De toepassing en ontwikkeling van AOI-technologie in SMT: de kernmotor voor het verbeteren van de kwaliteit van de elektronische productie

Met de ontwikkeling van elektronische producten naar miniaturisatie en hoge dichtheid, zijn traditionele handmatige visuele inspectie en elektrische meetmethoden moeilijk geworden om te voldoen aan de hoge precisie-eisen van SMT (Surface Mount Technology) productie. AOI (Automatic Optical Inspection) technologie, door middel van optische beeldvorming en intelligente algoritmen, is een kerntool geworden voor het waarborgen van las-kwaliteit en het verbeteren van de productie-efficiëntie. Dit artikel zal systematisch de sleutelrol van AOI in SMT analyseren vanuit aspecten zoals technische principes, toepassingsscenario's, uitdagingen in de industrie en toekomstige trends.

AOI is een niet-destructieve testtechnologie gebaseerd op optische beeldvorming en computeranalyse. De kern omvat:

Optisch systeem: Hoge-resolutie CCD-camera's of scanners worden gebruikt om PCB-beelden (printed circuit board) te verkrijgen. Gecombineerd met ringvormige vezel lichtbronnen en telecentrische lenzen, worden parallax-effecten geëlimineerd om de beeldhelderheid van 18% te garanderen.

Analyse-algoritme: Het is verdeeld in Design Rule Verification (DRC) en grafische herkenningsmethode. DRC detecteert defecten via vooraf ingestelde regels (zoals pad-afstand), terwijl de grafische herkenningsmethode een hoge precisie-matching bereikt door standaardbeelden te vergelijken met werkelijke beelden 68.

Intelligente software: Moderne AOI omvat statistische modellering (zoals SAM-technologie) en AI deep learning om de aanpassingsvermogen aan componentkleur en -vormveranderingen te verbeteren, waardoor de verkeerde beoordelingsfrequentie met 10 tot 20 keer wordt verminderd in vergelijking met traditionele methoden.

Belang: 60%-70% van de lasdefecten is het gevolg van de afdrukfase (zoals tintekort, offset, bruggen). 37.

Technische oplossing: Een 2D- of 3D-detectiesysteem wordt gebruikt. Het gereflecteerde licht van de rand van de soldeerpasta wordt schuin opgevangen door een cirkelvormige lichtbron, en de hoogte en vorm worden berekend om de afwijking snel te identificeren 710.

Detectiedoelen: gemiste plaatsing, verkeerde polariteit, offset, etc. Als defecten in deze fase niet worden gedetecteerd, zijn ze mogelijk niet repareerbaar na reflow-solderen 34.

Technische voordelen: De PCB heeft na oppervlaktemontage geen hoge-temperatuurvervorming ondergaan, de beeldverwerkingscondities zijn optimaal en de verkeerde beoordelingsfrequentie is laag met 410.

Kernfunctie: Detecteer defecten zoals bruggen, valse solderen en soldeerkogels na het solderen, wat de algehele proceskwaliteit weerspiegelt. 38.

Uitdaging: Het is noodzakelijk om de complexiteit van de driedimensionale vorm van de soldeerverbinding aan te pakken. Sommige systemen combineren röntgendetectie om de nauwkeurigheid met 10 te verhogen.

Efficiëntieverbetering: De detectiesnelheid kan honderden componenten per seconde bereiken, wat de handmatige visuele inspectie ver overtreft en voldoet aan de eisen van snelle productielijnen.

Kwaliteitsborging: De foutdekkingsgraad overschrijdt 80%, waardoor de daaropvolgende herstelkosten veroorzaakt door gemiste detecties met 67% aanzienlijk worden verminderd.

Data-gestuurde optimalisatie: In combinatie met SPC (Statistical Process Control) biedt het real-time feedback over procesparameters, wat helpt om de opbrengst met 410 te verhogen.

Verminderde arbeidskosten: AI-beoordelingssystemen kunnen de beoordelingsarbeid met meer dan 80% verminderen, zoals het "Tianshu AI System" van Gecreate Dongzhi 25.

Verkeerde beoordeling en gemiste detectie: Valse alarmen veroorzaakt door factoren zoals stof en materiaalreflectie vereisen handmatige herinspectie. 37

Programmeercomplexiteit: Traditionele AOI vereist het aanpassen van algoritmen voor verschillende componenten, wat meerdere dagen duurt. 68

AI-integratie: Phantasy's "aiDAPTIV+ AOI" gebruikt bijvoorbeeld AI-beeldleren om de slaagkans met 8% tot 10% te verhogen en de verkeerde beoordelingsfrequentie aanzienlijk met 9% te verminderen.

Stereo-visie en 3D-beeldvorming: Door SAM-technologie te integreren met multi-camera-arrays, wordt driedimensionale oppervlakte-topologieanalyse van PCB's bereikt, waardoor de hoogtemeetnauwkeurigheid met 38% wordt verbeterd.

Cloudplatformintegratie: Ondersteunt gecentraliseerde herevaluatie en onderhoud op afstand op meerdere productielijnen, waardoor de afhankelijkheid van fysieke tags met 25% wordt verminderd.

Intelligentie en zelfaanpassing: AI-modellen leren continu van productielijngegevens, optimaliseren dynamisch detectieparameters en passen zich aan kleine-batch, multi-variëteit productiemodi aan. 29

Miniaturisatie van apparatuur en kostenoptimalisatie: Introduceer modellen met hoge kosten-prestatieverhouding voor kleine en middelgrote ondernemingen om de popularisering van AOI te bevorderen.

Volledige procesintegratie: Diepgaand geïntegreerd met MES (Manufacturing Execution System) om gesloten-lus controle te bereiken van inspectie tot procesaanpassing 59.

AOI-technologie is een onmisbare kwaliteitscontroletool geworden in SMT-productie. De integratie ervan met technologieën zoals AI en 3D-beeldvorming stuurt de elektronische productie naar hogere precisie en lagere kosten. In de toekomst, met de verdieping van Industrie 4.0, zal AOI verder verschuiven van "defectdetectie" naar "procespreventie", en een kernknooppunt worden in het intelligente productie-ecosysteem.