自動または自動光学検査、AOIは、電子回路基板、PCBの製造とテストで使用される重要な技術です。 自動光学検査、AOIにより、電子アセンブリ、特にPCBの迅速かつ正確な検査が可能になり、生産ラインを出る製品の品質が高く、アイテムが製造不良なしで正しく製造されていることを確認できます。
AOI、自動光学検査の必要性
大幅な改善が行われましたが、最近の回路は数年前のボードよりもはるかに複雑です。 表面実装技術の導入と、その後のサイズのさらなる縮小は、ボードが特にコンパクトであることを意味します。 比較的平均的なボードでさえ、数千のはんだ接合部があり、これらは大部分の問題が発見される場所です。
このボードの複雑さの増加は、最近では手動検査が実行可能なオプションではないことも意味します。 それが受け入れられたアプローチであったとしても、検査官はすぐに疲れ、貧弱で誤った構造が簡単に見逃されたため、それは特に効果的ではないことがわかった。 市場では現在、大量かつ高品質の製品を非常に迅速に市場に投入する必要があるため、製品の品質を確実に維持するには、非常に信頼性が高く高速な方法が必要です。 AOI、自動光学検査は、生産ラインの初期段階で障害を検出することにより、コストを可能な限り低く抑えることを保証する統合電子機器テスト戦略に不可欠なツールです。
これに対する解決策の1つは、自動または自動の光学検査システムを使用することです。 自動光学検査システムは、はんだプロセスの直後に生産ラインに配置できます。 このようにして、生産プロセスの初期段階で問題をキャッチするために使用できます。 これには多くの利点があります。 発見された生産プロセスに沿ってさらに修正するのに費用がかかる障害では、これは明らかに障害を発見する最適な場所です。 さらに、はんだおよびアセンブリ領域でのプロセスの問題は、生産プロセスの早い段階で確認でき、情報を使用して早い段階にすばやくフィードバックできます。 このようにして、迅速な対応により、同じ問題を抱えるボードが多くなりすぎる前に問題を迅速に認識して修正することができます。
AOI、自動光学検査の基本
AOI、自動光学検査システムは、視覚的な方法を使用して、プリント基板の欠陥を監視します。 彼らは、結節、引っかき傷、しみなどのさまざまな表面形状欠陥だけでなく、開回路、短絡、はんだの薄化などのより馴染みのある寸法欠陥も検出できます。 また、不正なコンポーネント、欠落しているコンポーネント、誤って配置されたコンポーネントを検出できます。 そのため、手動オペレーターが以前に実行したすべての視覚的チェックを、さらに迅速かつ正確に実行できます。
ボードの表面を視覚的にスキャンすることでこれを実現します。 ボードは複数の光源によって明るく、1つまたは複数の高解像度カメラが使用されます。 このようにして、AOIマシンはボードの画像を作成できます。
自動化された光学検査、AOIシステムは、キャプチャされた画像を使用して処理し、ボードがどのように見えるかについてのマシンの知識と比較します。 この比較を使用して、AOIシステムは、欠陥または疑わしい領域を検出および強調表示できます。
AOIは、多くの手法を使用して、ボードが満足できるものであるか、または欠陥があるかどうかの分析を提供します。
テンプレートマッチング：この形式のプロセスを使用して、AOI、自動光学検査システムは、取得した画像と「ゴールデンボード」からの画像を比較します。
パターンマッチング：この手法を使用して、AOIシステムは、良いPCBアセンブリと悪いPCBアセンブリの両方の情報を保存し、取得した画像をこれらに合わせます。
統計的パターンマッチング：このアプローチは、上記に非常によく似ていますが、問題に対処する統計的に基づく方法を使用する点が異なります。 複数のボードといくつかのタイプの障害の結果を保存することにより、エラーにフラグを立てることなく、わずかな許容可能な逸脱に対応できます。
ボードがどうあるべきかのデータベースを構築するために、後述するように、既知のステータスボードとPCB設計情報の両方が使用されます。
技術が向上するにつれて、AOIシステムは欠陥を非常に正確に予測し、少数の欠陥が検出されないシナリオを持つことができました。 そのため、AOIシステムは高度な製造環境で非常に有用な要素を形成します。