AOI的选购指南

　　AOI即自动光学检测，现已成为电子制造业确保产品质量的重要检测和过程质量控制工具，因此，如何从重多的AOI品牌中选择和利用适合自己要求的AOI，已成为广大电子制造工作者十分关心的问题。

AOI的组成

　　要选择一台适合自己AOI产品，我们首先要先了解AOI的基本架构和组成。

　　AOI是由视觉系统、机械系统、软件系统和操作平台组成。视觉系统主要是执行图像采集功能;机械系统是执行将所检物体传送到指定的检测点;软件系统是将所采集的图像进行分析和处理。这几大系统的整合是由软件系统来完成，因此软件的优劣，是AOI的检测能力强弱的重要因素。

AOI的视觉系统选择

　　AOI的视觉系统是由相机和光源组成。

　　1、相机的选择

　　AOI的相机按摄取图像的模式分为面阵相机和线阵相机。面阵相机是采用拍摄一幅一幅的图片的方式取像;线阵相机是逐行扫描方式取像，面阵相机的优点是图像的还原性较好，打光的角度容易调整，容易得到较清晰的图像，因而市面上的AOI绝大多数厂商使用这类相机。线阵相机的图像还原性较差，打光的角度难以调整，是目前误判率Zgao的AOI，采用这类相机的唯yi优点是检测的速度相对快一点，但检测小板时，它的检测速度又要相对慢一些。因此，对相机的选择应该Z好选择面阵相机。

　　面阵相机又分模拟相机和数字相机(CCD)两类。模拟相机目前在AOI的市面上应用Z多，因为模拟相机在对图像处理时，要经过多次ND、D/A转换，因而图像容易失步，从而造成图像处理障碍，导致误判，但模拟相机的价格较便宜。大量使用数字相机是AOI发展的必然趋势，数字相机Zda优点在于图像的还原性好，便于软件对图像的分析和处理，但价格较高。

　　判别模拟相机和数字相机的主要方法是：看这一相机在对图像采集时是否需要图像采集卡。需要图像采集卡的相机是模拟相机，另外，模拟相机的外形尺寸也比数字相机大得多。

　　2、光源的选择

　　光源是AOI的眼睛，光源的好坏是决定AOI检测能力强弱的diyi步。现流行的AOI一般光源分为普通荧光灯和同轴光源两种。使用普通荧光灯光源的AOI一般采用线阵相机，这类AOI目前在被逐步淘汰。

　　同轴光源又分彩色同轴光源和单色同轴光源。相对而言，彩色同轴光源要好一些，因为采用彩色同轴光源所得到的图像比较逼真。

　　同轴光源还可分为塔状同轴光源和碗状同轴光源。相对而言碗状同轴光源的光线较柔和均匀一些，因而不会产生晕光现象。

AOI的机械系统选择

　　AOI的机械系统是由电动机和传动装置构成。

　　1、电动机的选择

　　AOI目前使用的电动机分线性电动机、伺服电动机和步进电动机3种，市面上以伺服电动机和步进电动机为主。

　　线性电动机精确度高，但价格昂贵。伺服电动机的精确度仅次于线性电动机。步进电动机的精确度较低，但价格十分便宜，采用步进电机作为驱动装置的AOI，检测的质量是不可信的，但打价格战不是有效的方法!因此对电动机的选择要按性价比来进行考量的话，应选择伺服电动机作为驱动装置的AOI。

　　2、传动装置的选择

　　用伺服电动机作为AOI的传动装置一般由丝杆和导轨组成。好的丝杆的精度较高，能满足AOI检测的精度要求。

AOI的软件系统选择

　　软件系统是AOI的灵魂。软件算法的优劣直接影响检测效果。软件考量的标准大至有以下几点：

　　1、软件的开发环境

　　软件的开发环境对AOI程序控制非常重要。根据实际工作经验来看，用VC++语言开发的AOI应用软件，程序稳定可靠，其它语言开发的应用程序，其稳定性要差很多。

　　2、软件的运算法则

　　AOI软件运算法则很多，有灰度相关法(又叫灰度提取法)、边缘识别法、固态建模法、统计外形建模法等。

　　灰度相关法的缺点在于受光线的明暗度的影响较大，容易产生误判。但随着光源设计的日益完善，这一影响现较小。

　　边缘识别法的缺点在于被检测物的边缘往往不是一条标准的直线，只有通过降低像元尺寸来达到提高检测效果的目的，但其效果也不十分理想。

　　固态建模法是将几个二维图像合并成一个三维图像。但拼接的部分往往出现重叠，因而对软件分析会造成干扰，从而影响检测效果。

　　统计外形建模法是采用学习统计的方法，从而发现被检物的规律，来建立一个标准的数学模型，借以实现其检测的目的。这种方法的缺点在于在统计学习过程中，人的干扰因素太多，因而存在一定的不确定因素，从而影响检测的质量。

　　总之AOI软件的运算法则是多种多样的，每一种法则既有优点也有缺点，关键看检测效果。

　　3、软件的稳定性

　　软件的稳定性是AOI的核心。软件的稳定性包括：检测时会不会发生死机;检测框是否会发生不明真相的偏移：检测时是否发生系统崩溃;检测过程中系统是否会出文件丢失：随着检测时间越长，误判是否会相应增多等，这些都有是软件不稳的重要标志。

　　检测AOI程序是否稳定的Z简单而又有效的方法是：将一块问题PCBA板反复检测，看每次检测出的NG数的振幅是否过大，其一致性是否良好，也就是AOI的可重复性是多少，一般来讲AOI的可重复性越高，AOI的软件分析处理能力也就越强，软件的稳定性也就越高。

　　可重复性是判断AOI软件优劣的重要指标。现市面上流行的AOI的可重复性在20%-30%之间，也就是说将一块问题PCBA板进行100次的反复检测，Z好的AOI同一个NG数出现20—30次，其它NG数均表现为无规律的振荡。

　　4、软件操作的便利性

　　软件操作的便利性分为制程的便利性和人工确定的便利性。好的AOI软件系统，它的制程相当人性化，且易学、易用。现市面上的AOI的制程分调试型和学习型两种。

　　调试型：这类AOI在程序编制完成后，要将已做好的程序进行必要的调试后方能进行正常的检测运行，这一调试过程少则五六个小时，多则几天，甚至几十天，只有待程序相对稳定后，才能投入正常的运行，这类AOI的致命弱点在于调试的参数很难确定，很难找到一个理想的标准值，表现的特征为：参数值如果放得太宽，就会产生漏判;参数值如果放得过严，就会造成误判的大幅攀升，让操作员无法接受。检测效率较低。目前国外的AOI多属于这一类型。

　　学习型：这类AOI在程序编制完成后，要进行一段时间的学习预测，这样让程序自动地寻找待测物的变化规律，从而建立待测物的标准数学模型，这一过程往往需要20块以上的PCBA板进行学习建库，这一过程也需要2个小时以上才能完成，这类AOI的致命弱点是在学习过程中，如果将有缺陷的待测物一旦被学习到程序里，那么该类待测物的缺陷将被视为良品，从而无法检出。国产AOI属于这一类型。

　　无论是调试型的AOI，还是学习型的AOI，它们有一个共同的缺陷即正确与错误之间是非常接近的，也是很难调整的。因此它们的程序也很难稳定。

AOI的功能选择

　　目前AOI的功能一般都比较全，也没有多大的差别。下面就一些常见的功用作一些简要的说明。

　　1、分辨率的选择：AOI的分辨率应以像元的尺寸大小作为判别的条件，也就是空间分辨率来衡量。像素的大小不是判别AOI检出能力的标准，准确地讲像素大，是决定单位面积像元尺寸大小的因素。如果单位面积不同，像素再高也没有可比性。

　　2、特殊功能的选择：如果你要对多连板的PCBA进行检测，就一定要选择有跳板功能的AOI，也就是有区域选择功能的AOI。如果你将AOI用作质量的过程控制，那么，你在选择AOI时，一定要选择具有RPC功能的AOI，也就是具有实时工艺过程控制的AOI。

　　3、CAD的选择：现在大多数AOI都有CAD数据导入功能，但这一功能的使用，对器件较少的PCBA板的使用效率不是很好，而对元器件较多的PCBA板的使用则能起到事半功倍的效果。

　　4、SPC的选择：SPC是过程统计控制。统计控制没有实时工艺控制(RPC)重要，RPC不但能进行实时的统计分析，还可以进行预警，这样能使生产线长期保持正常工作状态。

　　5、可重复性、误判率和漏判率的选择：

　　可重复性越高的AOI，其性能越稳定，但由于AOI技术还不十分成熟，市面上AOI的可重复性一般为20%-30%。

　　误判率是越低越好，Z好的AOI的误判率只有0.5%左右(按点算)。

　　漏判率也是越低越好，Z好的AOI的漏判别率只有0.5%左右(按不良点算)。

　　由以上论述不难看出，一台性价比较优的AOI必须具备以下条件：

　　①AOI相机要是真正的面阵数字相机(CCD)，这种相机不需要图像采集卡;

　　②AOI光源Z好是同轴碗状光源;

　　③AOI机械系统Z好是伺服电动机为驱动，用丝杆和导轨为传动;

　　④AOI软件系统的开发语言Z好为VC++;

　　⑤AOI软件的可重复性要高;

　　⑥AOI软件的可操作性要人性化;

　　⑦AOI误判率和漏判率要低;

　　⑧AOI检测功能要全;

　　⑨AOI要能与RPC实时工艺控制软件进行对接。