Tên đầy đủ của PCB AOI là phát hiện quang học tự động, dựa trên nguyên tắc thị giác quang học để phát hiện các khuyết tật phổ biến gặp phải trong sản xuất hàn PCB.
Tại sao nên sử dụng PCB AOI?
- Để kiểm soát chất lượng, dây chuyền sản xuất SMT phải được kiểm tra hiệu quả.
AOI (Automatic Optical Detection) là viết tắt của Automatic Optical Detection. Mục đích chính của nó là để phát hiện các khuyết tật phổ biến gặp phải trong sản xuất hàn. Đây là một thiết bị dựa trên các nguyên tắc quang học. AOI là một công nghệ thử nghiệm mới chỉ xuất hiện trong những năm gần đây, nhưng nó đang phát triển mạnh mẽ. Hiện tại, nhiều nhà sản xuất đã tung ra các thiết bị thử nghiệm AOI. Trong quá trình phát hiện tự động, máy tự động quét PCB bằng máy ảnh, thu thập hình ảnh, so sánh các mối hàn được kiểm tra với các thông số đủ điều kiện trong cơ sở dữ liệu, sau khi xử lý hình ảnh, các khiếm khuyết trên PCB được kiểm tra và hiển thị/đánh dấu khiếm khuyết bằng màn hình hoặc cờ tự động. Bên ngoài được sửa chữa bởi người bảo trì.
Việc triển khai AOI có hai mục tiêu chính sau:
(1) Chất lượng cuối cùng
Theo dõi tình trạng cuối cùng của sản phẩm khi nó rời khỏi dây chuyền sản xuất. Mục tiêu này được ưu tiên khi vấn đề sản xuất rất rõ ràng, danh mục sản phẩm cao và số lượng và tốc độ là những yếu tố quan trọng. AOI thường được đặt ở cuối dây chuyền sản xuất. Tại vị trí này, thiết bị có thể tạo ra một loạt các thông tin kiểm soát quá trình.
(2) Theo dõi quá trình
Sử dụng thiết bị kiểm tra để giám sát quá trình sản xuất. Nó thường bao gồm phân loại lỗi chi tiết và thông tin bù đắp vị trí lắp ráp. Các nhà sản xuất ưu tiên mục tiêu này khi độ tin cậy của sản phẩm, sản xuất khối lượng lớn hỗn hợp thấp và nguồn cung cấp linh kiện ổn định là quan trọng. Điều này thường đòi hỏi phải đặt thiết bị kiểm tra ở một số vị trí trên dây chuyền sản xuất, theo dõi tình trạng sản xuất cụ thể trực tuyến và cung cấp cơ sở cần thiết để điều chỉnh quy trình sản xuất.
Mặc dù AOI có thể được sử dụng ở nhiều vị trí trên dây chuyền sản xuất và các khiếm khuyết đặc biệt có thể được phát hiện ở mỗi vị trí, thiết bị kiểm tra AOI nên được đặt ở vị trí có thể xác định và khắc phục hầu hết các khiếm khuyết càng sớm càng tốt.
Có ba vị trí kiểm tra chính:
(1) Sau khi in dán hàn
Nếu quy trình in dán hàn đáp ứng các yêu cầu, số lượng khuyết tật được tìm thấy bởi ICT có thể được giảm đáng kể. Các lỗi in điển hình bao gồm:
A. Không đủ hàn trên tấm hàn.
B. Quá nhiều chất hàn trên đĩa hàn.
C. Chất hàn và tấm hàn được đăng ký kém.
D. Cầu hàn giữa các mặt hàn.
Trong ICT, xác suất sai sót liên quan đến những tình huống này tỷ lệ thuận với mức độ nghiêm trọng của tình huống. Một lượng nhỏ thiếc hiếm khi gây ra khuyết tật, và trong những trường hợp nghiêm trọng, chẳng hạn như không có thiếc hoàn toàn, hầu như luôn luôn gây ra khuyết tật trong ICT. Không đủ hàn có thể là lý do tại sao các thành phần bị thiếu hoặc các điểm hàn mở mạch. Tuy nhiên, quyết định nơi đặt AOI đòi hỏi phải nhận ra rằng sự mất mát thành phần có thể là do các nguyên nhân khác và chúng phải được đưa vào kế hoạch kiểm tra. Việc kiểm tra vị trí hỗ trợ trực tiếp nhất cho việc theo dõi và mô tả quy trình. Dữ liệu kiểm soát quá trình định lượng cho giai đoạn này bao gồm in offset và thông tin về khối lượng hàn và cũng tạo ra thông tin định tính về hàn in.
(2) Trước khi hàn trở lại
Kiểm tra được thực hiện sau khi đặt các yếu tố vào dán hàn trên bảng và trước khi gửi bảng PCB đến lò hàn reflow. Đây là vị trí điển hình cho máy kiểm tra, vì hầu hết các khuyết tật của in dán hàn và vị trí máy có thể được tìm thấy ở đây. Thông tin kiểm soát quá trình định lượng được tạo ra tại vị trí này cung cấp thông tin về hiệu chuẩn của các thiết bị được đặt trong các máy chip tốc độ cao và các phần tử khoảng cách tốt. Thông tin này có thể được sử dụng để sửa đổi vị trí của các bộ phận hoặc chỉ ra rằng máy đặt cần hiệu chuẩn. Việc kiểm tra vị trí này đáp ứng các mục tiêu của quá trình theo dõi.
(3) Sau khi hàn trở lại
Kiểm tra ở bước cuối cùng của quy trình SMT. Đây là lựa chọn phổ biến nhất hiện nay cho AOI PCB vì tất cả các lỗi lắp ráp có thể được tìm thấy ở vị trí này. Kiểm tra sau khi hàn reflow cung cấp mức độ an toàn cao vì nó có thể xác định các lỗi gây ra bởi in dán hàn, vị trí lắp ráp và quy trình reflow.
Mọi người trong ngành công nghiệp PCB đều biết rằng thiết bị AOI là một thiết bị kiểm tra quang học thường có cùng kích thước và trọng lượng với các thiết bị khác trong ngành. Nếu thiết bị AOI được đặt trong xưởng cùng với các thiết bị SMT khác, thiết bị AOI sẽ không có vẻ đặc biệt. Độc giả chắc hẳn đã phát hiện ra rằng nếu chúng ta tiếp tục thể hiện điều này, bước tiếp theo sẽ là các thiết bị AOI giống như các thiết bị công nghiệp SMT thực sự, điều này chắc chắn đáng buồn.
Sự thật cũng vậy. Thiết bị kiểm tra AOI, như một thiết bị kiểm tra chất lượng quy trình xuất hiện được sinh ra do nhu cầu của ngành công nghiệp SMT, là không thể thiếu đối với một số công ty SMT. Khi nào nó sẽ xuất hiện và khi nào nó sẽ vắng mặt? Sau khi phân tích, tôi cho rằng có một số trường hợp sau:
1. Khách hàng không có yêu cầu chất lượng cao, nhưng không có gì; Thay vào đó, bạn phải đặt một chất lượng trang trí ngay cả khi bạn không sử dụng nó;
2. PCB lắp ráp lớn hơn 0402 kích thước, nhưng không có; Kiểm tra thủ công dưới 0402 thường rất khó khăn và yêu cầu thiết bị kiểm tra AOI để tăng hiệu quả;
3. Yêu cầu hiệu quả không cao, nhưng không có; Ngược lại, nếu một người thay thế công việc của ba người để tăng hiệu quả, thiết bị AOI sẽ là lựa chọn tốt nhất.
4. Phát triển quy mô nhỏ có thể được lựa chọn; Nhà nước quy mô nhỏ, số lượng ít, sản phẩm chờ kiểm tra ít. Mua thiết bị AOI hơi quá mức;
5. Hoạt động bán tự động không thông minh là tùy chọn; Ở đây chủ yếu đề cập đến các công ty SMT vừa và lớn, vì loại công ty này có số lượng đơn đặt hàng lớn, nhiều sản phẩm cần kiểm tra và yêu cầu chất lượng cao. Manual testing không có hiệu quả và hiệu quả. Còn lâu mới đạt được yêu cầu. Cùng với sự thông minh liên tục của thiết bị SMT, các nhà máy không người lái đã trở thành xu hướng của tương lai và thiết bị AOI là sự đảm bảo về chất lượng sản phẩm được sản xuất tại các nhà máy không người lái.
Tóm lại, ngành công nghiệp PCB có một quá trình phát triển, đó là cơ giới hóa nhân tạo, bán thông minh, thông minh và không có con người. Hiện tại, nó nằm trong phạm vi bán thông minh và thông minh. Việc sử dụng các thiết bị AOI trong ngành công nghiệp cũng đang ở mức một nửa và chưa hoàn toàn phổ biến. Do đó, đối với một số doanh nghiệp vừa và nhỏ, việc mua AOI là không cần thiết. Đây là một hiện trạng rất thực tế và cũng phản ánh thực tế là các thiết bị AOI không có vị trí cao.