操作手册-2016_CH_ - 第6页

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第一章. 总述
1.1. 概述
AOI，全称 Automatic Optical Inspection，即自动光学检测设备，是基于模拟人眼，运行机器视觉技术，在焊接
工艺生产中代替人，来检测 PCBA 中的常见缺陷的一种高效的智能设备。
随着 PCB 越来越复杂，元件越来越小型化，传统的 ICT 与功能测试正变得越来越费力和耗时。使用针床
（bed-of-nails）测试很难获得对密、细间距板的测试探针的物理空间；对高密度负责的表面贴装电路板（PCBA），
人工目检既不可靠也不经济，而面对微小的元器件，如 0402 型、01005 型等，人工目检实际上已失去了意义。
为了克服之上存在的障碍，AOI 因运而生，是对在线测试（ICT）和功能测试（F/T）的一种有力补充。它可以帮
助 PCBA 生产商提高 ICT（F/T）的通过率、降低目检的人工成本和 ICT 治具的制作成本，避免 ICT 成为产能瓶
颈，缩短新产品产能提升周期，以及通过统计有效的控制产品质量，提升产品的品质。
AOI技术可应用到 PCBA生产线的多个位置，ALeader AOI可在以下五个检测位置提供有效高质量的品质检测：
1） 锡膏印刷后：在印刷机印刷锡膏后，能检测印刷过程中的缺陷，通过对印刷锡膏的检测，避免 PCBA
生产在贴片前产生缺陷，降低了 PCBA 板的维修成本。
2） 回流焊前：该位置应该是贴片后、回流焊前，该位置能够检测锡膏和贴片的好坏，防止 PCBA 在
回流焊前产生缺陷，降低了 PCBA 板的维修成本。
3） 回流焊后：该位置是最典型的位置，不可或缺。采用该位置检测的最大好处在于所有制程中存在的
不良能够在这一阶段检出，因此不会有缺陷流到最终客户处。
4） 回流炉后的红胶检测：该位置的检测，主要的针对红胶板的检测，能够有效的检测红胶的 OK 与否，
降低其通过波峰焊后的缺陷，能够有效的降低其人工目检成本和维修成本。
5） 波峰炉后：该位置主要是针对波峰焊检测，其中包括元器件的检测和插件的检测，该位置检测是整
个波峰焊工艺中品质检测和控制的有效补充。
注①：本手册中出现的设备型号，如非特殊说明，则只作为示例出现。
注②：本手册中出现的参数，仅作为默认参数，应用数值将根据设备现场实际情况手工调节至适合的
范围，以满足实际需求。
1.2. 光源
1.2.1 原理
AOI，主要原理有光学原理和图像处理技术（检测原理）。光学原理包括光学的反射原理和光学成像原理，光
学原理是 AOI 检测的基本原理。图像处理技术，是分析检测的关键技术。检测算法则直接影响缺陷的检测能力。
光学原理，主要为光线的反射原理，如下图：
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光学从左边入射，通过水平镜面后，进行等角度的反射，从右边反射。当光学反射到镜头内时，则在相机内
成像，否则不成像。
ALeader 的光源结构为 RGB（红绿蓝）的塔状环光学，光学的 LED 分布自上而下分别为红色 LED、绿色 LED、
蓝色 LED 等。其拍摄示意图如下：
上图为 ALeader AOI 的拍摄示意图，其拍摄图像的效果图如下：
上图为相机的成像示意图，Chip 件的焊点自焊盘远处到电极，其颜色分布分别为红、绿、蓝等。如下：
光源序
号
拍摄效果
红色
LED
红色 LED，分布在光源的最上方，其作用区域为水平区域和坡度平缓区域。在水平区
域和坡度平缓区域时，能反射更多的红光进入相机，所以该区域成像偏重于红色。
绿色
LED
绿色 LED，分布在光源的中间一层，其作用区域为坡度适度的区域。在坡度适度的区
域，此区域能反射更多的绿光进入相机，所以此区域成像偏重于绿色。
蓝色 蓝色 LED，分布在光源的最下方，其作用区域是坡度陡的区域。在坡度陡的区域，能
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LED
反射更多的蓝光进入相机，所以此区域成像偏重于蓝色。
根据以上原理，坡度自水平到垂直所拍摄的图像效果分别为红色、黄色（红色+绿色）、绿色、青色（绿色+蓝
色）、蓝色，亮度变化则自亮到暗。
检测原理，就是指图像的检测处理算法。ALeader AOI 的检测算法包括图像统计原理、灰阶处理算法和图像色
彩分析技术。
图像统计原理，是 ALeader AOI 独有的一种有效的检测算法，几乎所有的检测都可用到该算法，该算法就是
利用 OK 样本的累计学习和色彩比对来进行检测和判断。
灰阶处理算法，是指亮度分析和统计算法，该算法包括最大值算法、最小值算法、亮度跨度算法、均值算法
和亮度抽取算法。
图像色彩分析技术，就是指分析和处理图像的颜色，主要是通过图像的色彩分布和色彩特征来进行检测和判
断，主要包括色彩抽取算法，波峰焊插件算法、红胶分析算法、孔洞分析算法等。
1.2.2 不同检测类型, 亮度标准确定
ALeader AOI 主要包括炉后回流焊、炉前锡膏、炉后红胶板、波峰焊等检测模块。每个检测检测模块针对不同
的光源标准。ALeader 专用的光源为自上而下分别为 RRGB（红红绿蓝）的环塔状光源，其光源参数如下(以下表
格内标准可能有变化，请以出厂时软件默认设置为准)：
类型 红色 红色 绿色 蓝色
炉后焊锡
10 90 100 150
炉前锡膏
10 90 100 150
炉后红胶
10 90 100 150
波峰焊
10 90
100（白色）
150