自动光学检测（AOI）在电子印刷电路板制造中的关键作用
自动光学检测（AOI）是现代电子印刷电路板（PCB）制造和测试中的核心技术。它能够快速且准确地检测电子组件，特别是在PCB制造过程中，确保产品出厂的高质量及正确性，有效避免制造故障。
为何需要自动光学检测
随着电路板的复杂性日益增加，表面贴装技术的引入以及尺寸的进一步缩小，使得电路板变得特别紧凑。一个平均电路板可能拥有数千个焊接接头，这些都是容易出现问题的地方。人工检查虽为公认方法，但效果并不理想，易受检查员疲劳和主观因素影响，可能导致错误的检查结果。为满足市场对产品质量的高要求，并快速可靠地将高质量产品推向市场，自动化光学检测成为集成电子测试策略中不可或缺的工具。
自动光学检测的基础
自动光学检测系统（AOI）利用视觉方法监控印刷电路板的缺陷。它能够检测各种表面特征缺陷，如结节、划痕和污点，以及尺寸缺陷如开路、短路和焊料变薄。它还能检测不正确的组件、缺失的组件和错误放置的组件。这些功能使得AOI系统能够替代之前由人工操作员执行的所有视觉检查，且更为迅速和准确。
AOI系统通过视觉系统扫描电路板表面来实现这些功能。系统由多个光源照明，并使用一个或多个高清摄像机捕捉电路板的图像。随后，AOI设备处理这些捕获的图像，并将其与机器所具有的板材外观知识进行比较，从而检测和突出任何缺陷或可疑区域。
AOI图像采集与分析
图像采集系统是自动光学检测系统的关键部件之一。它通过捕捉印刷电路板和PCB组件的图像，然后由AOI系统内的处理软件进行分析。成像系统的设计取决于具体应用和系统的复杂性与成本。
AOI系统在分析电路板图像时，会自动寻找特定特征，如元件放置、元件尺寸、电路板基准、标签图案（如条形码）、背景颜色和反射率等。系统还需考虑电路板之间的多种差异，如尺寸变化、颜色和反射率的不同等。
AOI光源的重要性
照明是AOI系统的关键要素。选择正确的光源可以更容易地突出不同类型的缺陷。近年来照明技术的进步使得系统能够更容易地突出电路板缺陷，从而提高速度和准确性。
大多数AOI系统都配备有固定的照明系统，但有时也需要根据操作要求和产品类型进行定制。良好的照明是提高系统性能的关键因素。
AOI系统可使用的照明类型包括荧光灯、LED照明以及线或紫外线照明等。照明定位也是重要的环节，光源需要确保所有区域都有良好的照明，并突出缺陷。
自动光学检测系统（AOI）的编程
为了使自动光学检测（AOI）系统能够检查PCB组件，必须在其系统中存储接收到的电路板信息。这涉及到的编程活动对于系统能够正确检测通过的PCB组件上的任何缺陷至关重要。
AOI系统的编程可以通过使用标准版或基于算法的方法进行。前者提供一种已知的好板作为目标供系统学习相关属性；后者则根据PCB数据为电路板生成配置文件。两种方法都有其优点和缺点，需要在设置时间、维护、精度和特定AOI系统要求之间进行平衡。
在印刷电路板制造过程中，检查线路末端的电路板质量至关重要。只有通过自动光学检测等质量监控工具，才能在检测到问题时及时纠正过程，防止其他电路板受到同样问题的影响。