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AOI在SMT组装中的重要作用

随着准备用于SMT(表面贴装技术)组装的PCB(印刷电路板)上的线变得越来越细,组件小型化以及SMD(表面贴装设备)的高密度组装,目测已经远远不够了。与SMT组装质量检验要求兼容。结果,AOI(自动光学检查)在SMT组装中变得越来越普遍,成为检查SMT组装过程中形成的焊点性能的关键方法。另外,AOI已经在更广泛的应用领域中被应用,并且其检查技术逐渐变得先进和优化。目前,AOI系统正朝着智能化的方向发展,成为SMT组装中使用的一种检查模式。

AOI技术的工作逻辑

尽管AOI技术已在SMT组装中以不同形式使用,但它们共享相同的工作逻辑,即使用光学方法来捕获被检目标的图形,并可以以某种方式进行检查,分析和判断。AOI系统中常用的检查,分析和判断方法包括DRC(设计规则检查)方法和CAD(计算机辅助设计)数据比较方法。

•DRC方法

DRC方法用于根据某些给定规则检查设计模式。例如,按照以下规则检查PCB电路图案:所有线路均应以焊点作为端子,所有线路共用相同的宽度,并且间距应等于或大于规定值。DRC方法能够从算法保证图案的有效性。此外,DRC方法还具有一些优点,包括易于设置,高速处理,编程量小和数据存储量小。因此,AOI系统主要依靠DRC方法。

DRC的明显缺点在于其在确定边界能力方面的缺点,应通过设计特定的方法来确定边界位置。

•CAD数据比较法

CAD数据比较方法用于将AOI系统中存储的数字图像图案与捕获的实际图像图案进行比较,以总结检查结果。此方法的准确性取决于检查的准确性,定义和所有检查步骤,并且可以获得很高的精度。但是,这种方法的缺点包括捕获的数据量大和对数据实时处理的要求高。

通过比较DRC法和CAD数据比较法,后者具有更多的优点。

AOI技术的检查功能

AOI技术可用于对PCB裸板,焊膏印刷,组件和焊点进行检查。

裸露的PCB检查和焊点检查通常取决于独立的AOI仪器,并且检查不是实时进行的。焊膏检查和组件检查通常取决于与焊膏打印机和贴片机匹配的AOI仪器,并且它们的检查是实时进行的。例如,当前先进的焊锡膏打印机能够通过匹配的AOI系统对打印厚度和打印边缘塌陷进行实时检查。

裸露的PCB的AOI项包括断开连接,窃听,划痕,针孔,线间距和线迹,边缘粗糙度和大面积缺陷。焊点的AOI项包括引线排列和弯曲,缺少的零件,错位,组件的放置方向,组件号,焊点质量等。当AOI系统发现不合格的组件时,通常会向操作员发送信号,以便他们进行更换具有合格的组件,并防止因大量错误而导致的错误。

典型的AOI系统的结构

•用于裸PCB的AOI系统

下图1展示了用于裸PCB的AOI系统。

AOI在SMT组装中的重要作用

该系统基于AOI设计规则,添加了比较功能并准备了两台摄像机。检验子系统使用一维图像传感器捕获PCB上的迹线图像,图像信号经过校正和高速A / D转换后将被发送到控制子系统。然后,控制子系统对缺陷进行判断,并通过沿从前到后的直线移动检查站进行扫描,以便图像传感器可以获取2D图像输出信号。可以实时在油墨中的PCB缺陷上进行标记,并且可以放大缺陷并将其显示在监视器上,以便可以使用目视检查进行检查。

系统操作可以在监视器上以对话的形式实现,而输出子系统则由数字图像监视器,真实图像监视器,打印机和同步镜组成。该系统允许数字彩色图像和真实图像分别显示在监视器上,并输出输出。另外,可以通过同步镜观察图像信号和数字限幅电平的数字。这种类型的系统的检查速度可以高达每分钟几米,最小分辨率可以是微米级,最小线宽和线之间的间隔可以是几微米。

•焊点AOI系统

用于焊点的AOI系统的工作逻辑是,使用光学相机捕获焊点的3D图像,在处理数据后将其与标准焊点图像进行比较,以便可以判断和明确缺陷类别和位置。

•AOI锡膏印刷系统

用于焊膏印刷的AOI系统由照相机和光纤xy系统组成。摄像机安装在xy桌面上,光纤沿xy方向移动,可以获得完整的PCB图像。

在焊膏印刷过程中,用刮刀将焊膏压入模板的开口中,理想的效果是使焊膏的厚度等于模板的厚度。当模板移离PCB时,焊膏边缘会发生一些变化。

锡膏检查系统依靠环形光纤和环形反射器,使倾斜的光照射到焊膏上,并用摄像头从环形光纤的笔直位置捕获图像,以便可以测量焊膏的边缘部分,并可以测量焊膏的厚度想通了。该检查通过将形状转换为光学变化来做出判断。即使在普通的打印情况下,在边缘部分也会产生一些凸起,从而产生一些强烈的反射。

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