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SMT貼片加工廠選擇AOI自動光學檢測儀的評估策略

    在現今充斥著炫麗多樣科技產品的時代,AOI自動光學檢測儀已是幕後一個不可或缺的品質把關者。解除操作人員的勞累,高速准確的發現不良!
    近年來自動光學檢測(Automated Optical Inspection, AOI)系統被大量使用於工業檢測中,隨著機器視覺(Machine
Vision)產業不斷創新與成長,此技術具有更快速、價格越來越便宜與普及的趨勢,使得機器視覺成為提升製程良率不可或缺之重要技術。
    隨著PCB板上零件組裝密度的提升,給電氣接觸測試增加了困難,將AOI 技術引入到SMT 生產線的測試領域也是大勢
所趨。AOl不但可對焊接質量進行檢驗,還可對光板、焊膏印刷質量、貼片質量等進行檢查。各製程AOI 的出現幾乎完全替代人工操作,對提升產品性量、生產效率都是大有作為的。
    上個世紀,在歐美和日本,一些多年從事SMT檢測設備制造的廠商一直都在研發一種能夠代替人(目測)的自動檢測技術,在基礎理論上各個廠家無一例外的選擇了光學原理,同時隨著計算機技術的不斷發展,在成像上可借助數字相機和軟件處理來完成複雜的數字模型運算,由此加速技術的發展和成熟。

AOI自動光學檢測儀(AOI automated optical inspactin)設備自八十年代中推出用于監視和保證電路板組裝的品質,十幾年來,由于AOI能夠提高印刷電路板生産的故障檢測速度和准確度,有效的加強過程質量控制。提高産品質量,提高檢測速度,解決生産過程階段的瓶頸。很多客戶把生産線是否配AOI作爲質量保證的標志性檢測設備,AOI的確從質量、效率、成本、企業形象等多方面給企業帶來好處。因此業界不少公司跟蹤國防SMT技術發展,近年來相繼推出各種優勢、各種特色的AOI産品.

AOI自動光學檢測儀,它是自動檢查經過DIP波峰焊以及SMT回流焊後的PCBA印刷電路板的焊錫焊接狀況和實裝情況的裝置。
 
首先,AOI自動光學檢查儀機器通過內部的照明單元,將焊錫及元器件分解成不同的顔色。在制作檢查程序時,首先取
一塊標准板,對上面的各個元器件的不同部分分別設定合適的顔色參數。
 
在進行檢查時,機器將拍攝到的標准板的圖像作爲標准影像,以設定好的顔色參數作爲標准。將被檢查的基板的圖像與標准影像進行對比,以設定好的色參數爲基准進行判別。

運用高速高精度視覺處理技術自動檢測PCB板上各種不同帖裝錯誤及焊接缺陷.
PCB板的範圍可從細間距高密度板到低密度大尺寸板,並可提供在線檢測方案,以提高
生産效率,及焊接質量 .
       通過使用AOI作爲減少缺陷的工具,在裝配工藝過程的早期查找和消除錯誤,以實
現良好的過程控制.早期發現缺陷將避免將壞板送到隨後的裝配階段,AOI將減少修理
成本將避免報廢不可修理的電路板.

AOI自動光學檢查設備自八十年代中推出用于監視和保證PCBA電路板組裝的品質,十幾年來,由于AOI能夠提高印刷電路板生産的故障檢測速度和准確度,有效的加強過程質量控制。提高産品質量,提高檢測速度,解決生産過程階段的瓶頸。
    很多客戶把SMT生産線是否配AOI作爲質量保證的標志性檢測設備,AOI的確從質量、效率、成本、企業形象等多方面給
企業帶來好處。因此業界不少公司跟蹤國際SMT技術發展,近年來相繼推出各種優勢、各種特色的AOI産品:如日本的歐姆龍AOI設備(OMRON)的VT-WIN、VT-RBT、VT-MUS;以色列奧寶Orbotech–P36 、S22AOI設備 ;安捷綸(Agilent)AOI設備;國産神州視覺AOI;易科訊AOI自動光學檢測儀;振華興AOI設備等。
並且用于PCB裝配檢測的自動光學檢測設備與若幹年前推出的設備比較,有了飛躍式發展和提高,硬件方面采用先進的
多鏡頭組合、高分辯率CCD和先進的光源設計。軟件方面設備智能化發展采用基于神經網絡和多變量分類技術的自學習系統加上特征提取技術,大幅度縮短了調試時間降低誤判率。使AOI測試變得更加快捷、方便、准確。並且AOI還能把生産過程中各工序的工作質量以及對缺陷的類型情況進行收集、反饋給工藝工程師進行分析和處理。綜上所述,就是隨著SMT技術的發展,業界關注青睐AOI的關鍵所在。

AOI自動光學檢測儀應用範圍:

電腦周邊系列:電腦主板,電源板、U盤、網卡、顯卡、監控攝像頭、MP3/MP4主板等。

家用電器系列:DVD主板/解碼板/伺服板、高頻頭板、複讀機板、汽車音響主板/控制板等

無線通訊系列:手機主板、手機按鍵板,無線電話機主板,平板電腦主板,對講機主板等;


     選擇AOI設備的其他關鍵因素還有:報告與修理工具,檢測、修理、良率提高與降低成本之間的重要聯系。畢竟,實施AOI所帶來的真正利益,就在于它能夠迅速確定並報告故障發生的位置及其性質,從而爲操作人員提供進行有效的工藝控制和/或修理所需的數據。
  實時數據傳輸和統計數據工藝控制(SPC)軟件監控缺陷趨勢,而自動警報幫助改善早期報警性能,爲制造人員指明
工藝偏移的根源。不同配置的機器都有集成的修理方案,適應在線或離線應用的需要,可以准確查明缺陷發生的位置。彩色圖像也有助于操作人員對所分析和修理的缺陷進行驗證。


AOI自動光學檢測儀各主要部件功能簡介:
 
 
攝像機:攝取PCB上元器件的影像,用以提供給圖像處理單元。
 
圖像處理單元:對攝像機攝取得圖像進行處理,包括程序制作(參數設定)及影像比對過程。
 
計算機及顯示器:制作程序及顯示檢查結果。
 
照明單元:給系統提供光源。並可將白光分解成爲彩色光或者明暗對比較明顯的灰階光,以使系統能夠區分出不同 的元器件,以及元器件(焊錫)的不同部分。
 
AOI自動光學檢測儀照明單元的光源一般分爲以下三種:
 
鹵素光源、熒光燈光源及LED光源。
 
我們公司的都以高品質高亮度LED燈作爲光源。
  
照明單元的打光方式有三種:
 
正面打光、背面打光、側面打光。
 
一般情況下,采取正面與側面打光相結合的方式會使相機拍攝出來的影像看起來更加清晰。
 
機構部控制單元:控制各個機構部件的運動及其狀態。
 
XY工作台:傳輸及承載PCB。另外由于大部的AOI的相機都是固定不動,所以XY工作台也負責所承載的PCB 的X及Y方向
運動的功能。
 
接口單元:負責與AOI系統外部的計算機及傳送機構進行通訊。


AOI在SMT制造中的作用和功能:
1.代替人工目視檢驗,並檢查人工無法檢查的小型化高密度的産品。  
2.節省人工目視檢驗的工作量。降低人工成本。
3.最終品質控制,統—評判標准。保證生産質量的穩定性。


AOI自動光學檢測儀在SMT生産線中的應用工序:

可檢測元件面的高元件又可檢測回流後的貼片元件,並且可有效的解決鍍錫板工藝的檢測需求,是具有色環電阻、波峰焊後、SMT回流後、元件面等工藝需求的最佳選擇。

印刷後:錫膏印刷缺陷檢查,包括錫膏有無、漏印、拖印、汙染、短路、偏移等
貼片後:可檢測元件的缺失、錯件、極性、損傷、偏移等等
回流後:可對前工序進行全檢,可發現所有環節的不良點。- -例如:缺件,偏移,立碑,側立,反貼,極性,錯件,破損,錫
少,錫多,橋接;假焊等,插件元件焊接,金手指沾錫,PCB板異物。
多領域檢測設計,具備波峰後、紅膠板、色環電阻、元件面檢測等多種應用。

從國內對AOI的使用情況來看,可以把AOI的使用分爲三個階段:

第一、被動的接受AOI作爲檢查裝置;(對一個新鮮事物的好奇和認知);

第二、被客戶逼迫使用AOI(借以品質保障設備取得更多訂單);

第三、主動要求使用AOI。(對外交流更多,對品質和自身期望更高)。

如何在SMT生産線中更好的利用AOI:
一般都把AOI 僅僅當作單純的檢測設備使用或品質把關工具,這並不是很正確的作法,且這樣的用法僅將AOI 的功用
發揮不到50% ,其實若良好的應用AOI ,可從AOI 上得知:錫膏製程上的缺失、置件機的缺失、人為缺失、運送過程的缺失、原材不良的缺失...等等,進而改善該項目或該製程上的缺失。
好的品質的產品需要各站別攜手完成,並非單靠檢測設備在提高良率或做品質把關。


要在當今競爭激烈的市場中立足,電子產品的生產就必需確保產品品質。為了保證產品品質,在生產過程中就需要採用各類測試技術進行檢測,及時發現不良和故障並修復。根據測試模式的不同,測試技術可分為非接觸式測試和接觸式測試,如下:

1. 非接觸性檢查:
人工視覺檢查
(Manual Visual Inspection ,MVI)
自動光學檢查
(Automated Optical Inspection ,AOI)
自動X光線檢查
(Automated X-ray Inspection ,AXI)等.

2.接觸性檢查:
在線測試
(In-Circuit Tester ,ICT)
功能測試
(Functional Tester ,FT)等.

PCBA電路板常用檢查方法的缺點:
 
人工目檢是最方便、實用、適應性最強的一種。因爲從原理上說,設計好的電路板,只要其上的元件類型、位置、極
性全部正確,並且焊接良好的話,其性能就應該符合設計要求。但是由于SMT工藝的提高,及各種電路板結構尺寸的需要,使電路板的組裝向著小元件、高密度、細間距方向發展。受自身生理因素的限制,人工目檢對這種電路板已很難進行准確、可靠、重複性高的檢測了。AOI設備解除操作人員的勞累,高速准確的發現不良!!
 
由于傳統ICT電路板測試儀需要針對不同的電路板制作不同的模板,制作和調試的周期較長,故只適用于大批量生産。


AOI與人工檢查的優缺點:

人工檢查是SMT傳統制造工藝中最廣泛使用的在線測試,但由於製造產量增加和PCB 板與零件的縮小,這個方法變得不可行。

主要優點:低的預先成本、沒有測試夾具、無電氣測試和視覺上的局限。
主要缺點:是高長期成本、不連續的不良發覺、數據收集困難。

由于AOI是光學檢查,所以凡是用AOI可以檢查出來的不良,用肉眼也完全可以看到。
 
AOI則只能以設定好的標准爲基准進行判斷。如果標准設定太嚴,則誤判太多。標准設定太寬,又會漏檢。
 
尤其是那種在線的AOI,對編程的要求更高。但對于AOI而言,程序設定好以後,即可連續測板,機器不會疲勞。
對于比較小的元件,如0201的料,用肉眼檢查起來比較吃力,而AOI由于具有光學放大左右,所以對于較小的元器件的
檢查具有比較大的優勢。所以將來用AOI取代肉眼檢查是一個發展趨勢。
  
 
傳統SMT加工,貼片加工,AI插件加工,DIP插件加工等PCBA代加工廠,SMT操作人員肉眼檢查可以根據標准加以靈活判斷。但是采取人工檢查,對于點數較多,或者批量較大的板,由于長時
間檢查,人眼會産生疲勞,從而造成漏檢。


ICT在線測試的優點:

在線測試儀測量時使用專門的針床與已焊接好的線路板上的零件接觸,並用電流進行分立隔離測試,從而精確地測出所裝電阻、電感、電容、二極體、三極管、閘流體、等等,通用和特殊零件的缺件、錯件、參數值偏差、焊點橋接、線路板空焊等不良,並將不良是哪個零件或橋接、空焊位於哪個點告訴用戶。

主要優點:每片板的測試成本低、功能測試能力、高輸出、良好的診斷、快速和徹底的短路與空焊測試。
主要缺點:夾具、編程與調試時間、夾具成本、預期開支和使用問題、 無法涵蓋全部零件之測試。


AOI自動光學檢測儀的優點:

AOI檢測技術它不需要針床,不需要夾具,在電腦程式驅動下,CCD (Charge Coupled Device ,CCD)分區域或自動掃描PCB,收集部分或整張圖像,測試的焊點與資料庫中的合格的參數進行比較,經過圖像處理,檢查出PCB 上不良。

AOI自動光學檢測儀主要優點:極短的測試程式開發時間、靈活性、生產過程中各種問題和出現不良的類型等情況收集並回饋,供控制人員分析和管理。
AOI自動光學檢測儀主要缺點:不能檢測電路錯誤、對不可見焊點的檢測也無能為力。
 
AOI自動光學檢測儀編程簡單:    AOI通常是把貼片機編程完成後自動生成的TXT輔助文本文件轉換成所需格式的文件,
從中AOI獲取位置號、元件系列號、X坐標、Y坐標、元件旋轉方向這5個參數,然後系統會自動産生電路的布局圖,確定各元件的位置參數及所需檢測的參數。完成後,再根據工藝要求對各元件的檢測參數進行微調。  

AOI自動光學檢測儀操作容易:    由于AOI基本上都采用了高度智能的軟件,所以並不需要操作人員具有豐富的專業知識即可進行操作。  

AOI自動光學檢測儀故障覆蓋率高:    由于采用了高精密的CCD高清相機和高智能的測試軟件,通常的AOI設備可檢測多種生産缺陷,故障覆蓋率可達到80%。  

AOI自動光學檢測儀減少生産成本:   由于AOI可放置在回流爐前對PCB進行檢測,可及時發現由各種原因引起的缺陷,而不必等到PCB過了回流爐後才進行檢測,這就大大降低了生産成本。

評估AOI設備必須考慮的問題有那些


1.確定AOI做什麽,放什麽位置,完成什麽任務;
2.AOI設備基本配置是什麽(未來實施必須完成的任務)根據發展對未來設備/軟件升級,功能擴展的選件配置.
3.智能化程度、自學習功能;
4.使用的方便性、編程、調試的快捷性、運作的精確性、可靠性、缺陷判定的准確性,生産效率等。
5.與已有SMT生産線生産節拍的協調性。
6.性能/價格比
7.AOI設備産品的市場占有率、供應商的服務體系
8.AOI設備的可維修性,維修、服務成本比較
 
AOI的選擇策略:


AOI技術被廣泛的應用于SMT生産過程産品質量控制。無論是過程控制,還是産品的最終檢驗,質量控制比傳統的檢測
方法高效、經濟、可靠,如何選擇好最適合于自己企業的AOI系統,對企業來說是非常重要的。企業在選擇AOI時最關心的也主要是以下內容:
1、AOI設備型號選擇。取決于AOI准備放在什麽位置,一般SMT生産線有三個典型位置:絲印後,貼片後,回流焊後。

對客戶有時而言,用于AOI設備投資有限。主要用來控制産品的最終質量,設備的位置有的選擇爐前,有的選擇爐後,這種位置設備型號選擇,強調AOI的系統的綜合功能神州視覺AOI的智能離線式自動光學檢測設備-ALD625,力德創的智能離線式自動光學檢測設備EKT-IV-680等,
2、AOI設備從應用的角度大同小異,各家都有可供選擇的型號。對于多品種、小批量生産,客戶同樣也非常關心其綜
合功能,可測元器件的範圍越大越好等。
3、AOI設備根據産品對象進行選擇單一品種,大批量重複生産對AOI的要求,速度快,硬件上組合光學鏡頭,軟件上誤
判的時間長短;編程與操作技能是否易于掌握,設備的自學習功能等。
6、AOI設備關于誤判率、漏判率
     值得指出是AOI系統的誤判率/漏判率與多方面因素相關,如分辯率、智能化程度,圖型識別與處理功能等,更重
要的程序員的經驗因素,一定程序上程序員爲適應各種變化及常規生産條件而制定的判定合格/不合格的准則是影響誤判/漏判的主要因素。如:同一種元件,不同的顔色實施如何兼容進行特征描述等,就是一個典型的容易造成誤判例子
7、AOI設備的網絡化接口
    隨著信息化制造的發展和企業規模擴張,不少客戶在關心所引進設備是否具有網絡化管理接口及通用的操作系統

8、AOI設備的維護與維修
    維護主要是用戶自己進行的日常維護和定期保養及易損件的更換是否方便有保障。維修兩種情況,一是用戶工程
師經過維修培訓後對于設備使用過程中一般故障的處理,二是較複雜故障處理,可能涉及更換零部件維修,因此客戶關心的問題:
    - AOI設備供應商售後服務體系是否健全(幾小時到現場)
    - AOI設備供應商售後服務體系技術支持強弱(是否有的問題解決不了,要請國外專家)
    - AOI設備零部件更換與校准是否方便、快捷(是否有現成備件,還是要定做周期很長)
    - AOI設備零部件更換及現場服務價格是否可承受軟件的維護與升級等
9、 AOI設備性能、價格比是否符合客戶願望
這和客戶加工的SMT貼片産品,SMT電子加工制造企業發展規劃,投資強度以及對AOI的認識因素相關。

優質的售後服務依賴于領先的技術、經驗豐富的售後服務人員、存儲足夠的備品備件。爲了能提供更好的售後服務,堅持“客戶所需,我們所想;品牌至上,商譽是金”的服務理念,我司建立了完美的售後服務體系。

1、售後服務體系

  公司技術支援部集結行業資深的服務工程師,所有工程師均受過專業的技術培訓。他們熱忱的服務態度、專業的服務技術得到了廣大客戶的致好評。

● 從收貨之日起,提供一年的免費服務和保修期

● 我公司擁有專門的培訓室,提供專業的培訓及指導。

● 公司提供7X24X365的服務,在接到客戶的申請後,5分鍾之內響應,以最快的速度趕到現場。

● 定期對設備進行免費的檢修、保養工作,並出具書面檢測報告。並與用戶進行溝通,定期開展技術交流活動,預防故障發生,保證設備的·正常運行,提供免費的升級服務。

● 保修期滿後,如客戶需繼續保修,可與公司再簽定售後服務的合同。

● 保修期滿後,如客戶需更換配件,我司以優惠的價格提供所需配件。

● 用戶舉行重要活動時,我方可提供必要的保障服務,如派人現場跟蹤等。

2、AOI配件更換服務

  考慮用戶生産的重要性及響應時間要求,公司技術支援部可以幫助用戶縮短硬件現場更換的時間,公司通過配件倉庫爲用戶提供配件更換服務。在確認需要進行硬件更換時,我司派遣技術人員抵達現場服務,保證故障及時得到更換和修複,確保設備使用放心可靠,萬無一失。並提供預防方案。

3、升級方案及支持服務

  當用戶改變應用範疇、我公司將會及時根據實際情況做出軟件升級方案。當我公司的應用軟件有升級版本時,將及時通知貴公司,並提供相應的升級服務。當系統的硬件設備有更新換代産品時,我公司將及時通知用戶,提供新的産品信息和解決方案。


AOI設備培訓: 
1)AOI設備到客戶處後,我司會派一名工程師到客戶,對客戶相關部門操作人員進行培訓,一般免費培訓2-3人.培訓
時間:7-14天(根據客戶具體情況可靈活安排)。


2)設備銷售至客戶處一年內,客戶受培訓人員如果有離職的情況或者其他特殊情況而又需要重新進行培訓的話,我司也將派工程師到貴公司免費進行培訓!


3)可以根據客戶的需求到我司深圳廠進行培訓,我司可以安排住宿等相關事宜。

AOI設備售後服務及保修:
1)aoi設備從驗收合格後一年保修,終身維護。
2)其中:保修期內,所有零部件包換;保修期滿後,可通過保固協議提供維修服務,只收取配件成本費用。因非質量
原因造成的産品損壞,費用由用戶自行承擔。
3)客戶服務部24小時響應客戶訴求,一般問題電話解決,電話不能解決的問題在正常情況下12小時到達現場。如屬于
配件問題需要更換,48小時可以解決問題確保生産檢測!
4)對客戶的軟件免費終身升級,確保軟件版本的最新及功能的完善。
5)不定期的對客戶進行電話回訪和到客戶處回訪,及時與客戶溝通並改進相關問題!

 

我們將不遺余力地把所掌握的AOI檢測技術和對自動化AOI系統的研究相結合,不斷創造出自動化AOI系統的經典之作!“把人從繁重的SMT生産線上解放出來,讓機器代替手工作業,使企業降低成本,提高生産效率”——這是力德創爲之努力的最終使命與奮鬥目標。

我們擁有一支專業、精幹、高效的管理及工程技術隊伍,能迅速解決生産制程中及客戶反饋的各種問題,保證産品質量持續穩定。 
   我們倡導“零缺陷”生産,以客戶滿意爲出發點,嚴格遵守ISO 9001 2000版的管理程序,以質量求生存,靠信譽求發展!以優質的質量,周到的服務,合理的價格,真誠期待與您攜手合作,共創美好未來!

文章出處:   http://www.aoi-tech.com/

文章來源:   http://www.scofeg.com/index.htm

文章主題:   SMT貼片加工廠選擇AOI自動光學檢測儀的評估策略

 

 



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