光电量测技术 AOI技术的原理与应用 班级：车辆三乙 学号：49715101 .DOCVIP

光電量測技術─ AOI技術的原理與應用 班級：車輛三乙 學號姓名：吳仲莨 老師：朱志良 一、摘要： 自動光學檢測(AOI)設備是近年來相當具有市場潛力的檢測設備，AOI系統發展源自於早期人們雖知道人工檢驗缺乏效率和可重現性，卻因為缺乏有效的自動檢驗方法而繼續依賴手工視覺檢驗(MVI)，直到1980年代後期和1990年代，如下幾個因素導致高效率自動檢驗方法AOI的發展： ?表面黏著技術使用的增加和元件小型化趨勢快速發展。 ?配合更短周期之生產自動化，自動檢驗需更快速因應。 ?更容易與更低成本之電腦技術發展。 由於電氣產品測試方法之相對成本與困難已經大幅增加，至今自動檢驗方法的需求仍持續在發展中。AOI設備被定義為完全自動化的光學系統，依技術可分為1-D(一維條碼檢測、位移檢測)、2-D(圖像識別、瑕疵分類、二維條碼檢測、形狀量測、熱影像檢測、色澤檢測)及3-D(形狀量測、高度瑕疵檢測)三種，AOI技術應用非常廣泛，包括工業生產品質檢測、宇宙探測、生物醫學成像檢測、軍警指紋比對及字形辨認、機械視覺、多媒體技術應用等。自動光學檢驗(AOI)設備市場在表面黏著技術(SMT)設備產業是一個吸引人的市場，由於較多的電子組裝業務及檢驗將轉移至亞洲地區，預期北美和歐洲的市場佔有率將會減少。由於較多的電子組裝業者結合AOI設備檢驗電子裝配且面臨通信和電腦產業強勢的成長而增加銷售，卻也有一些負面因素如價格太高，或廠商相信能藉由MVI設備做較少量檢驗等，此外，一些電子組裝業者購買二手設備多少替代新的設備也是負面影響因素。 未來工業上產品全檢須快速的基本需求使AOI成為目前檢測設備的趨勢與發展方向，國內學術機構近年來已有不少AOI的研究，包括3D外形掃瞄及表面瑕疵，相關儀器製造廠商也已逐漸增加。此研究內容分析AOI市場與技術應用趨勢，探討AOI發展之瓶頸與國內發展機會並提出具體建議供未來發展之參考。研究結果重點摘要如下： 1.國內各產業AOI之需求分析以半導體業所需的檢測機台市場規模最大，其次為電子業，接下來是平面顯示器業。 2.未來國內自動檢測的技術發展趨勢，主要將著重於三維形貌量測技術及顯微AOI技術的發展。 3.現階段期許國內發展自主性AOI最殷切的產業是電子及顯示器產業，目前已有國內廠商進入。半導體業完全仰賴進口，生醫產業則尚未形成。 4.預期未來國內需求成長較大的檢測設備主要是半導體及生醫檢測為主，其次為電子及平面顯示器產業等。 二、前言： 隨著SMT技術的普及，SMT的密集化及細小化，自動光學檢測設備(AOI)正被廣大電子製造廠商用來監測和保證產品質量。 相對於人工目視檢查來說，AOI具有更高的可重複性和更快的檢測速度。八十年代曾有研究表明，當兩個人檢查相同的板四次時，他們的相互認同率少於28%，認同自己的只有大約44%左右。而儘管如此，在2005年前，絕大部分電子製造廠商依然依賴於人工目視檢查。 因為早期引進的進口AOI設備，給電子製造業界的朋友的感覺是：使用繁瑣、複雜，價格昂貴；或者說因為AOI設備編程調試繁複，令工程師不能充分發揮AOI設備的性能，導致AOI未能達到預期的檢測效果，從而覺得AOI設備只是一種“昂貴的擺設品”。本文將從AOI的工作原理、如何評估AOI系統和如何根據具體情況配置AOI系統等幾個方面作探討。 CCD自動光學鏡頭處理檢測物件 三認識AOI及其工作原理 1.定義： 自動光學檢測儀(AOI)是應用於表面貼裝(SMT)生產線上的一種自動光學檢查裝置，可有效的檢測印刷質量、貼裝質量以及焊點質量。通過使用AOI作為減少缺陷的工具，在裝配過程的早期查找和消除錯誤，以實現良好的過程控制。早期發現缺陷將避免將不良品送到後工序的裝配階段，AOI將減少修理成本將避免報廢不可修理的電路板。 2.主要特點： (1)高速檢測系統，不受PCB貼裝密度影響。 (2)快速便捷的編程系統，圖形化界面，所見即所得，運用貼裝數據自動進行檢測程序編制。 (3)針對不同的檢測項目，結合光學成像處理技術，分別有不同的檢測方法。 (4)在被檢測元件的貼裝位置有偏移的情況下，檢測窗口會自動化定位，達到高精度檢測。 (5)顯示實際錯誤圖像，方便進行工人進行最終的目視核對。 (6)統計NG數據分析導致不良原因，實時反饋信息。 AOI工作原理： AOI經過十幾年的發展，技術水平仍處於高速發展階段，如何實現最佳的檢測效果，一直是各AOI廠商不斷研究的技術話題。目前國內市場上可見的AOI品牌眾多，每種AOI各有所長；每個品牌的AOI優勢主要都取決於其不同的創新核心軟件算法，通常採用的軟件算法有:模板比較、邊緣檢查、灰度模型、特徵提取、固態建模、矢量分析、圖形配對和傅里葉氏分析等，但儘管算法各異，AOI的