Automatische Optische Inspektion

Automated Optical Inspection (AOI) ist ein Prozess zur Qualitätskontrolle von Leiterplatten. Dabei wird eine automatisierte Maschine eingesetzt, die mit Hilfe von Kameras und Bildverarbeitungssystemen die Leiterplatte auf Defekte wie Kurzschlüsse, Unterbrechungen oder falsch platzierte Bauteile untersucht.

Nutzen

Das AOI-System bietet mehrere entscheidende Vorteile:

Geschwindigkeit: AOI-Systeme können viele Leiterplatten in kurzer Zeit inspizieren, was sie ideal für die Massenproduktion macht.

Konsistenz: Im Gegensatz zur manuellen Inspektion, die subjektiv sein kann, bietet AOI eine konsistente Überprüfung basierend auf festgelegten Parametern und Standards.

Datenaufzeichnung: AOI-Systeme speichern Daten und Ergebnisse, was die Nachverfolgung und Qualitätskontrolle während des gesamten Produktionszyklus erleichtert.

Durchführung

1. Programmierung: Die AOI-Maschine wird so programmiert, dass sie den spezifischen Anforderungen der zu prüfenden Leiterplatte entspricht.

2. Positionierung: Die Leiterplatte wird automatisch positioniert und die Maschine erfasst Bilder ihrer Schichten.

3. Analyse: Die Bilder werden vom System analysiert, um Abweichungen von den Spezifikationen zu erkennen.

4. Überprüfung: Die Ergebnisse werden manuell geprüft und Entscheidungen über die Akzeptierbarkeit der Abweichungen getroffen.

Vor- und Nachteile

Geschwindigkeit (+)

AOI-Systeme sind hocheffizient und eignen sich für die Massenproduktion.

Konsistenz (+)

Sie bieten einheitliche Inspektionsergebnisse und reduzieren die Varianz, die bei manuellen Inspektionen auftritt.

Datenaufzeichnung (+)

Ergebnisse werden für zukünftige Analysen und kontinuierliche Qualitätsverbesserungen gespeichert.

Initialkosten (-)

Hochwertige AOI-Systeme mit erweiterten Funktionen können teuer in der Einrichtung sein.

Technische Einschränkungen (-)

Einige subtile Defekte oder Abweichungen können vom AOI-System nicht erkannt werden.

Falsch-positive Befunde (-)

Kalibrierung und Einstellungen können zu falsch gemeldeten Fehlern oder übersehenen echten Defekten führen.

2D vs. 3D AOI

2D AOI

Funktionsweise: Inspektiert die Leiterplatte mit flachen Bildern aus seitlichen Perspektiven.

Erkennung: Identifiziert Oberflächendefekte wie verschobene, fehlende oder umgekehrte Bauteile und Lötbrücken.

Einschränkungen: Hat Schwierigkeiten, die Höhe oder das Volumen von Lötstellen zu inspizieren, aufgrund des flachen Bildperspektivs.

3D AOI

Funktionsweise: Verwendet Laser- oder kamerabasierte Technologien, um 3D-Bilder der Leiterplatte zu erstellen.

Erkennung: Misst die Höhe, das Volumen und andere Aspekte von Lötstellen mit Präzision.

Vorteile: Erkennt Defekte wie unzureichendes Lot, Lotperlen und versteckte Probleme unter Bauteilen.

Unterschiede zwischen 2D und 3D AOI

1. Erfassungstiefe

• 2D AOI: Konzentriert sich auf Oberflächendefekte mit Hilfe von flachen Bildern.

• 3D AOI: Bietet räumliche Darstellungen für eine detaillierte Analyse von Bauteilen und Lötstellen.

2. Genauigkeit

• 2D AOI: Gut für die Erkennung grundlegender Defekte.

• 3D AOI: Bietet größere Genauigkeit für Messungen von Lötvolumen und -höhe.

3. Kosten

• 2D AOI: Preiswerter und einfacher zu implementieren.

• 3D AOI: Teurer aufgrund der fortschrittlichen Fähigkeiten und Technologie.