印制電路(lu)板（PCB）是當今世界最重要的行(xing)業之一。我們身邊(bian)的電子產品無(wu)處不在(zai)，所以對于其制造效率的要求都在(zai)與(yu)日俱增(zeng)。

什么是自動光學檢測（AOI）？

AOI是一種(zhong)自動(dong)化視覺檢測方法，主要用(yong)(yong)于測試(shi)印刷電路板組(zu)件（PCBA）中(zhong)的缺(que)陷(xian)。AOI使(shi)用(yong)(yong)相機自動(dong)掃描PCBA并檢測兩(liang)種(zhong)類型(xing)的故障(zhang)：1、災難性故障(zhang)，例如缺(que)少組(zu)件；2、質(zhi)量故障(zhang)，例如畸形的圓角或者傾斜的組(zu)件。

AOI在(zai)具有非(fei)常高(gao)的(de)產量和非(fei)常低(di)的(de)組(zu)件(jian)可變性的(de)生產環境(jing)中效果最佳，因為實施既耗(hao)時又復雜，并且必須針(zhen)對特(te)定的(de)設計或零件(jian)配(pei)置(zhi)進(jin)行(xing)設置(zhi)。

什么時候應該使用自動光學檢測(AOI)?

自動光(guang)學(xue)檢測是生(sheng)產(chan)中PCBA檢測的(de)理(li)想選擇(ze)，放置(zhi)在焊(han)料回流(liu)焊(han)之后。AOI是一種(zhong)生(sheng)產(chan)技術，由于設置(zhi)它所涉及的(de)時(shi)間和費用，不適合產(chan)品開發或(huo)小批量生(sheng)產(chan)（低于5000單位運(yun)行）。

AOI 的優缺點是什么？

優點

非接觸式測試方法。

AOI可準確檢測(ce)PCB上特定類別的編程(cheng)缺陷（焊點不良和缺失部(bu)件）。

缺點

AOI僅(jin)捕獲PCB缺(que)(que)陷，而不捕獲難以(yi)分(fen)類(lei)的(de)故障模式（如膠水(shui)或密封缺(que)(que)陷）的(de)缺(que)(que)陷。

缺(que)陷檢測功(gong)能不靈活，每個更改都必須編程。

AOI不會發現新的缺(que)陷，只(zhi)會檢測預先編程(cheng)的缺(que)陷。

通常無法(fa)將新(xin)的缺陷識別遠(yuan)程編程到AOI系(xi)統中

適(shi)用自動(dong)光(guang)學(xue)檢測(AOI)的相(xiang)機(ji)考慮標準

高分辨率

隨著元件的(de)微小(xiao)化和PCBA的(de)密集(ji)化，為準確檢測(ce)問題并最大限度(du)地減少“誤報(bao)”，AOI系統能(neng)否(fou)清楚(chu)地“看到”微小(xiao)細節變得至(zhi)關重要。

現階段，即使是(shi)入(ru)門型AOI系(xi)統也要(yao)包含一臺至(zhi)少500萬(wan)像(xiang)素的(de)(de)(de)(de)(de)相機。先進的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統更(geng)是(shi)擁有(you)高(gao)達2000萬(wan)像(xiang)素分辨(bian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)相機，以(yi)更(geng)好地(di)對應當今(jin)PCBA的(de)(de)(de)(de)(de)密度和復雜度。2500萬(wan)像(xiang)素或更(geng)高(gao)分辨(bian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)相機可以(yi)為(wei)(wei)有(you)章可循的(de)(de)(de)(de)(de)AOI系(xi)統提(ti)供(gong)(gong)其所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)精度，更(geng)好地(di)適應不斷增長的(de)(de)(de)(de)(de)密度。同時為(wei)(wei)基于(yu)人工智(zhi)(zhi)能(neng)（AI）的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統提(ti)供(gong)(gong)更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)數據，將(jiang)圖像(xiang)與訓練集進行對比并得出(chu)更(geng)智(zhi)(zhi)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)結論。此外，越來越多的(de)(de)(de)(de)(de)AOI系(xi)統需(xu)要(yao)通過色彩信息來尋找(zhao)并分析某些特定類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷，更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率(lv)可以(yi)避免(mian)在插(cha)值(zhi)運算（debayering）過程中圖像(xiang)細節的(de)(de)(de)(de)(de)損失。

高速

盡管高(gao)像(xiang)(xiang)素(su)有上(shang)述種種好處，如(ru)果影響(xiang)到(dao)了(le)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的吞吐(tu)量(liang)，設(she)計師是(shi)不會(hui)以此為(wei)代(dai)價去提(ti)高(gao)AOI系(xi)(xi)統(tong)(tong)分(fen)辨率的。隨(sui)著(zhu)(zhu)電(dian)路(lu)板越(yue)來越(yue)復(fu)雜，PCB制(zhi)(zhi)造商和(he)(he)組(zu)裝商也知(zhi)悉必(bi)須維持（或提(ti)高(gao)）產量(liang)，否(fou)(fou)則可能導(dao)致客戶流失。因(yin)此速(su)度成為(wei)AOI系(xi)(xi)統(tong)(tong)成功(gong)的關鍵(jian)因(yin)素(su)。盡管高(gao)像(xiang)(xiang)素(su)有上(shang)述種種好處，如(ru)果影響(xiang)到(dao)了(le)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的吞吐(tu)量(liang)，設(she)計師是(shi)不會(hui)以此為(wei)代(dai)價去提(ti)高(gao)AOI系(xi)(xi)統(tong)(tong)分(fen)辨率的。隨(sui)著(zhu)(zhu)電(dian)路(lu)板越(yue)來越(yue)復(fu)雜，PCB制(zhi)(zhi)造商和(he)(he)組(zu)裝商也知(zhi)悉必(bi)須維持（或提(ti)高(gao)）產量(liang)，否(fou)(fou)則可能導(dao)致客戶流失。因(yin)此速(su)度成為(wei)AOI系(xi)(xi)統(tong)(tong)成功(gong)的關鍵(jian)因(yin)素(su)。

高速接口

為了同時(shi)實現目(mu)標(biao)速(su)度與目(mu)標(biao)分辨率，相機需要做到如(ru)下兩(liang)點：高速(su)的(de)傳(chuan)感器以(yi)及(ji)足夠(gou)傳(chuan)輸所有圖像數據的(de)接口。

例(li)如，CoaXPress標準接(jie)(jie)口的最近版本(v2.0)支持(chi)高達(da)12.5 Gbps/通道的傳(chuan)輸速率(lv)，并且可以將四個并行通道配置為一個數據接(jie)(jie)口。因此50 Gbps的帶寬足以將2600萬像素以及8-bit圖像以高達(da)150fps的速率(lv)從相機傳(chuan)輸至處理器。

雖(sui)然(ran)并(bing)非所有的(de)CoaXPress相機都支(zhi)持“CXP-12”鏈路(lu)，但(dan)即使相機以6.25 Gpbs/通(tong)道（CXP-6）運行時，四(si)通(tong)道接口也能保證(zheng)25 Gbps的(de)帶寬(kuan)，輕松實現(xian)高分(fen)辨率圖像60-100 fps的(de)目標。

最佳的快門方式

在(zai)AOI系(xi)(xi)統(tong)中維持高吞吐(tu)量意味(wei)著電(dian)路(lu)板(ban)(ban)快速通(tong)過影像系(xi)(xi)統(tong)的(de)視場(chang)，而(er)系(xi)(xi)統(tong)需(xu)要捕捉每一個電(dian)路(lu)板(ban)(ban)的(de)圖像。有兩(liang)種快門類型(xing)的(de)相機(ji)能以最(zui)佳方式處理這類應用(yong)。

一(yi)種是選(xuan)擇帶有(you)(you)全局(ju)快(kuai)門的(de)(de)(de)(de)相(xiang)機。這類相(xiang)機同時對(dui)整(zheng)個畫面（每個像(xiang)素(su)）進行曝光(guang)。這意(yi)味著只要有(you)(you)足夠快(kuai)的(de)(de)(de)(de)幀率和曝光(guang)設(she)(she)置（快(kuai)門速(su)度），即可“定格”快(kuai)速(su)移動的(de)(de)(de)(de)物(wu)體，最大程度的(de)(de)(de)(de)降低了(le)模糊(hu)或(huo)失真的(de)(de)(de)(de)可能性，這與“卷簾(lian)快(kuai)門”式(shi)相(xiang)機形成了(le)鮮(xian)明對(dui)比。在(zai)通常(chang)情況(kuang)下(xia)卷簾(lian)快(kuai)門相(xiang)機的(de)(de)(de)(de)每百萬像(xiang)素(su)成本比全局(ju)快(kuai)門相(xiang)機更(geng)低，因此對(dui)設(she)(she)計團隊更(geng)具吸引力。但是卷簾(lian)快(kuai)門的(de)(de)(de)(de)逐行式(shi)曝光(guang)將導致快(kuai)速(su)移動的(de)(de)(de)(de)物(wu)體呈現“果凍效應”，很多類型(xing)的(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)檢測無法接受(shou)這樣的(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)。

第(di)二種選擇(ze)是(shi)使(shi)(shi)用(yong)某些(xie)帶有“全局重置”模式(shi)的(de)卷(juan)簾(lian)快門相機，盡管像(xiang)素行是(shi)逐行結束曝(pu)(pu)光(guang)(guang)，但所有像(xiang)素行可(ke)以(yi)同時開始曝(pu)(pu)光(guang)(guang)。在開始曝(pu)(pu)光(guang)(guang)時使(shi)(shi)用(yong)閃光(guang)(guang)燈定格運動，然后(hou)在剩余曝(pu)(pu)光(guang)(guang)期間(jian)內遮擋外部光(guang)(guang)線，卷(juan)簾(lian)快門相機便可(ke)以(yi)用(yong)于高(gao)(gao)速AOI。但是(shi)該(gai)方式(shi)要求卷(juan)簾(lian)快門相機滿足(zu)以(yi)下所有前提條件：高(gao)(gao)分(fen)辨率(lv)、高(gao)(gao)幀(zhen)率(lv)以(yi)及(ji)高(gao)(gao)速接口，同時需要AOI系統能夠控制視野(ye)內的(de)環境光(guang)(guang)，例(li)如“遮擋”輸(shu)送PCB的(de)傳(chuan)送帶。只有滿足(zu)這些(xie)要求時才能考慮使(shi)(shi)用(yong)卷(juan)簾(lian)快門相機。

雙翌(yi)光電(dian)科(ke)技（深圳）有限公司為(wei)所(suo)有要(yao)求(qiu)(qiu)工業自動(dong)(dong)化的行(xing)業提(ti)供系(xi)統和產(chan)品。客(ke)戶(hu)從雙翌(yi)得到(dao)的不僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)(shi)(shi)現成(cheng)的方案，而(er)是(shi)(shi)(shi)特別(bie)根(gen)據客(ke)戶(hu)行(xing)業的要(yao)求(qiu)(qiu)量身制(zhi)做的視覺(jue)自動(dong)(dong)檢測技術(shu)、視覺(jue)定位、視覺(jue)對(dui)位、視覺(jue)測量等系(xi)統與(yu)產(chan)品范圍的方案。雙翌(yi)光電(dian)追求(qiu)(qiu)的不只是(shi)(shi)(shi)技術(shu)可行(xing)性的發(fa)展，而(er)是(shi)(shi)(shi)符合客(ke)戶(hu)利益的理性發(fa)展。