Automatische of geautomatiseerde optische inspectie, AOI, is een sleuteltechniek die wordt gebruikt bij de productie en test van elektronische printplaten, PCB's. Automatische optische inspectie, AOI maakt snelle en nauwkeurige inspectie van elektronica-assemblages en met name PCB's mogelijk om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van het product dat de productielijn verlaat hoog is en de items correct zijn gebouwd en zonder fabricagefouten.
Noodzaak van AOI, automatische optische inspectie
Ondanks de grote verbeteringen die zijn aangebracht, zijn moderne circuits veel ingewikkelder dan boards zelfs een paar jaar geleden. De introductie van de oppervlaktetechnologie en de daaropvolgende verdere verkleiningen betekenen dat de platen bijzonder compact zijn. Zelfs relatief gemiddelde platen hebben duizenden soldeerverbindingen, en dit zijn de meeste problemen.
Deze toename van de complexiteit van boards betekent ook dat handmatige inspectie tegenwoordig geen haalbare optie is. Zelfs toen het een geaccepteerde aanpak was, werd geconstateerd dat het niet bijzonder effectief was omdat inspecteurs snel moe en slecht en verkeerde constructie gemakkelijk werden gemist. Omdat de markt nu een hoog volume vereist, moeten producten van hoge kwaliteit zeer snel op de markt worden gebracht, zijn zeer betrouwbare en snelle methoden nodig om ervoor te zorgen dat de productkwaliteit hoog blijft. AOI, automatische optische inspectie is een essentieel hulpmiddel in een geïntegreerde elektronische teststrategie die ervoor zorgt dat de kosten zo laag mogelijk worden gehouden door fouten vroeg in de productielijn te detecteren.
Een van de oplossingen hiervoor is het gebruik van geautomatiseerde of automatische optische inspectiesystemen. Geautomatiseerde optische inspectiesystemen kunnen net na het soldeerproces in de productielijn worden geplaatst. Op deze manier kunnen ze worden gebruikt om problemen vroeg in het productieproces op te vangen. Dit heeft een aantal voordelen. Met fouten die meer kosten om het verdere proces in het productieproces te verhelpen, zijn dit uiteraard de optimale plaats om fouten te vinden. Bovendien kunnen procesproblemen in het soldeer- en assemblagegebied al vroeg in het productieproces worden gezien en informatie worden gebruikt om snel naar eerdere fasen terug te koppelen. Op deze manier kan een snelle reactie ervoor zorgen dat problemen snel worden herkend en verholpen voordat te veel boards met hetzelfde probleem worden gebouwd.
AOI, basisprincipes van automatische optische inspectie
AOI, automatische optische inspectiesystemen gebruiken visuele methoden om printplaten te controleren op defecten. Ze zijn in staat om verschillende oppervlaktefunctie-defecten zoals knobbeltjes, krassen en vlekken te detecteren, evenals de meer bekende dimensionale defecten zoals open circuits, kortsluiting en dunner worden van het soldeer. Ze kunnen ook onjuiste componenten, ontbrekende componenten en onjuist geplaatste componenten detecteren. Als zodanig zijn ze in staat om alle visuele controles uit te voeren die eerder werden uitgevoerd door handmatige operators, en veel sneller en nauwkeuriger.
Ze bereiken dit door het oppervlak van het bord visueel te scannen. Het bord is licht door verschillende lichtbronnen en er worden een of meer high-definition camera's gebruikt. Op deze manier kan de AOI-machine een afbeelding van het bord opbouwen
Het geautomatiseerde optische inspectie-, AOI-systeem gebruikt de vastgelegde afbeelding die wordt verwerkt en vervolgens vergeleken met de kennis die de machine heeft over hoe het bord eruit moet zien. Met deze vergelijking kan het AOI-systeem eventuele defecten of verdachte gebieden detecteren en markeren.
AOI gebruikt een aantal technieken om te analyseren of een bord bevredigend is of gebreken vertoont:
Template matching: Met behulp van deze vorm van proces vergelijkt de AOI, het geautomatiseerde optische inspectiesysteem het verkregen beeld met het beeld van een "gouden bord".
Patroonvergelijking: met behulp van deze technieken slaat het AOI-systeem informatie op van zowel goede als slechte PCB-assemblages, waarbij de verkregen afbeelding hierop wordt afgestemd.
Overeenstemming van statistisch patroon: deze benadering lijkt erg op die hierboven, behalve dat het een statistisch gebaseerde methode gebruikt om problemen aan te pakken. Door de resultaten van verschillende boards en verschillende soorten fouten op te slaan, kan het kleine acceptabele afwijkingen opvangen zonder markeringsfouten.
Om de database op te bouwen van wat het bord zou moeten zijn, worden zowel bekende statusborden als PCB-ontwerpinformatie gebruikt zoals later beschreven.
Aangezien de technologie is verbeterd, konden AOI-systemen defecten zeer nauwkeurig voorspellen en een klein aantal scenario's zonder defecten hebben. Als zodanig vormen AOI-systemen een zeer nuttig element in een geavanceerde productieomgeving.