸 PCB。在装配线上，这种检查不会立即进行。.
在裸 PCB 检查中会发现许多缺陷。它可以查找开路，这 换行. .它能发现划痕和线条缺陷。检查铜上是否有被称为针孔的小孔。检查线路间距。确定线条边缘是否参差不齐。检查是否存在大面积瑕疵。这是保证质量的基本步骤。.
B.检查焊膏和元件
元件检查和焊膏检查至关重要。与其他设备交互的 AOI 设备通常用于这些检查。它们通常是即时检查。它们能立即提供反馈。.
打印机将锡膏涂抹到电路板上后，将进行锡膏印刷检查。焊膏打印机与 AOI 机器兼容。它测量焊膏印刷的厚度。焊膏边缘看起来很准确。最终 焊点 如果浆糊过高或过低，效果都会很差。系统使用环形灯。浆料以一定角度暴露在环形灯下。摄像头从上部中心捕捉图像。这种配置有助于测量浆糊的厚度和边缘。通过观察浆糊形状如何改变光线，系统可以做出判断。.
贴片机将元件贴装到电路板上后，会进行元件贴装检查。贴片机与 AOI 机器配合使用。它确定是否缺少任何部件。确定元件位置是否正确。确定元件的方向。为确保万无一失，它还会计算部件的数量。如果发现缺陷部件，系统会立即通知操作员。然后，操作员就可以更换出现故障的部件。这样就能防止错误日后恶化。避免日后出现重大问题。.
C.检查最终焊点
"(《世界人权宣言》) 成品 进行检查。这项检查是在电路板从焊炉中取出后进行的。焊点 AOI 系统使用摄像头捕捉焊点的三维图像。图像显示焊点的高度和形状。计算机对这些数据进行处理。无暇焊点的插图用于对比数据。通过对比，可以清楚地看出焊点的缺陷类型和位置。.
焊点检查涉及许多主题。他们查找弯曲的引脚。寻找丢失的元件。检查元件位置是否有误。检查焊点的最终质量。最后一次检查是发现和解决任何遗留缺陷的最后机会。.
AOI 面临的问题和未来技术
AOI 是一项伟大的技术。但是，它在工厂车间仍然存在一些问题。要想提高质量，就必须解决这些问题。.
A.误报率高
主要问题是，AOI 经常在不存在缺陷的情况下报告缺陷。这被称为误报或误报。这种情况经常发生。光线是问题所在。焊料表面反射光线的方式不同。机器可能会被部件颜色或光线角度的细微变化所迷惑。根据 AOI 系统，电路板是有缺陷的。员工必须停止工作。他们必须目视检查每一个误报。这非常浪费时间。这会降低生产速度。新型 AOI 系统的主要目标之一就是减少误报。.
B.盲点和 2D 限制
另一个问题是 AOI 无法看到所有地方。光学检测使用光。光无法穿过部件。一些现代元件的焊点隐藏在主体下面。这些就是球栅阵列（Ball Grid Arrays）。BGA)或四扁平无引线 (QFN)。AOI 无法检查这些隐藏的接头。对于这些部件，工厂必须使用 X 光机。这种 X 光机可检查电路板内部。它与 AOI 配合使用。二维 AOI 系统的局限性很大。它们无法正确检查焊点的高度或体积。因此，3D AOI 应运而生。3D AOI 使用特殊光源测量每个零件的高度。它能提供真实的体积数据。这种三维数据有助于检查二维无法看到的缺陷，如薄弱的焊接体积或抬起的引脚。.
C.编程的挑战
为新产品设置 AOI 需要大量工作。每天都有新的 PCB 设计发布。每一块新电路板都需要为 AOI 系统编写新程序。编写这些程序需要花费大量时间。这很复杂。因此，新产品的推出速度会减慢。系统需要快速改变。它需要快速掌握新的电路板布局。如果编程太慢，工厂就会损失时间和金钱。.
D.人工智能在光学检测中的应用
人工智能（AI）是 AOI 的未来。人工智能是计算机系统的学习能力。人工智能现已用于新型 AOI 机器。大量缺陷图像被用于训练人工智能算法。人工智能可以理解什么是好的零件。它还能学习坏零件的外观。目的是让人工智能学会忽略无害的变化。这种人工智能应用将大大减少误报问题。它将提高检测的可靠性。系统将更快地检查新零件。.
结论
高质量检查将变得越来越必要。电路板的尺寸将缩小。电路板将变得越来越复杂。保持高质量的一个重要工具就是 AOI 技术。从基本的摄像工作到智能 AI 系统，它不断发展。它能解决人眼无法解决的问题。为确保每个电子产品的正常运行，AOI 是必不可少的。节省时间。节省金钱。它从整体上改善了装配流程。AOI 是智能制造未来的关键组成部分。.
