AOI (Auto Optical Inspection) 就是自動(dòng)光學(xué)辨識(shí)系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)被普遍應(yīng)用在電子業(yè)的電路板組裝生產(chǎn)線的外觀檢查并取代以往的人工目檢作業(yè)(Visual Inspection)。

AOI的基本原理是利用影像技術(shù)來(lái)比對(duì)待測(cè)物與標(biāo)準(zhǔn)影像是否有過(guò)大的差異來(lái)判斷待測(cè)物是否符合標(biāo)準(zhǔn)，所以AOI的好壞基本上也取決于其對(duì)影像的解析度、成像能力與影像辨析技術(shù)。

早期的時(shí)候AOI大多被拿來(lái)檢測(cè)IC(積體電路)封裝后的表面印刷是否有缺陷，隨著技術(shù)的演進(jìn)，現(xiàn)在則被拿來(lái)用在SMT組裝線上檢測(cè)電路板上的零件焊錫組裝(PCB Assembly)后的品質(zhì)狀況，或是檢查錫膏印刷后是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

AOI最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以取代以前SMT爐前、爐后的人工目檢作業(yè)，而且可以比人眼更精確的判斷出SMT的貼片缺點(diǎn)。就如同人眼一般，AOI基本上也僅能執(zhí)行物件的表面檢查，所以只要是物件表面上可以看得到的形狀，它都可以正確無(wú)誤的檢查出來(lái)，但對(duì)于藏在零件底下或是零件邊緣的焊點(diǎn)還是比較有難度的，當(dāng)然現(xiàn)在有許多的AOI已經(jīng)可以做到多角度的攝影來(lái)增加其對(duì)IC腳翹的檢出能力，并增加某些被遮蔽元件的攝影角度，以提供更多的檢出率，但效果總是不盡理想，難以達(dá)到100％的測(cè)試涵蓋率。

其實(shí)，AOI還有個(gè)最大的缺點(diǎn)是有些灰階或是陰影明暗不是很明顯的地方，比較容易出現(xiàn)誤判(false reject)的情況，這些或許可以使用不同顏色的燈光來(lái)加以判別，但最麻煩的還是那些被其他零件遮蓋到的元件以及位于元件底下的焊點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的AOI只能檢測(cè)直射光線所能到達(dá)的地方，像是屏蔽框肋條或是其邊緣底下的元件，往往就會(huì)因?yàn)锳OI檢測(cè)不到而漏掉。

所以一般的電路板組裝生產(chǎn)線，除了使用AOI來(lái)確保其組裝品質(zhì)，通常還得添加ICT(In-Circuit Test)以及功能測(cè)試(FVT)檢測(cè)，有些產(chǎn)線還會(huì)再多加一臺(tái)AXI (Automatic X-ray Inspection)，利用X-Ray來(lái)檢查元件底下焊點(diǎn)(如BGA)的品質(zhì)，以保證電路板可以達(dá)到100%的測(cè)試涵蓋率。

AOI可以檢測(cè)出組裝電路板的那些缺點(diǎn)？

就芯靈實(shí)業(yè)的了解目前的AOI應(yīng)該可以完全檢查出下列的打件缺點(diǎn)：

缺件 (Missing)

偏斜(Skew)

墓碑 (tombstone)

另外，由于光學(xué)檢查受制于光線、角度、解析度..等因素條件，所以下列這些缺點(diǎn)只有在某些條件之下才可以檢查出來(lái)，但比較難以達(dá)到百分百的檢出率，也就是說(shuō)：

錯(cuò)件 (wrong component) ：

如果是形狀不一樣的錯(cuò)件，或是表面有不同印刷的零件，AOI應(yīng)該也可以檢查出來(lái)。但如果外觀沒有明顯不同，也沒有表面印刷，比如說(shuō)0402尺寸以下的電阻及電容，這些就很難利用AOI來(lái)檢出。

極性反 (Wrong polarity)：

這點(diǎn)也必須取決于零件本身是否有標(biāo)示零件極性的符號(hào)，或是外觀形狀的差異才可以執(zhí)行。

腳翹 (lead lift) 、腳變形(lead defective)：

嚴(yán)重的腳翹可以經(jīng)由光線反射的明暗不同來(lái)判斷出來(lái)，但輕微腳翹可能就有些困難。嚴(yán)重的腳變形也可以使用AOI來(lái)檢測(cè)，輕微的腳翹則需要視情況而定，這通常取決于參數(shù)調(diào)整的嚴(yán)格與否，更取決于工程師或操作員的經(jīng)驗(yàn)值。

錫橋 (solder bridge) ：

一般來(lái)說(shuō)錫橋很容易檢查得出來(lái)，但如果是藏在零件底下的錫橋就沒辦法了。像有些連接器(connector)的錫橋都發(fā)生在元件本體的底部，這時(shí)候使用AOI就沒有辦法檢測(cè)出來(lái)。

少錫 (insufficient solder) ：

錫量嚴(yán)重不足時(shí)當(dāng)然可以使用AOI輕易的判斷，但是錫膏量印刷的多寡總會(huì)有些誤差，這時(shí)候就需要收集一定數(shù)量的產(chǎn)品來(lái)判斷和研究。

假焊：

這個(gè)是最討厭的問題，因?yàn)橥獗硗ǔ：茈y檢查出來(lái)焊接情況，就算可以利用其外觀形狀來(lái)判斷，但其差異真的非常小，把參數(shù)調(diào)得太嚴(yán)的話又容易誤判。像這類問題總需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)校后才能得出最佳的參數(shù)。

總之，AOI雖然好用但確實(shí)也有些局限性，不過(guò)可以用在即時(shí)的SMT初步品質(zhì)分析，并馬上反饋SMT的品質(zhì)狀況，讓SMT制程作業(yè)加以改善，的確可以有效提高SMT的產(chǎn)出良率。

一般使用ICT測(cè)試機(jī)臺(tái)抓到問題再反饋給SMT做修正，通常會(huì)有24個(gè)小時(shí)以上的時(shí)間差，那時(shí)候的SMT的狀況通常已經(jīng)改變，甚至已經(jīng)換線了。所以就品質(zhì)管控的角度來(lái)看，AOI確實(shí)有其存在的必要。

另外，隨著3D技術(shù)的發(fā)展以及MCU運(yùn)算能力的精進(jìn)，現(xiàn)在也有許多設(shè)備商開始發(fā)展立體AOI的技術(shù)，目前技術(shù)比較完善的主要以進(jìn)口品牌為主目，立體AOI的影像技術(shù)確實(shí)比原來(lái)二維的影像更真實(shí)，也更容易比對(duì)出問題點(diǎn)。

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