Principe de fonctionnement de la détection AOI

1 Qu'est-ce que la détection AOI ?

L'inspection optique automatisée (AOI) est une technologie qui utilise des principes optiques et des techniques de traitement d'image pour inspecter les joints de soudure des composants sur les cartes PCBA. Elle permet d'identifier rapidement les défauts subtils des joints de soudure, surmontant ainsi efficacement les limites de l'inspection visuelle manuelle.

(Source de l'image : Internet)

#2 Principe de fonctionnement de la détection AOI

L'équipement de détection AOI repose principalement sur le principe de la réflexion de la lumière pour identifier et inspecter les joints de soudure des composants sur les cartes PCBA. Les informations d'image obtenues pendant le processus d'inspection sont converties en données et comparées aux paramètres qualifiés dans la base de données AOI pour déterminer si le joint de soudure inspecté présente des défauts.

(Source de l'image : Internet)

Sur la base du flux de travail de détection AOI, celui-ci peut être divisé en quatre étapes suivantes :

Étape d'acquisition d'image

Responsable du balayage de l'objet inspecté et de la collecte des images.

La source lumineuse AOI est composée d'une combinaison de lumières annulaires RVB (rouge, vert, bleu) à angle élevé et à angle faible. En éclairant les joints de soudure sur différentes couches avec divers angles et couleurs, la lumière réfléchie par les joints de soudure est collectée dans l'ordinateur.

(Source de l'image : Internet)

La caméra est positionnée verticalement au-dessus de la carte PCBA pour capturer des images des joints de soudure des composants. Selon le principe selon lequel l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion, les informations lumineuses réfléchies à différents angles et couches des joints de soudure sont capturées par la caméra dans différentes couleurs.

(Principe d'acquisition d'image AOI)

Étape de traitement des données

Responsable de la classification et de la conversion des données d'image collectées.

L'ordinateur de l'équipement AOI traite les caractéristiques d'image collectées à l'aide d'algorithmes, tels que la suppression du bruit, la correction et l'amélioration, afin d'améliorer la qualité de l'image pour une analyse ultérieure.

(Image après traitement des données)

Étape d'analyse d'image

Responsable de l'extraction des caractéristiques de l'image traitée et de leur comparaison avec les paramètres qualifiés dans la base de données AOI à l'aide de méthodes telles que la correspondance de modèles et l'extraction de couleurs pour identifier les défauts dans l'image.

Comparaison par extraction de couleur : Généralement, la zone rouge sur le joint de soudure est la réflexion du plan plat du joint de soudure, la zone verte représente un angle de remontée de soudure plus petit sur la broche du composant, et la zone bleue représente un angle de remontée de soudure plus grand. En extrayant la proportion de chaque couleur dans l'image et en la comparant avec la proportion dans le modèle qualifié, la carte est qualifiée si elle se situe dans la plage de seuil ; sinon, elle génère un rapport de défaut basé sur des types de défauts prédéfinis.

(Comparaison par extraction de couleur AOI : Dans le seuil = Carte qualifiée)

Comparaison de modèles : En règle générale, les paramètres qualifiés dans la base de données AOI sont basés sur les données d'emballage des composants importées comme modèles. Lors de la détection AOI, l'image de la carte PCBA en cours d'inspection est comparée aux paramètres qualifiés dans la base de données AOI pour déterminer si le joint de soudure présente des défauts.

(Comparaison de modèles AOI : Pont de soudure)

Étape de rapport

Responsable du rapport des résultats d'inspection.

Après l'analyse d'image, les cartes PCBA qui ne correspondent pas aux paramètres qualifiés dans la base de données AOI sont étiquetées comme cartes NG, et les défauts sont automatiquement marqués pour une inspection et une réparation ultérieures par le personnel. Les cartes qui correspondent aux paramètres qualifiés sont étiquetées

comme cartes OK et sont automatiquement transférées vers la machine de réception pour le processus suivant.

#3 Différences entre l'AOI 2D et l'AOI 3D

Détection AOI 2D

Utilise principalement un éclairage plan RVB pour capturer des images 2D des composants sous un seul angle. En traitant les réflexions lumineuses des joints de soudure, la proportion de couleur est analysée dans la phase d'analyse d'image pour détecter les défauts.

(Imagerie AOI 2D)

Avantages : L'équipement AOI 2D a un large domaine d'application, un coût relativement faible et peut détecter rapidement les défauts de soudure tels que les composants manquants, le désalignement, le cuivre exposé et les ponts de soudure sur les cartes PCBA.

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Inconvénients : L'AOI 2D ne peut pas inspecter les défauts comme les broches de CI soulevées ou flottantes sous plusieurs angles, et la mesure des bords est considérablement affectée par les changements d'éclairage, limitant ses capacités.

Détection AOI 3D

En s'appuyant sur l'AOI 2D, l'AOI 3D ajoute l'imagerie à lumière structurée. En utilisant des réseaux pour restaurer les informations de hauteur absentes en 2D, elle permet la détection des conditions de soudure sur les broches des composants sous plusieurs angles, répondant aux limitations telles que les broches de CI soulevées ou flottantes dans l'AOI 2D.

(Imagerie AOI 3D)

Inconvénients : La complexité technique de l'AOI 3D est plus élevée, nécessitant une maintenance professionnelle, et son coût est plus élevé par rapport à l'AOI 2D.

Étant donné que l'équipement AOI capture des images basées sur la surface des objets, les défauts des joints de soudure sous les composants avec de grands plots de masse ne peuvent pas être détectés par AOI et nécessitent une inspection par rayons X à la place.