AOI基本知識介紹題綱什么是AOI?為什么要引進AOI?AOI的三個開展階段AOI的工作原理AOI的制程位置AOI評估的三要素AOI優缺點什么是AOI?AOI是英文AutomaticOpticalInspector的簡寫,中文名為自動光學檢測儀。

為什么要引進AOI？眾所周知，隨著LED產品越來越精細、效率要求越來越高，人工目檢顯然已經適應不了現代化工業要求，曾有研究說明：當兩個人檢測一樣的產品四次時，他們相互的認同率只有50%，相信自己判斷的只有40%。且人容易疲勞和受情緒影響，一樣的產品周一的檢測效果和周六的檢測效果區別大相徑庭，白天和晚上的區別又不各有差異，戀愛階段和失戀階段的結果也截然不同。相對于人工目檢來說：AOI具有更高的穩定性、可重復性和更高的精準度。而且一個普通10人的檢查崗位使用AOI后一個人就可以完成檢測工作，更重要的是，AOI可以生成一系列的測試數據反響給工藝工程師，做到防范于未然，及時發現前段制程出現的異常問題。由此說來使用AOI已成為LED行業檢測產品外觀的必然開展趨勢。AOI的三個開展階段：從國內SMT引進第一臺AOI到國內自主研發生產AOI再到目前的AOI市場群雄逐鹿的現狀，AOI經歷了三個開展階段：一、被動的承受AOI作為檢查裝置。〔對一個新鮮事物的好奇和認知〕二、被客戶逼迫使用AOI。〔借以品質保障設備取得更多訂單〕三、主動要求使用AOI。〔對外交流更多，對自身期望更高〕AOI的工作原理：根本原理:用光學手段獲取被測物圖形，一般通過一傳感器〔攝像機〕獲得檢測物的照明圖象并數字化，然后以某種方法進展比較，分析和判斷，相當于將人工目檢自動化，智能化。

AOI檢測分為兩局部：光學局部和圖像處理局部。通過光學局部獲得需要檢測的圖像；通過圖像處理局部來分析、處理和判斷。圖像處理局部需要很強的軟件支持，因為各種缺陷需要不同的計算方法用電腦進展計算和判斷。人認識物體是通過光線反射回來的量進展判斷，反射量多為亮，反射量少為暗。AOI與人判斷原理一樣，以灰階值〔0~255〕來判斷瑕疵。AOI通過LED燈光代替自然光，光學透鏡和CCD代替人眼，把從光源反射回來的量與設定標準值進展比較、分析和判斷。目前AOI共有四組光源，分別為同軸光、高環光、低環光和背光，打光效果如以下圖所示：

同軸光高環光背光低環光AOI可以檢測到的一些晶粒外觀不良，如以下圖所示：MESA線異常

探針痕跡過大發光區污染電極刮傷及污染PN電極色差多晶AOI的制程位置AOI在制程的位置是被安排在點測站和分類站之間，讀取點測數據轉檔后的Mapping圖，經AOI掃描檢測后，在輸出的檔案中把外觀不良的晶粒修改成統一的外觀不良Bin。在分類作業時，就可以不用再挑揀該Bin的晶粒，到達把外觀不良晶粒剔除的功能。AOI評估的三要素：AOI作為一種檢測設備，擁有萬變不離其宗的三個主要要素：快、準、穩！一、快，即檢測速度要快。AOI快速檢測的條件是什么？AOI的檢測速度分為兩個階段：1、拍攝圖像；2、處理圖像；因為相機的FOV〔視窗〕有限，所以就必須通過移動X\Y平臺來拍攝完整個芯片的圖像，在X\Y平臺的運動過程當中又要考慮載臺什么時候開場移動、移動到什么位子、什么時候開場拍照，什么時候開場進展圖像處理和分析等等，也就是說：AOI的檢測速度必須協調軟硬件同時工作，這里就牽涉到AOI使用什么樣的伺服系統、使用什么樣的相機、使用什么樣的絲桿、其核心算法又是什么？我們計算AOI的檢測速度是要從load到unload的整個時間，而不是單單從AOI本身提供的速度作為依據，因為有很多AOI的檢測速度只記錄了拍攝時間,而沒有記錄軟體處理分析時間，致使大家受蒙蔽。二、準，即較高的檢出率和較低的誤判率。AOI的準確判斷跟軟硬件都有密不可分的關系，當然最主要的是軟件的核心算法，目前AOI種類繁多，算法也各不一樣，有使用邊緣檢測、法那么判斷、矢量分析、模板比較和統計建模等等，各有千秋，不能一言定論孰優孰劣，除此之外，硬件的要求也是相比照較嚴格的，比方說相機，相機是AOI眼睛，一個好的相機固然能夠捕捉到優質的圖像，這里不得不提到一個像素的問題，經常有朋友問AOI的像素是多少，大家以為像素越高其檢測效果就更好，更準確，其實不然，為什么呢？首先得明白幾個根本概念：1、相機像素.相機像素是指這個相機總共有多少個感光晶片，通常用萬個為單位表示，以矩陣排列，百萬像素相機的像素矩陣為W*H=1000*1000。2、相機分辨率.相機分辨率，指一個像素表示的實際物體的大小，用um*um表示，數值越小，分辨率越高。3、拍攝范圍〔FOV〕.FOV是指AOI相機實際拍攝的面積，以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率決定的。一樣的相機，分辨率越大，它的FOV就越大。例如：1K*1K的相機，分辨率為20um,那么它的FOV=1K*20×1k*20=20mm×20mm，如果用30um的分辨率，他的FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。在圖像中，表現圖像細節不是由像素多少決定的，而是由分辨率決定的。分辨率是由廠商選擇的鏡頭焦距決定的。如果一家AOI采用20um分辨率，對于1mm*0.5mm的零件，它總共占用像素1/0.02×0.5/0.02＝50×25個像素，如果采用30um的分辨率，表示同一個元件，那么有1/0.03×0.5/0.03=33×17個像素，顯然20um的分辨率表現圖像細節方面好過30um的分辨率。既然像素的多少不決定圖像的分辨率〔清晰度〕，那么大像素相機有何好處呢？答案只有一個：減少拍攝次數，提高AOI的測試速度。一個是一百萬像素，另一個是三百萬像素，清晰度一樣〔分辨率均為20um),第一個相機的FOV是20mm×20mm＝400平方mm，第二個相機的FOV是1200平方mm,拍攝同一個物體，假設第一個相機要拍攝30個圖像，第二個相機那么只需拍攝10個圖像就可以了。三、穩，即AOI的重復穩定性。可能在使用中發生這樣的情況：一個程序制作完投入測試后待到關機后第二天再進展測試的時候誤判大大上升，甚至有漏測的情況，這跟AOI的光源、相機有很大關系，目前來說：LED燈優于白熾燈和熒光燈、但同樣的LED燈管有幾分錢幾毛錢和幾塊錢一個的，每一個燈管的波長亮度都存在一定的差異，如果一個光源沒有經過嚴肅的燈管篩選，就必然產生光源預熱不一致、亮度不一致、波長不一致等因素，從而影響測試效果，出現不穩定的情況。其次是相機的鏡頭，一般的工業鏡頭容易受環境即溫度的影響，這些都是影響AOI穩定的因素。我們在評估中可以每天重復測試一樣的芯片10-20次，記錄其良率偏差，即可判斷AOI的重復穩定性。AOI優缺點優點：節省人力，降低人工本錢。增加生產效率，提高生產產能。統一檢