AOI是基于視覺，也是基于自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像分析技術(shù)的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，這樣可以使用軟件編程方式完成AOI的功能設(shè)計(jì)。

AOI設(shè)備的功能和設(shè)備的使用環(huán)境，設(shè)備檢測(cè)的對(duì)象密切相關(guān)。在設(shè)計(jì)AOI設(shè)備的功能的時(shí)候，必須考慮這些因素。

AOI設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境

目前，PCB生產(chǎn)廠家生產(chǎn)完成的pcb板，早已經(jīng)從傳統(tǒng)的低頻率的模擬電路印制扳，過渡到高頻率的數(shù)字電路印制板，而其中的SMT即表面貼裝技術(shù)（Surface Mounting Technology）在現(xiàn)在的數(shù)字電路印制板生產(chǎn)中的使用是最為廣泛的。

在SMT生產(chǎn)全過程中，AOI設(shè)備對(duì)PCB板的檢測(cè)，可以在多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)里使用。從圖中，我們看一下AOI在SMT生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的作用，不同的檢測(cè)點(diǎn)要選擇不同的AOI設(shè)備，其目的是要追求最大的生產(chǎn)性價(jià)比。

從上圖中可以看到，在SMT生產(chǎn)過程中，至少可以有四個(gè)環(huán)節(jié)使用到AOI設(shè)備用于檢測(cè),它們是：PCB的裸板檢測(cè)，錫膏印刷后的檢測(cè)，元器件放置后的檢測(cè)，回流焊接后的檢測(cè)。在四種檢測(cè)的功能分別是：

１．PCB裸板檢測(cè)：用于檢測(cè)PCB生產(chǎn)過程中，由于基板制作、覆銅、蝕刻等產(chǎn)生的缺陷和瑕疵，其中最主要的瑕疵來自蝕刻，主要是檢查其多余的和缺少的部分。AOI在這里一般可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)問題，存在少量漏檢；主要影響其可靠性的是誤檢問題，PCB加工過程中灰塵、沾污和一部分材料反射差會(huì)造成誤檢。解決的辦法是，在AOI檢測(cè)后，進(jìn)行人工驗(yàn)證。

２．錫膏印刷后的檢測(cè)：錫膏印刷是SMT初始環(huán)節(jié)，也是大部分缺陷位置所在。缺陷主要表現(xiàn)在焊盤上焊膏不足或過多；大焊盤中間部分焊膏刮擦，小焊盤邊緣部分焊膏拉尖；印刷偏移，橋連，及沾污等。

３．元器件放置后的檢測(cè)：元器件貼裝環(huán)節(jié)對(duì)設(shè)備精度要求很高，常出現(xiàn)的缺陷有漏貼、錯(cuò)貼、偏移歪斜、極性相反等。AOI檢測(cè)可以檢查出上述缺陷，同時(shí)還可以在此檢查連接密間距和BGA元件上的焊盤焊膏。由于這個(gè)環(huán)節(jié)是可預(yù)防缺陷的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)了，這是可改正的最后的一個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)。

４．回流焊接后的檢測(cè)：在回流焊后，因?yàn)槿毕菀呀?jīng)被固定，所以這里的檢測(cè)是用于發(fā)現(xiàn)問題。這里AOI設(shè)備可以檢測(cè)元件的缺失、偏移和歪斜情況，以及所有極性方面的缺陷，還一定要對(duì)焊點(diǎn)的正確性以及焊膏不足、焊接短路和磽腳等缺陷進(jìn)項(xiàng)檢測(cè)。這是所有生產(chǎn)檢測(cè)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)所有的裝配錯(cuò)誤，提供生產(chǎn)的高度安全性。上面列舉了AOI設(shè)備可能的四種應(yīng)用場(chǎng)合，在這些的場(chǎng)合中AOI設(shè)備的設(shè)計(jì)和功能都是不同的。比如后2個(gè)環(huán)節(jié)的AOI設(shè)備的處理是3D的采集和圖形處理系統(tǒng)；錫膏印刷后的檢測(cè)，可能是3D，也可以是2D的；而PCB裸板的檢測(cè)必定是2D的采集和圖形處理。

本文涉及的AOI設(shè)備是用于PCB裸板的檢測(cè)，即上圖中的第一個(gè)環(huán)節(jié)中使用的AOI設(shè)備。它的作用是針對(duì)PCB生產(chǎn)過程中，由于基板制作、覆銅和蝕刻等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的缺陷和瑕疵。其實(shí)，該AOI設(shè)備一般不會(huì)用在SMT生產(chǎn)廠家，而是用在PCB板生產(chǎn)廠家，它是PCB廠家用于保證質(zhì)量的最后保證。我們的設(shè)備正是針對(duì)PCB板生產(chǎn)廠家的。

AOI設(shè)備的檢測(cè)對(duì)象

已經(jīng)了解到本文涉及的AOI設(shè)備是用于PCB生產(chǎn)廠家出廠蒔的最后檢測(cè)，在這樣一個(gè)環(huán)節(jié)，AOI設(shè)備需要檢測(cè)三類瑕疵,如下圖所示。根據(jù)Moganti歸類法，圖中的三種瑕疵相當(dāng)于Moganti歸類法的第二類瑕疵：針孔(Pin Hole)和第五類瑕疵：缺口(Mousebite).

把這二類瑕疵擴(kuò)展為三種瑕疵，是因?yàn)樵谝院蟮膱D像識(shí)別和處理中，它們可能會(huì)涉及小同的算法和處理邏輯。這樣，我們就詳細(xì)地分析圖中出現(xiàn)瑕疵的情況。

ｌ.左圖是一個(gè)導(dǎo)電的觸點(diǎn)，它可以是一個(gè)過孔(Routing Via)或是球柵陣列（BGA,Ball Girl Array）的一個(gè)點(diǎn)。如是過孔Via的瑕疵，那可能是孔化上錫的工藝問題，在兩層板之間電信號(hào)傳導(dǎo)可能會(huì)不通；如是球柵陣列BGA的瑕疵，那因?yàn)锽GA是通過機(jī)械電接觸導(dǎo)通，顯然就會(huì)無法電接觸了。我們將此類瑕疵歸于BGA類的針孔（Pin Hole）瑕疵。

２.中間圖是可以插入標(biāo)準(zhǔn)插槽的標(biāo)準(zhǔn)連接部件～金手指（Connecting Finger）上的一個(gè)電觸片（Pin），這類瑕疵會(huì)造成插入插槽后的接觸不良。因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)的金手指的Pin腳已經(jīng)不采用黃金為材料，而專用錫材料。如有疵點(diǎn)無疑會(huì)造成Pin腳容易磨損，不利于經(jīng)常插拔。我們將此類瑕疵歸于PAD類的缺口（Nick）瑕疵。

3.右圖是一個(gè)普通的SMT焊盤（PAD），一般用于焊接表面貼裝元器件SMD（Surface Mounting Device）如片狀電阻、電容等，如有疵點(diǎn)，則在焊接時(shí)會(huì)造成如無法上錫，或焊接后的假焊的問題。我們將此類瑕疵歸于PAD類的針孔（Pin Hole）瑕疵。

由此，我們的檢測(cè)主要是在兩類BPC中的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，即PAD和BGA。而檢測(cè)的瑕疵也就是出現(xiàn)在PAD和BGA上的針孔（Pin Hole）和缺口（Nick）瑕疵。

AOI設(shè)備的設(shè)計(jì)指標(biāo)

AOI設(shè)備的要完成的設(shè)計(jì)指標(biāo)比較簡(jiǎn)單，主要有三個(gè)：

１．缺陷檢出率：≥９５％

２．誤報(bào)率：≤１０％

３．一幀圖像（4008pix＊2672pix）的檢測(cè)速度：≤１秒

簡(jiǎn)單概括就是：高速、高檢出率和低誤報(bào)率。