光电转化器可以分为CCD(chargeCouplingdiode)和CMOS(complementarymetaloxidesemiconductor)两种。因为制作工艺与设计不同,CCD与CMOS传感器工作原理主要表现为数字电荷传送的方式的不同,工作原理如下图所示,CCD采用硅基半导体加工工艺,并设置了垂直和水平移位寄存器,电极所产生的电场推动电荷链接方式传输到模数转换器。这样的结构与设计很难集成很多的感光单元,制造成本高且功耗大;而CMOS采用无机半导体加工工艺,每像素设计了额外的电子电路,每个像素都可以被定位,而无需CCD中那样的电荷移位设计,对图像信息的读取速度远远高于CCD芯片,因光晕和拖尾等过度曝光而产生的非自然现象的发生频率要低得多,价格和功耗比CCD光电转化器也低,但其缺点是半导体工艺制作的像素单元缺陷多,灵敏度会有一些问题,同时,为每个像素电子电路提供所需的额外空间不会作为光敏区域。芯片表面上的光敏区域部分(定义为填充因子)小于CCD芯片。从理论上讲,这个原因导致可以收集的图像信息光子数会有所减少,所以,CMOS光电转化元件一般需要搭配高亮度光源,噪音也比较大。 取而代之的是自动检测技术,其在生产中承担着重要的角色。对于装配过程中错误的前期查找、消除起关键作用。江苏什么是AOI检测
AOI是SMT加工当中一种检测设备,又称AOI光学自动检测设备,已成为电子制造业保证产品质量的重要检测工具和过程质量控制工具。AOI检测设备工作原理是在自动检测过程中,AOI检测设备机器通过高清CCD摄像头自动扫描PCBA产品,采集图像,将测试点与数据库中合格参数进行对比,经过图像处理,检查出目标PCBA上的焊点缺陷,并通过显示或自动标记缺陷。为维修人员维修和SMT工艺人员改进工艺参数。AOI系统包括多种光源照明、高速数码相机、高速直线电机、精密机械传动结构和图像处理软件。测试时,AOI设备通过摄像头自动扫描和PCB、PCB上的部件或特殊部件(包括印刷锡膏的状态、SMD组件、焊点形状及缺陷等)来捕捉图像,通过处理和数据库软件对合格参数进行比较,并综合判断元件及特性是否合格,然后测试结论,如元件缺失、桥接或焊点质量问题。 广东AOI编程一台机器视觉设备通常可以包含多种配置以及多种原理、算法,取决与对设备功能的需求及结构设计的复杂程度。
AOI的工作方式与SMT当中SPI和印刷机中使用的视觉系统相同,通常使用设计规则检查(DRC)和模式识别。DRC方法根据一些给定的规则检查电路图形(所有的线应该在焊点处结束,所有的引线应该至少,所有的引线应该至少,等等)。该方法能从算法上保证待测电路的正确性,且具有制作简单、算法逻辑简单、处理速度快、程序编辑量小、数据占用空间小等特点,因此被很多人采用。但该方法确定边界的能力较差。图形识别方法是将存储的数字图像与实际图像进行比较。根据完整的印刷电路板或根据模型建立的检验文件进行检验,或根据计算机轴辅助设计中编制的检验程序进行检验。其准确性取决于所采用的发牌率和检验程序,一般与电子测试系统相同,但采集的数据量大,对数据的实时处理要求较高。模式识别方法利用实际设计数据代替DRC中已建立的设计原则,具有明显的优势。
可重复性越高的AOI,其性能越稳定,但由于AOI技术还不十分成熟,市面上AOI的可重复性一般为20%-30%。误判率是越低越好,Z好的AOI的误判率只有0.5%左右(按点算)。漏判率也是越低越好,Z好的AOI的漏判别率只有0.5%左右(按不良点算)。由以上论述不难看出,一台性价比较优的AOI必须具备以下条件:①AOI相机要是真正的面阵数字相机(CCD),这种相机不需要图像采集卡;②AOI光源Z好是同轴碗状光源;③AOI机械系统Z好是伺服电动机为驱动,用丝杆和导轨为传动;④AOI软件系统的开发语言Z好为VC++;⑤AOI软件的可重复性要高;⑥AOI软件的可操作性要人性化;⑦AOI误判率和漏判率要低;⑧AOI检测功能要全;⑨AOI要能与RPC实时工艺控制软件进行对接。 AOI通过光的反射、斜面反射、漫反射分别得到元件本体、焊点、焊盘的不同颜色信息。
AOI检测的工作逻辑可以分为图像采集阶段(光学扫描和数据收集),数据处理阶段(数据分类与转换),图像分析段(特征提取与模板比对)和缺陷报告阶段这四个阶段(缺陷大小类型分类等)为了支持和实现AOI检测的上述四个功能,AOI设备的硬件系统包括了工作平台,成像系统,图像处理系统和电气系统四个部分,是一个集成了机械,自动化,光学和软件等多学科的自动化设备AOI的图像采集系统主要包括光电转化摄影系统,照明系统和控制系统三个部分因为摄影得到的图像被用于与模板做对比,所以获取的图像信息准确性对于检测结果非常重要,可以想象一下,如果图像采集器看不清楚或看不到被检测物体的特征点,那么也就无法谈到准确的检出。 AOI集成了图像传感技术、运动控制技术,AOI检测仪在产品生产过程中可以执行测量、识别和引导等一系列任务。浙江什么是AOI检测仪
AOI基于机器学习的缺陷检测与分类。江苏什么是AOI检测
对于运动物体的检测,要考虑图像运动模糊带来的不利影响,准确计算导致运动模糊的小曝光时间,确定图像传感器的型号。图像传感器的曝光时间应小于导致运动模糊的小曝光时间,快速曝光选择全局快门模式为宜,高速情况下不易采用卷帘式曝光模式;为了获得比较好的信噪比,图像传感器的增益尽可能为1,图像亮度的提升尽可能用光源的能量(功率)来弥补,或者在不影响可用的成像景深情况下,增大镜头的孔径光阑。在系统集成中,被测件的支撑方式、精密传输与定位装置也必须精心设计,这牵涉到精密机械设计技术,这对平板显示、硅片、半导体和MEMS等精密制造与组装产业中的自动光学检测系统非常重要。在这些领域,制造过程通常在超净间进行,要求自动光学检测系统具有很高的自洁能力,对系统构件的材料选型、气动及自动化装置选型、运动导轨的设计与器件选型都有严格要求,不能给生产环境尤其是被测工件本身带来二次污染。尤其是用于表面缺陷检测的AOI系统不能在检测过程中,给被测件表面带来缺陷(如粉尘、划伤、静电等)。 江苏什么是AOI检测
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