AOI

Pengenalan

Dalam dunia elektronik yang terus berkembang dengan cepat, memastikan kualiti dan kebolehpercayaan terbaik bagi papan litar cetak (PLC) adalah perkara yang penting. Salah satu proses yang terbukti untuk mencapai ini adalah Pemeriksaan Optik Automatik (AOI) semasa penyambungan PLC. Samada anda seorang jurutera, pengeluar, atau peminat teknologi, memahami bagaimana AOI mengesan kecacatan dan meningkatkan kecekapan pengeluaran adalah perkara yang penting untuk kekal bersaing.

Penyambungan PLC melibatkan penempatan komponen elektronik pada papan kosong menggunakan kaedah seperti Teknologi Penyatuan Permukaan (SMT) atau Teknologi Lubang Melalui (THT). PLC moden seringkali mempunyai ketumpatan komponen yang tinggi, menjadikan pemeriksaan manual tidak cekap. Itulah di mana AOI berkilau—menggunakan kamera dan algoritma perisian untuk mengesan kelemahan sebelum mereka menjadi masalah yang mahal.

Dalam artikel ini, kita akan menyelami prinsip di balik AOI, meneroka peranannya yang penting pada pelbagai peringkat penyambungan PLC, mengkaji kecacatan biasa, dan membincangkan baik faedah serta cabaran melaksanakan AOI.

Kenapa AOI Penting dalam Pengeluaran PCB

AOI meningkatkan kebolehpercayaan produk secara dramatik dan membantu mengurangkan kerosakan mahal. Papan yang cacat tetapi luput daripada pengesanan boleh menyebabkan kepuasan pelanggan yang rendah, kegagalan di lapangan, dan malahan risiko keselamatan dalam aplikasi kritikal.

Kelebihan utama AOI:

- Pencegahan Ralat: Pengesanan awal mencegah papan yang rosak bergerak ke bawah garis pengeluaran.
- Penjaminan Kualiti: Memastikan papan mematuhi piawaian pengeluaran dengan mengesahkan setiap penempatan komponen dan sambungan solder.
- Pengumpulan Data: Mendaftarkan keputusan pemeriksaan untuk peningkatan proses berterusan.

Tahap Utama AOI (Sebelum & Selepas Reflow)

AOI tidak terhad kepada satu titik pemeriksaan sahaja. Ia boleh ditempatkan secara strategik pada beberapa peringkat:

- AOI Sebelum Reflow
- Berlaku selepas penempatan komponen tetapi sebelum penyolderan.
- Memastikan penempatan yang betul, orientasi, dan jika sebarang bahagian hilang atau ditempatkan secara salah.

- AOI Pasc-Reflow
- Berlaku selepas komponen dikaitkan dalam tanur reflow.
- Memeriksa integriti sambungan timah, jambatan, penyolderan sejuk, dan isu-isu tombstoning.

Dengan menggunakan AOI pada kedua-dua peringkat, pengeluar mencapai proses pemeriksaan yang kukuh untuk mengesan kecacatan awal dan selepas penyolderan akhir.

Kekurangan yang Boleh Dideteksi oleh AOI

AOI cemerlang dalam mengesan pelbagai jenis kekangan, termasuk:

1. Komponen Hilang
2. Penempatan Salah atau Tidak Betul
3. Ralat Orientasi/Polariti
4. Kekurangan Penyolderan: jambatan penyolderan, penyolderan sejuk/tidak mencukupi, sambungan terbuka
5. Tombstoning (bahagian terangkat)
6. Debris Asing (debu, ceceran penyolderan)

Mengenalpasti isu-isu ini dengan pantas mengurangkan kerja semula, menurunkan kadar bahan terbuang, dan memastikan produk memenuhi piawaian kualiti yang ketat.

Cara Sistem AOI Beroperasi

AOI menggabungkan kamera ber-resolusi tinggi, perisian pintar, dan susunan pencahayaan tepat:

- Kamera: Menangkap imej terperincikan dari atas ke bawah dan sudut PCB. Resolusi lebih tinggi bersesuaian dengan pengesanan kekurangan yang lebih halus.
- Pencahayaan: Teknik-teknik pelbagai (pencahayaan ring, pencahayaan sisi, LED berwarna) meningkatkan kontras, menonjolkan kekurangan.
- 2D vs. 3D AOI:
- 2D AOI menawarkan pemeriksaan dari atas yang rata sesuai untuk kekurangan asas.
- 3D AOI memberikan profil kedalaman untuk analisis persendian solder yang rumit.

Algoritma membandingkan imej yang ditangkap dengan model rujukan (papan emas atau data CAD). Sistem moden termasuk pencocokan pola, analisis kontras warna, pengesanan tepi, dan malah pembelajaran mesin untuk mengurangkan panggilan palsu.

Kelebihan Pelaksanaan AOI

1. Kebajikan Pemeriksaan Ditingkatkan
– AOI boleh memeriksa ribuan komponen setiap minit dengan kejituan yang konsisten, membantu anda meningkatkan pengeluaran tanpa berkompromi dengan kualiti.
2. Ketepatan Pengesanan Diperbaiki
– Berbeza dengan pemeriksa manusia yang mungkin letih, AOI terus mengenalpasti kecacatan halus seperti retak solder garis rambut.
3. Simpanan Kos dan Pengurangan Sisa
– Mengesan kecacatan awal mengurangkan kerja semula dan bahan terbuang, menyebabkan lebih sedikit tuntutan jaminan atau penarikan produk.

Cabaran Biasa dan Penyelesaian Praktikal

Walaupun AOI meningkatkan kualiti pengeluaran secara signifikan, beberapa cabaran masih wujud:

1. Positif Palsu/Negatif Palsu
– Penyesuaian yang tidak tepat atau ambang yang terlalu ketat boleh menyebabkan papan baik ditandakan (positif palsu) atau kecacatan luput (negatif palsu).
– Penyelesaian: Sempurnakan parameter pemeriksaan secara berkala, gunakan algoritma pembelajaran mesin untuk kejituan yang lebih tinggi.
2. Tetapan dan Pengaturcaraan Kompleks
– Tetapan awal memerlukan teknikus berpengalaman untuk menyesuaikan pencahayaan, memuatkan data CAD, dan menentukan kriteria pemeriksaan.
– Penyelesaian: Sistem AOI moden menawarkan antaramuka ramah pengguna dan ciri auto-teaching yang mengurangkan kekompleksan tetapan.
3. Pengintegrasian dengan Kaedah Ujian Lain
– AOI melengkapkan X-Ray (AXI), ICT, dan ujian fungsional. Menyelaraskan pertukaran data di antara sistem mengelakkan usaha berlebihan.
– Penyelesaian: Rancang strategi ujian dari awal, selaraskan protokol data, dan tunjuk platform QC terpusat.

Kesimpulan

Dalam situasi pembuatan PCB yang menuntut hari ini, AOI bukan sekadar pilihan—ia adalah keperluan. Apabila papan menjadi lebih kecil dan kompleks, pemeriksaan manual tidak dapat bersaing dengan kelajuan dan kejituan AOI. Melaksanakan AOI menawarkan:

- Pemeriksaan yang lebih laju dan boleh dipercayai
- Pengurangan ralat pengeluaran dan sisa
- Data bernilai untuk penambahbaikan proses berterusan

Sedia untuk meningkatkan lini pengeluaran anda? Pertimbangkan untuk meningkatkan strategi pemeriksaan anda dengan sistem AOI. Untuk idea tambahan tentang bagaimana mengintegrasikan AOI dengan kaedah ujian lain atau menyempurnakan susunan sedia ada, rujuk pakar perniagaan atau lakukan ujian pilot untuk menilai pulangan pelaburan.

Soalan Lazim

Soalan: Adakah AOI diperlukan jika saya sudah menggunakan pemeriksaan X-ray?
Jawapan: Ya. X-ray (AXI) sangat baik untuk persendian tersembunyi seperti BGAs, tetapi AOI cemerlang dalam mendeteksi kecacatan permukaan seperti penyelaras komponen yang salah atau bahagian yang hilang. Mereka bekerja dengan baik sebagai kaedah penyokong.

Soalan: Adakah AOI boleh mengesan kecacatan fungsional?
A: Tidak. AOI fokus pada parameter visual dan geometri. Isu fungsi memerlukan ujian litar dalaman (ICT) atau ujian fungsi (FCT).

Q: Adakah AOI sesuai untuk pengeluaran dalam jumlah rendah?
A: Tentu saja. Walaupun ia paling kos-efektif untuk garis pengeluaran dalam jumlah tinggi, sistem AOI yang kompak boleh menangani prototaip atau pakej kecil dengan penstrapan pantas.

Q: Berapa lama masa yang diperlukan untuk penstrapan AOI?
A: Ia bervariasi dari beberapa jam hingga beberapa hari, bergantung kepada kekompleksan papan, keupayaan sistem, dan pengalaman teknisyen.

Q: Adakah AOI boleh menggantikan pemeriksaan manual sepenuhnya?
A: Dalam banyak situasi, ya. Walau bagaimanapun, beberapa pengeluar masih mengekalkan pemeriksaan manual untuk tugas tertentu seperti memastikan semula kecacatan jarang. AOI secara signifikan mengurangkan, jika tidak sepenuhnya menggantikan, proses pemeriksaan manual kebanyakan.