Kiểm Tra Quang Tự Động (AOI) Là Gì?

Kiểm tra quang tự động (AOI) là gì? Kiểm tra quang tự động (AOI) là một kỹ thuật dựa trên máy được sử dụng để kiểm tra và đánh giá các bảng PCB cho các lỗi tiềm ẩn như khuyết tật bề mặt, khuyết tật kích thước và khuyết tật vị trí thành phần. AOI đại diện cho một phương pháp tiên tiến sử dụng máy móc để kiểm tra và đánh giá các bảng PCB để phát hiện và xác định các lỗi tiềm ẩn, bao gồm các khuyết tật bề mặt, sai sót kích thước và vị trí không chính xác của các thành phần. Đặc biệt, khi các mạch điện trở nên phức tạp hơn và các yêu cầu về chất lượng và độ chính xác tăng lên, việc tự động hóa kiểm tra các bảng PCB sau quá trình lắp ráp trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. AOI giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng trong quy trình sản xuất và đồng thời giữ cho chi phí sản xuất ở mức tối thiểu (bởi vì đây là một quy trình tự động, loại bỏ sự phụ thuộc vào lao động thủ công).

Quá trình kiểm tra bắt đầu bằng việc quét một bản sao trực quan của bảng PCB và sau đó so sánh hình ảnh này với hình ảnh lý tưởng được lập trình sẵn trong hệ thống AOI. Đây là cách máy AOI hoạt động để chụp hình ảnh bảng PCB. Để thực hiện quá trình này, bảng PCB được đặt dưới các nguồn ánh sáng mạnh như ánh sáng huỳnh quang, đèn LED / hồng ngoại hoặc tia cực tím, đồng thời được trang bị một hoặc nhiều camera có độ phân giải cao. Sau khi bức ảnh được chụp, máy AOI so sánh nó với thông tin về hình dạng và chi tiết của bảng PCB đã được lập trình trước đó thông qua phần mềm xử lý. Bất kỳ sai sót hoặc lỗi nào sẽ được máy AOI phát hiện và đánh dấu.

Máy AOI được lập trình và sử dụng các thuật toán đặc biệt để so sánh hình ảnh thực tế với các tiêu chuẩn chấp nhận được cho các loại bảng PCB cụ thể. Mục tiêu của quá trình kiểm tra này là xác định mọi sai sót và lỗi một cách nhanh chóng và chính xác, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và đảm bảo tính đáng tin cậy của các sản phẩm điện tử sử dụng bảng PCB này.

Lợi ích của việc kiểm tra quang tự động (AOI)

Việc sử dụng kiểm tra quang tự động (AOI) trong quy trình sản xuất và kiểm tra bảng mạch in (PCB) mang lại một loạt lợi ích quan trọng cho các nhà sản xuất và ngành công nghiệp điện tử:

• Tăng Chất Lượng Sản Phẩm: AOI có khả năng phát hiện và xác định các lỗi và khuyết điểm trên bảng PCB một cách chính xác và nhanh chóng. Điều này giúp ngăn chặn việc sản xuất các sản phẩm bị lỗi và đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng cao và đáng tin cậy.
• Giảm Sự Phụ Thuộc Vào Lao Động Nhân Sự: So với kiểm tra thủ công, AOI loại bỏ sự phụ thuộc vào lao động nhân sự và nguy cơ sai sót con người. Điều này giúp giảm nguy cơ sản phẩm bị lỗi do sai sót của con người và giảm thiểu chi phí sửa chữa sau sản xuất.
• Tăng Tốc Quy Trình Kiểm Tra: AOI có khả năng kiểm tra bảng PCB một cách nhanh chóng và hiệu quả, giúp tăng tốc quy trình kiểm tra và giảm thời gian sản xuất tổng cộng. Điều này có thể dẫn đến sản xuất hàng loạt sản phẩm nhanh hơn và tăng năng suất.
• Kiểm Tra Từng Chi Tiết Nhỏ: AOI có độ phân giải cao, cho phép kiểm tra từng chi tiết nhỏ trên bảng PCB, bao gồm cả các thành phần nhỏ và kết nối mạch phức tạp. Điều này đảm bảo rằng ngay cả các lỗi nhỏ cũng được phát hiện và sửa chữa kịp thời.
• Tiết Kiệm Chi Phí: Mặc dù đầu tư ban đầu cho hệ thống AOI có thể tương đối đắt đỏ, nhưng nó có thể tiết kiệm chi phí trong dài hạn bằng cách giảm bớt lỗi sản phẩm, sửa chữa và tái sản xuất. Điều này giúp cải thiện hiệu suất tài chính của công ty.
• Đáng Tin Cậy Và Thống Nhất: AOI đảm bảo rằng quy trình kiểm tra luôn được thực hiện một cách thống nhất và không bị ảnh hưởng bởi yếu tố con người như sự mệt mỏi hay sự thiếu tập trung. Điều này tạo ra tính đáng tin cậy trong quá trình sản xuất.
• Sản Phẩm Cuối Cùng Chất Lượng Hơn: Với việc kiểm tra bảng PCB sử dụng AOI, sản phẩm cuối cùng là sản phẩm có chất lượng cao hơn và đáng tin cậy hơn. Điều này cải thiện uy tín của công ty và tạo sự hài lòng cho khách hàng.

Tóm lại, việc sử dụng kiểm tra quang tự động (AOI) mang lại nhiều lợi ích quan trọng trong việc cải thiện chất lượng sản phẩm, tăng hiệu suất sản xuất và tiết kiệm chi phí cho các nhà sản xuất trong ngành công nghiệp điện tử.

Những Loại Khiếm Khuyết Có Thể Được Xác Định Trong AOI?

Kiểm tra quang tự động (AOI) là một công nghệ kiểm tra và đánh giá bảng mạch in (PCB) một cách tự động và hiệu quả, mang lại một loạt lợi ích quan trọng cho ngành công nghiệp sản xuất điện tử. AOI không chỉ giúp xác định các khuyết tật bề mặt như nốt sần, vết trầy xước, mà còn có khả năng phát hiện các khuyết tật kích thước như mạch hở, quần short và độ mỏng của vật hàn, đặc biệt là khi các mạch trở nên ngày càng phức tạp.

Dưới đây là một số khía cạnh cụ thể về lợi ích của AOI trong việc phát hiện các lỗi và khuyết tật trên bảng PCB:

Đối với bảng PCB có các thành phần (kiểm tra SMT)

Khiếm khuyết khu vực, Bảng quảng cáo, bù thành phần, Phân cực thành phần, Sự hiện diện hoặc vắng mặt của Thành phần, Skew thành phần, Mối hàn quá mức, Thành phần bị lật, Khiếm khuyết chiều cao, Dán không đủ xung quanh Dẫn, Mối hàn không đủ, Nâng Dẫn, không có kiểm tra dân số, đăng ký dán, các thành phần bị hư hỏng nặng, kinh ngạc, khiếm khuyết về khối lượng, phần sai và cầu nối hàn

Đối với bo mạch PCB

Vi phạm độ rộng đường truyền, Vi phạm khoảng cách, Đồng thừa, Đệm bị thiếu, Mạch ngắn, Vết cắt, đứt lỗ (cho dù thông qua bên ngoài miếng đệm) và lắp các bộ phận không chính xác

Hạn chế của kiểm tra quang tự động (AOI)

• Không Thể Phát Hiện Sự Cố Bên Trong PCB Đa Lớp: AOI tập trung vào kiểm tra bề mặt của PCB. Do đó, nếu có sự cố xảy ra bên trong các lớp của PCB đa lớp, như lỗi nối hoặc mạch hở, AOI không thể phát hiện được.
• Không Thể Xác Định Thụ Động Sự Cố: AOI không thể xác định các sự cố thụ động, tức là các sự cố chỉ xảy ra khi PCB hoạt động ở điều kiện cụ thể như nhiệt độ hoặc tần số. Các sự cố như hiện tượng suy giảm nhiệt độ có thể không được phát hiện bởi AOI.
• Phụ Thuộc Vào Độ Sáng Và Góc Chiếu: Hiệu suất của AOI phụ thuộc vào độ sáng, góc chiếu và độ phân giải của hệ thống camera. Do đó, nếu ánh sáng yếu hoặc góc chiếu không phù hợp, AOI có thể không phát hiện được các lỗi.
• Khả Năng Phân Biệt Màu Sắc: AOI thường hoạt động dựa trên việc phân biệt màu sắc. Nếu PCB có bề mặt có màu sắc tương đồng hoặc không có sự tương phản đủ, AOI có thể không thể phát hiện các lỗi một cách chính xác.
• Không Phát Hiện Lỗi Lập Trình: AOI phụ thuộc vào chương trình lập trình để so sánh hình ảnh thực tế với hình ảnh lý tưởng. Nếu chương trình lập trình không đúng hoặc không được cập nhật, AOI có thể bỏ qua các lỗi quan trọng.
• Khả Năng Sai Sót Nhận Diện: AOI có thể gây ra các lỗi nhận diện sai sót, tức là nó có thể báo cáo sai về sự cố hoặc không phát hiện các lỗi thực sự. Điều này đặc biệt xảy ra trong trường hợp lỗi nhỏ hoặc trong điều kiện môi trường không thuận lợi.

Mặc dù AOI có nhiều lợi ích trong việc kiểm tra và đánh giá bảng PCB, nhưng cần phải hiểu rằng nó không thể thay thế hoàn toàn kiểm tra thủ công và các công cụ kiểm tra khác để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của sản phẩm cuối cùng.