AOI 검출 작동 원리

최초 게시일 Apr 16, 2026, 업데이트 되였습니다. Apr 16, 2026

1 분

#1 AOI 검출이란?
#2 AOI 검출 작동 원리
#3 2D AOI와 3D AOI의 차이

#1 AOI 검출이란?

자동 광학 검사(Automated Optical Inspection, AOI) 는 광학 원리와 영상 처리 기술을 이용해 PCBA 기판의 부품 솔더 접합부를 검사하는 기술입니다. 미세한 솔더 불량을 빠르게 식별할 수 있어, 수작업 육안 검사의 한계를 효과적으로 극복합니다.

ALT:Automated Optical Inspection (AOI)

(이미지 출처: 인터넷)

#2 AOI 검출 작동 원리

AOI 검출 장비는 주로 빛 반사 원리에 의존해 PCBA 기판의 부품 솔더 접합부를 식별하고 검사합니다. 검사 과정에서 얻은 영상 정보는 데이터로 변환되며, AOI 데이터베이스의 합격 파라미터와 비교되어 검출된 솔더 접합부에 불량이 있는지 판단합니다.

ALT:AOI Detection Working Principle Picture

(이미지 출처: 인터넷)

AOI 검출 workflow에 따라 다음 네 단계로 나뉩니다:

영상 획득 단계

검사 대상을 스캔하고 영상을 수집하는 역할을 합니다.

AOI 광원은 고각·저각 RGB 링크 조명(적·녹·청) 조합으로 구성됩니다. 다양한 각도와 색상으로 각 층의 솔더 접합부를 비추어 반사된 빛을 컴퓨터에 수집합니다.

ALT: scanning the inspected object and collecting images

(이미지 출처: 인터넷)

카메라는 PCBA 기판 수직 상단에 위치해 부품 솔더 접합부 영상을 캡처합니다. 입사각=반사각 원리에 따라 솔더 접합부의 각기 다른 각도·층에서 반사된 빛 정보가 카메라에 서로 다른 색상으로 포착됩니다.

ALT:capture images of the component solder joints

(AOI 영상 획득 원리)

데이터 처리 단계

수집된 영상 데이터를 분류·변환합니다.

AOI 장비의 컴퓨터는 수집된 영상 특징을 알고리즘으로 처리(잡음 제거·보정·강화 등)해 후속 분석을 위한 영상 품질을 향상시킵니다.

ALT: classifying and converting the collected image data

(데이터 처리 후 영상)

영상 분석 단계

처리된 영상에서 특징을 추출하고, AOI 데이터베이스의 합격 파라미터와 템플릿 매칭·색상 추출 등의 방법으로 비교해 불량을 판별합니다.

색상 추출 비교: 일반적으로 솔더 접합부의 빨간 영역은 평탄면 반사, 초록 영역은 소형 솔더 각도, 파란 영역은 대형 솔더 각도를 나타냅니다. 각 색상 비율을 추출해 합격 템플릿 비율과 비교하여 임계값 내에 있으면 합격, 벗어나면 사전 정의된 불량 유형으로 불량 보고서를 생성합니다.

ALT:AOI Color Extraction Comparison: Within threshold = Qualified board

(AOI 색상 추출 비교: 임계값 내 = 합격 기판)

템플릿 비교: AOI 데이터베이스의 합격 파라미터는 보통 가져온 부품 패키지 데이터를 템플릿으로 사용합니다. AOI 검출 시 검사 중인 PCBA 기판 영상을 합격 파라미터와 비교해 불판정합니다.

ALT:AOI Template Comparison: Solder bridging

(AOI 템플릿 비교: 솔더 브리지)

보고 단계

검사 결과를 보고합니다.

영상 분석 후 AOI 데이터베이스 합격 파라미터와 불일치하는 PCBA 기판은 NG 기판으로 분류되며 불량이 자동 표시되어 작업자가 재검·수리할 수 있도록 합니다. 합격 기판은 OK 기판으로 분류되어 다음 공정으로 자동 이송됩니다.

#3 2D AOI와 3D AOI의 차이

2D AOI 검출

단일 각도로 RGB 평면 조명을 이용해 부품의 2D 영상을 획득합니다. 솔더 접합부의 반사광을 처리해 색상 비율을 분석함으로써 불량을 검출합니다.

ALT:2D AOI Imaging

(2D AOI 이미징)

장점: 2D AOI 장비는 적용 범위가 넓고 비용이 상대적으로 저렴하며, PCBA 기판의 부품 미삽·틀어짐·동파·솔더 브리지 등 납땜 불량을 빠르게 검출할 수 있습니다.

ALT:quickly detect soldering defects

(이미지 출처: 인터넷)

단점: 2D AOI는 다각도에서 IC 핀 떨어짐·떠있음 등의 불량을 검출할 수 없으며, 조명 변화에 따라 측정 오차가 커 성능에 한계가 있습니다.

3D AOI 검출

2D AOI에 구조화 광 이미징을 추가해 2D에 없는 높이 정보를 격자(grating)로 복원함으로써, 다각도에서 부품 핀 납땜 상태를 검출할 수 있어 2D AOI의 IC 핀 떨어짐·떠있음 한계를 보완합니다.

ALT:3D AOI Imaging

(3D AOI 이미징)

단점: 3D AOI 기술 복잡도가 높아 전문 유지보수가 필요하고, 2D AOI 대비 비용이 높습니다.

AOI 장비는 물체 표면을 기준으로 영상을 획득하므로, 대형 그라운드 패드를 가진 부품 아래 숨은 솔더 불량은 AOI로 검출할 수 없어 X-Ray 검출이 필요합니다.

지속적인 성장