自动光学检查(AOI)
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Up to 60cm^2/Sec 60 cm2
所有的晶片元件(01005) 及最小至0.3mm fine pitch 3D 4M digital Camera
Directional Flash9
三、核心的构造
AOI的基本构造：
由视觉系统、机械系统、软件系统三个主要部分组成。
1. 视觉系统主 要是执行图像 采集功能；
一、AOI的用途 二、国内外发展 三、核心的技术 四、存在的问题
五、发展的方向
3
一、AOI的用途
在表面贴装(SMT)过程中，线路板(PCB)组件贴装生产将要经历焊膏印刷、贴装、回 流焊(波峰焊)等工序，每个工序都可能存在质量问题而直接影响产品的合格率。
1. PCB检测。PCB缺陷可大致分为短路(包括基铜 板短路、电镀短路、尘埃短路、凹坑短路、、 污渍短路、干膜短路、蚀刻力度不够短路、镀 层太厚短路、刮擦短路等)，开路(包括重复性 的开路、刮擦开路、真空开路、缺口开路等) 。
機械定位精度 一個視窗檢查速度(sec)
每秒可檢查範圍
10um,15um,20um,25um 102.4 X 76.8 mm 1 um
Five CCD 250 fov/sec 110 cm*cm/sec (25um)
可辨別最小零件(pitch, size)
01005 / 10um
影像方式(2D/3D) 影像系統型式
东莞神州视觉的 Aleader 及厦门福 信Otek，深圳振 华兴，江苏的明 富；台湾的 Camtek、TRI、良 瑞
7
二、国内外发展
3. 供应商市场占有率
• 日本OMRON公司（40%）以及主营印刷设备的SCREEN公司占据 着日本市场
• 以色列的Orbotech公司及台湾Camtek公司的设备主要针对PCB的裸 板检测，占据了全球其余市场的大多数份额，尤其是台湾，中国大 陆及东亚地区；
2. 机械系统是 执行将所检物 体传送到指定 的检测点；
3. 软件系统是 将所采集的图 像进行分析和 处理。
10
三、核心的构造
1. 视觉系统
CCD摄像机实现光信号转换到电信号，
相 被摄物体的图像经过光学镜头聚焦至 机 CCD 芯片上，CCD 根据光的强弱积累
相应比例的电荷，各个像素积累的电 荷在视频时序的控制下，逐点外移， 经滤波、放大处理后，形成视频信号 输出。
多件
立碑 网孔堵塞 虎焊
侧立
破件
错件
反背
短路
引线浮起
5
二、国内外发展
1. AOI发展历史
• 20世纪50年代开始研究二维图像的统计模式识别。 • 60年代Roberts开始进行三维机器视觉的研究。(国内的三维技术现在
处于研发阶段) • 70年代中，MIT人工智能实验室正式开设“机器视觉”课程。 • 1982年，以色列Orbotech开始引入用于PCB裸板的AOI系统。 • 1998年后，国内电子和半导体工厂，开始引进带有高科技技术含量
AOI系统具有制造容易，数据占用空间小等特点，但该方法确定边
界能力较差，往往需要设计特定方法来确定边界位置。
14
三、核心的构造
3.软件系统
• Ⅱ、图形识别法是将AOI系统中存储的数字化图形与实验检测图像比 较，从而获得检测结果。
• 国产神州AOI是国内销量最大的品牌。年销量600台，共销售4000台。
8
二、国内外发展
4、品牌间对比
Machine Type Manufacturer
Model No.
TRI TR7500E
After Refow OMRON VT-RNS
Orbotech S22
外形
Resolution(micro) CCD讀取視窗大小(mm)
的机器视觉整套的生产线和高级设备。 • 国内AOI设备的开拓者神舟视觉也是宣称2002年开始AOI技术的研发
工作，2004年国内第一台AOI光学检测仪诞生;
6
二、国内外发展
2.Байду номын сангаас国内外的 主要厂商
主要有以色列Orbotech， 美国Machine Vision Products、CyberOptics、 Mirtec 、Agilent，Teradyne， 英国DiagnoSYS 、 YESTech ，爱尔兰MVP， 德国Pruftechnik S， chneider & koch，日本 Omron、Saki、Takano、 Kubotek、V Technology ,韩 国Mirtec等
自动光学检查（AOI）
2012.4.15
1
AOI (自动光学检查)
自动光学检测（AOI， Automatic Optical Inspection）是指通过 光学成像的方法获得 被测对象的图像，经 过特定处理算法处理 及分析，与标准模板 图像进行比较，获得 被测对象缺陷的一种 检测方法。
2
CONTENTS
2. 贴装检测。元件贴装环节过程中常
出现漏贴、偏移、歪斜、极性相反 等缺陷。
3. 回流检测。检测元器件的缺失、偏移
和极性相反等情况，焊点的正确性
以及焊膏是否充分、焊接短路和元
器件翘脚等缺陷进行检测。
4
一、AOI的用途
• AOI基于光学图像处理和计算机视觉识别技术原理来对PCB 组 件生产过程中遇到的缺陷进行检测。
步进马达
伺服马达
线性马达
13
三、核心的构造
3.软件系统
软件系统的核心是分析算法，分为设计规则检验法和图形识别检验法。
Ⅰ、规则检验法（DRC）是按照一些给定的规则检测图形。如以所有 连线应以焊点为端点，所有引线宽度、间隔不小于某一规定值等规 则检测PCB电路图形。
规则检验法具有可以从算法上保证被检验的图形的正确性，相应的
光源系統型式
2.5D
XGA 3 CCD 鏡頭
多分區多角度LED,白光 +RGB
10um,15um,20um 25.6 X 20.48 mm
1 um 250ms/FOV
21 cm2
01005 / 10um
2D 彩色 3 CCD 攝像頭
LED 光源
18um,25um,29um 56 X 42 mm 1 um
镜 定焦定倍 头
光 源
11
三、核心的构造
2. 机械系统 Ⅰ、AOI的控制结构图
12
三、核心的构造
Ⅱ. 马达
线性马达精确度高，但价格昂贵。伺服马达的精确度仅次于 线性马达。步进马达的精确度较低，但价格十分便宜，采用 步进电机作为驱动装置的AOI，检测的质量是不可信的。因
此对马达的选择要按性价比来进行考量的话，应选择伺服马 达作为驱动装置的AOI。
所有的晶片元件(01005) 及最小至0.3mm fine pitch 3D 4M digital Camera
Directional Flash9
三、核心的构造
AOI的基本构造：
由视觉系统、机械系统、软件系统三个主要部分组成。
1. 视觉系统主 要是执行图像 采集功能；
一、AOI的用途 二、国内外发展 三、核心的技术 四、存在的问题
五、发展的方向
3
一、AOI的用途
在表面贴装(SMT)过程中，线路板(PCB)组件贴装生产将要经历焊膏印刷、贴装、回 流焊(波峰焊)等工序，每个工序都可能存在质量问题而直接影响产品的合格率。
1. PCB检测。PCB缺陷可大致分为短路(包括基铜 板短路、电镀短路、尘埃短路、凹坑短路、、 污渍短路、干膜短路、蚀刻力度不够短路、镀 层太厚短路、刮擦短路等)，开路(包括重复性 的开路、刮擦开路、真空开路、缺口开路等) 。
機械定位精度 一個視窗檢查速度(sec)
每秒可檢查範圍
10um,15um,20um,25um 102.4 X 76.8 mm 1 um
Five CCD 250 fov/sec 110 cm*cm/sec (25um)
可辨別最小零件(pitch, size)
01005 / 10um
影像方式(2D/3D) 影像系統型式
东莞神州视觉的 Aleader 及厦门福 信Otek，深圳振 华兴，江苏的明 富；台湾的 Camtek、TRI、良 瑞
7
二、国内外发展
3. 供应商市场占有率
• 日本OMRON公司（40%）以及主营印刷设备的SCREEN公司占据 着日本市场
• 以色列的Orbotech公司及台湾Camtek公司的设备主要针对PCB的裸 板检测，占据了全球其余市场的大多数份额，尤其是台湾，中国大 陆及东亚地区；
2. 机械系统是 执行将所检物 体传送到指定 的检测点；
3. 软件系统是 将所采集的图 像进行分析和 处理。
10
三、核心的构造
1. 视觉系统
CCD摄像机实现光信号转换到电信号，
相 被摄物体的图像经过光学镜头聚焦至 机 CCD 芯片上，CCD 根据光的强弱积累
相应比例的电荷，各个像素积累的电 荷在视频时序的控制下，逐点外移， 经滤波、放大处理后，形成视频信号 输出。
多件
立碑 网孔堵塞 虎焊
侧立
破件
错件
反背
短路
引线浮起
5
二、国内外发展
1. AOI发展历史
• 20世纪50年代开始研究二维图像的统计模式识别。 • 60年代Roberts开始进行三维机器视觉的研究。(国内的三维技术现在
处于研发阶段) • 70年代中，MIT人工智能实验室正式开设“机器视觉”课程。 • 1982年，以色列Orbotech开始引入用于PCB裸板的AOI系统。 • 1998年后，国内电子和半导体工厂，开始引进带有高科技技术含量
AOI系统具有制造容易，数据占用空间小等特点，但该方法确定边
界能力较差，往往需要设计特定方法来确定边界位置。
14
三、核心的构造
3.软件系统
• Ⅱ、图形识别法是将AOI系统中存储的数字化图形与实验检测图像比 较，从而获得检测结果。
• 国产神州AOI是国内销量最大的品牌。年销量600台，共销售4000台。
8
二、国内外发展
4、品牌间对比
Machine Type Manufacturer
Model No.
TRI TR7500E
After Refow OMRON VT-RNS
Orbotech S22
外形
Resolution(micro) CCD讀取視窗大小(mm)
的机器视觉整套的生产线和高级设备。 • 国内AOI设备的开拓者神舟视觉也是宣称2002年开始AOI技术的研发
工作，2004年国内第一台AOI光学检测仪诞生;
6
二、国内外发展
2.Байду номын сангаас国内外的 主要厂商
主要有以色列Orbotech， 美国Machine Vision Products、CyberOptics、 Mirtec 、Agilent，Teradyne， 英国DiagnoSYS 、 YESTech ，爱尔兰MVP， 德国Pruftechnik S， chneider & koch，日本 Omron、Saki、Takano、 Kubotek、V Technology ,韩 国Mirtec等
自动光学检查（AOI）
2012.4.15
1
AOI (自动光学检查)
自动光学检测（AOI， Automatic Optical Inspection）是指通过 光学成像的方法获得 被测对象的图像，经 过特定处理算法处理 及分析，与标准模板 图像进行比较，获得 被测对象缺陷的一种 检测方法。
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CONTENTS
2. 贴装检测。元件贴装环节过程中常
出现漏贴、偏移、歪斜、极性相反 等缺陷。
3. 回流检测。检测元器件的缺失、偏移
和极性相反等情况，焊点的正确性
以及焊膏是否充分、焊接短路和元
器件翘脚等缺陷进行检测。
4
一、AOI的用途
• AOI基于光学图像处理和计算机视觉识别技术原理来对PCB 组 件生产过程中遇到的缺陷进行检测。
步进马达
伺服马达
线性马达
13
三、核心的构造
3.软件系统
软件系统的核心是分析算法，分为设计规则检验法和图形识别检验法。
Ⅰ、规则检验法（DRC）是按照一些给定的规则检测图形。如以所有 连线应以焊点为端点，所有引线宽度、间隔不小于某一规定值等规 则检测PCB电路图形。
规则检验法具有可以从算法上保证被检验的图形的正确性，相应的
光源系統型式
2.5D
XGA 3 CCD 鏡頭
多分區多角度LED,白光 +RGB
10um,15um,20um 25.6 X 20.48 mm
1 um 250ms/FOV
21 cm2
01005 / 10um
2D 彩色 3 CCD 攝像頭
LED 光源
18um,25um,29um 56 X 42 mm 1 um
镜 定焦定倍 头
光 源
11
三、核心的构造
2. 机械系统 Ⅰ、AOI的控制结构图
12
三、核心的构造
Ⅱ. 马达
线性马达精确度高，但价格昂贵。伺服马达的精确度仅次于 线性马达。步进马达的精确度较低，但价格十分便宜，采用 步进电机作为驱动装置的AOI，检测的质量是不可信的。因
此对马达的选择要按性价比来进行考量的话，应选择伺服马 达作为驱动装置的AOI。