A.O.I
การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติความเร็วสูง (AOI) สำหรับชุดประกอบ PCB/PCBA — ตรวจจับข้อบกพร่องจากการบัดกรี การวางส่วนประกอบผิดตำแหน่ง และข้อผิดพลาดของขั้วไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ การทดสอบที่ไม่ทำลายตามมาตรฐาน IPC-A-610 ช่วยรับประกันคุณภาพอย่างต่อเนื่องทั้งในขั้นตอนต้นแบบและการผลิตจำนวนมาก
✅ การทดสอบตามมาตรฐาน IPC-A-610
✅ ตรวจจับข้อบกพร่องได้อย่างรวดเร็ว
✅ การตรวจสอบที่ไม่ทำลายและดำเนินการได้เร็ว
✅ ลดต้นทุนการแก้ไขงานและความล่าช้าในการผลิต
คำอธิบาย
AOI คืออะไร?
AOI ย่อจาก Automated Optical Inspection ซึ่งเป็นเทคโนโลยีควบคุมคุณภาพที่สำคัญ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิต PCB และ PCBA ใช้กล้องความละเอียงสูง เซนเซอร์ออปติคัล และอัลกอริทึมการประมวลภาพด้วยเครื่องจักรเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องบนบอร์ดวงจรโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรง

หลักการทำงานของ AOI: กระบวนการตรวจสอบ
การตรวจสอบด้วยการมองภาพอัตโนมัติ (AOI) ทำหน้าเป็นระบบควบคุมคุณภาพที่ไม่ต้องสัมผัสและขับเคลื่อนด้วยการมองภาพ สำหรับการผลิตบอร์ด PCB/PCBA โดยอาศัยการถ่ายภาพความละเอียดสูง อัลกอริทึมอัจฉริยะและการเปรียบเทียบกับข้อมูลอ้างอิงเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องบนพื้นผิว กระบวนการตรวจสอบของมันประกอบจากสี่ขั้นตอนหลักที่ตามลำดับ ซึ่งรับประกันความแม่นยำและความสม่ำเสมอตลอดสายการผลิต
การตั้งค่าเริ่มต้นและการปรับเทียบก่อนการตรวจสอบ
ก่อนเริ่มสแกนบอร์ด ระบบ AOI จำต้องตั้งค่าเพื่อให้สอดคล้องกับการออกแบบ PCB/PCBA ที่เฉพาะเจาะเจาะ
โหลดข้อมูลอ้างอิง: นำเข้าไฟล์การออกแบบ CAD ของบอร์ดเป้าหมาย หรือใช้ตัวต้นแบบ—บอร์ดที่ได้รับการยืนยันว่าไม่มีข้อบกพร่อง—เป็นเกณฑ์เปรียบเทียบในการตรวจสอบ ระบบจะจัดทำแผนที่พารามิเตอร์สำคัญ: ตำแหน่งชิ้นส่วน ขนาดของแพด รูปร่างของข้อต่อการบัดเดอร์ และรูปผังของเส้นติดตาม
การปรับเทียพารามิเตอร์แสง: ปรับสภาพการส่องสว่างเพื่อเน้นชนิดของข้อบกพร่องต่างๆ เช่น การส่องด้านข้างจะทำให้มองเห็นความสูงของข้อต่อการบัดเดอร์ได้ชัดเจน ในขณะที่การส่องด้านหลังจะช่วยตรวจจับการขาดของลายเส้นวงจร ต้องปรับโฟกัสและความละเอียดของกล้องเพื่อจับรายละเอียดเล็กๆ ของชิ้นส่วนที่หนาแน่นหรือขนาดจิ๋ว
ตั้งค่าช่วงความคลาดกที่ยอมรับ: กำหนดช่วงเบี่ยงเบนที่ยอมรับสำหรับการวางชิ้นส่วน ปริมาตรของตะกั่ว และขั้วขั้วไฟฟ้า สิ่งนี้จะป้องกันการแจ้งเตือนเท็จ ขณะยังคงรับรองว่าข้อบกพร่องสำคัญจะถูกทำเครื่องหมาย
การเก็บภาพ
เครื่อง AOI สแกนพื้นผิวของบอร์ด PCB/PCBA เพื่อจับข้อมูลภาพคุณภาพสูง:
บอร์ดจะถูกส่งไปพื้นเขตตรวจสอบผ่านสายพานลำเลียงอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นคงในตำแหน่ง
กล้องอุตสาหกรรมความเร็วสูงจะจับภาพบอร์ดจากมุมต่างๆ (2D หรือ 3D ขึ้นต่อรุ่น AOI) AOI แบบ 3D ใช้การสแกนด้วยเลเซอร์เพื่วัดความสูง ทำให้สามารถตรวจจับปริมาตรของข้อต่อการบัดเดอร์ และการเรียบเสมของชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำมากขึ้น
ระบบตัดต่อภาพแต่ละภาพเป็นแผนที่ความละเอียดสูงที่ครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดของบอร์ด เพื่อการตรวจสอบที่ครอบคลุมทั่วทั้งพื้นผิว

การวิเคราะห์ภาพและการตรวจจับข้อบกพร่อง
ขั้นตอนหลักนี้คือขั้นตอนที่ระบบระบุความผิดปกติผ่านการเปรียบเทียบอย่างอัจฉริยะ:
· การเปรียบเทียทีละพิกเซล: ภาพบอร์ดที่ถ่ายได้จะถูกเปรียบเทียบกับข้อมูลอ้างอิงที่โหลดไว้ล่วงหน้า อัลกอริทึมจะวิเคราะห์ความแตกต่างในด้านความหนาของพิกเซล รูปร่าง ตำแหน่ง และสี
· การระบุข้อบกพร่อง: สิ่งที่เบี่ยงเบนเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่ตั้งไว้จะถูกจัดว่าเป็นข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น ปัญหาทั่วไปที่ตรวจพบ ได้แก่:
· ข้อบกพร่องที่เกี่ยวกับองประกอบ: ชิ้นส่วนหาย ติดตั้งกลับขั้ว การจัดตำแหน่งไม่ตรง หรือประเภทองประกอบผิด
· ข้อบกพร่องที่เกี่ยวกับการบัดเดอร์: สะพานบัดเดอร์ บัดเดอร์ไม่เพียงพอ บัดเดอร์เย็น หรือการเกิด Tombstoning
· ข้อบกพร่องที่เกี่ยวกับ PCB: รอยขีดข่วนบน trace, pad หาย หรือข้อผิดพลาดใน silkscreen
· การปรับปรุง AOI 3D: ระบบ 3D เพิ่มการวิเคราะห์การวัดความสูง ทำให่สามารถแยกแยะระหว่างลักษณะบัดกรีที่ยอมรับได้กับข้อบกพร่อง เช่น บัดกรีไม่เพียงพอ หรือบัดกรีเกินที่ระบบ AOI 2D อาจไม่ตรวจพบ
รายงานข้อบกพร่องและการดำเนินการ
หลังจากการวิเคราะห์ ระบบจะสร้างผลลัพธ์ที่สามารถดำเนินการต่อสำหรับทีมการผลิต:
· การจำแนกประเภทและทำเครื่องหมายข้อบกพร่อง: AOI จัดกลุ่มข้อบกพร่องตามระดับความรุน และทำเครื่องหมายตำแหน่งที่เกิดข้อบกพร่องบนแผนที่บอร์ด ข้อบกพร่องที่รุนแรงจะทำให้เกิดการแจ้งเตือนทันที
· การบันทึกข้อมูลและรายงาน: เก็บรายงานการตรวจสอบอย่างละเอียด รวมประเภทข้อบกพร่อง ตำแหน่ง และอัตราการเกิด ข้อมูลนี้สนับสนุนการติดตามย้อนกลับ และช่วยวิศวกรระบุปัญหาที่เกิดซ้ำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการประกอบ SMT
· การจัดการหลังการตรวจสอบ: บอร์ดจะถูกส่งต่อไปยังสถานีซ่อมเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง หรือส่งต่อไปยังขั้นตอนการผลิตถัดไปหากไม่พบข้อบกพร่อง
ขั้นตอนการใช้งานหลักในกระบวนการผลิต PCBA
AOI ถูกนำมาใช้ที่หลายจุดตรวจสอบเพื่อรับประกันการควบคุมคุณภาพตลอดกระบวนการ
· AOI ก่อนการไหลตัว: ตรวจสอบความแม่นยำในการวางชิ้นส่วน ขั้วไฟฟ้า และการมีอยู่ของชิ้นส่วนก่อนการบัดกรี เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนที่ชำรุดเข้าสู่เตาอบไหลตัว
· AOI หลังการไหลตัว: การใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุด ใช้ตรวจสอบคุณภาพของข้อต่อตะกั่วและสภาพของชิ้นส่วนหลังจากการบัดกรีแบบรีฟโลว์
· AOI หลังการประกอบ: ดำเนินการตรวจสอบสุดท้ายของแผงวงจรพิมพ์สำเร็จรูป (PCBA) เพื่อให้มั่นใจว่าตรงตามมาตรฐานการออกแบบและอุตสาหกรรมก่อนจัดส่ง

AOI ตรวจจับอะไร?
AOI ตรวจสอบอะไรบ้าง
การตรวจสอบด้วยแสงแบบอัตโนมัติ (Automated Optical Inspection) เป็นเครื่องมือควบคุมคุณภาพแบบไม่สัมผัส ใช้ในกระบวนการผลิต PCB/PCBA โดยออกแบบมาเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องบนผิวโดยการเปรียบเทียบรูปภาพของบอร์ดกับตัวอย่างมาตรฐานหรือข้อมูล CAD การตรวจสอบครอบคลุมสามหมวดหลักในแต่ละขั้นตอนการผลิต:
ข้อบกพร่องของซับสเตรต PCB
ก่อนการติดตั้งชิ้นส่วน AOI จะตรวจสอบแผง PCB เปล่าเพื่อดูความสมบูรณ์ทางโครงสร้าง:
· ข้อบกพร่องของลายวงจร: รอยขีดข่วน รอยขาด (วงจรเปิด) วงจรลัด หรือความกว้างของลายวงจรที่ไม่ถูกต้อง
· ปัญหาของแพด: แพดหายไป แพดเลื่อนตำแหน่ง แพดเกิดออกซิเดชัน หรือพื้นผิวแพดไม่เรียบ
· ข้อบกพร่องของพื้นผิว: การปนเปื้อน อนุภาคฝุ่น การลอกของมาสก์บัดกรี หรือการพิมพ์ซิลค์สกรีนผิด (เช่น ฉลากชิ้นส่วนผิด)
· ข้อบกพร่องของรู: รูวายที่ไม่ตรงกัน รูหาย หรือรูที่เจาะมีขนาดใหญ่หรือเล็กเกินไป
ข้อบกพร่องในการวางชิ้นส่วน
ในขั้นตอนก่อนรีฟโลว์ (หลังจากการติดตั้งชิ้นส่วน ก่อนการบัดกรี) AOI จะตรวจสอบความถูกต้องของชิ้นส่วน:
· การมีอยู่/ไม่มีอยู่: ชิ้นส่วนหายไป หรือมีชิ้นส่วนเพิ่มเติม (ไม่ได้วางแผนไว้) บนบอร์ด
· ข้อผิดพลาดด้านตำแหน่ง: ชิ้นส่วนไม่ตรงตำแหน่ง วางเอียง หรือหมุนเกินค่าที่ยอมรับได้
· ปัญหาขั้วไฟฟ้า: ขั้วของชิ้นส่วนกลับด้าน
· ชิ้นส่วนที่ผิด: ชนิดชิ้นส่วนผิด ค่าผิด หรือขนาดแพ็คเกจไม่ตรงกัน
· ข้อบกพร่องของขาเชื่อม: ขาหลุด ขาโค้งงอ หรือขาไม่แนบสนิทกับแผ่นทองแดง
ข้อบกพร่องของข้อต่อตะกั่ว
ในขั้นตอนหลังการรีฟโลว์ (หลังจากการบัดกรี) AOI จะเน้นที่คุณภาพของเนื้อตะกั่ว ซึ่งเป็นจุดตรวจสอบที่พบได้บ่อยที่สุด:
· ตะกั่วบัดกรีไม่เพียงพอ: ข้อต่อที่อ่อนแอหรือไม่สมบูรณ์ ซึ่งเสี่ยงต่อการติดต่อไฟฟ้าไม่ดี
· ตะกั่วบัดกรีเกินขนาด: ข้อต่อที่มีปริมาณมากเกินไป อาจทำให้เกิดวงจรลัดวงจร
· สะพานตะกั่ว (Solder bridges): การเชื่อมต่อของตะกั่วที่ไม่ต้องการระหว่างแผ่นทองแดงหรือเส้นทางที่อยู่ติดกัน
· ตะกั่วเย็น (Cold solder): ข้อต่อที่หมองคล้ำและเป็นเม็ด มีแรงยึดเกาะต่ำ เกิดจากความร้อนไม่เพียงพอระหว่างกระบวนการรีฟโลว์
· การล้มตัวของชิ้นส่วน (Tombstoning): ชิ้นส่วนเอียงหรือปลายด้านหนึ่งยกตัวจากแผ่นทองแดง เกิดจากตะกั่วหลอมเหลวไม่เท่ากัน
· เม็ดตะกั่ว (Solder balls): อนุภาคเล็กๆ ของตะกั่วที่หลุดลอย อาจทำให้เกิดวงจรลัดวงจรในแผงวงจรพิมพ์ที่มีความหนาแน่นสูง
การตรวจสอบสุดท้ายหลังประกอบเสร็จ
สำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่ประกอบสมบูรณ์แล้ว AOI จะทำการตรวจสอบสุดท้ายอย่างละเอียด:
· ความสมบูรณ์ของการประกอบโดยรวมและการปฏิบัติตามข้อกำหนดการออกแบบ
· ความเสียหายต่อชิ้นส่วนระหว่างการบัดกรีหรือการจัดการ
· ความสอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับคุณภาพของการบัดกรีและการจัดวางชิ้นส่วน
การตรวจสอบด้วย AOI มีความเร็ว ความสม่ำเสมอ และสามารถติดตามได้ — สร้างรายงานข้อบกพร่องอย่างละเอียดเพื่อช่วยผู้ผลิตในการปรับปรุงกระบวนการผลิตและลดอัตราการล้มเหลวของผลิตภัณฑ์
| ข้อได้เปรียบของ AOI | ข้อจำกัดของการตรวจสอบด้วยตนเอง | ||||
| ความแม่นยำในการตรวจจับสูง (ความแม่นยำระดับไมโครมิเตอร์) | มีแนวโน้มเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์และความเหนื่อยล้า | ||||
| ความเร็วในการตรวจสอบเร็ว (สามารถจัดการหลายร้อยบอร์ดต่อชั่วโมง) | ประสิทธิภาพช้า ไม่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก | ||||
| มาตรฐานที่สม่ำเสมอ (ไม่มีการตัดสินจากอคติส่วนบุคคล) | ผลอาจแตกต่างขึ้นตามประสบการณ์ของผู้ตรวจสอบ | ||||
| การวัดแบบไม่สัมผัส | ความเสี่ยงต่อความเสียหายทางกายภาพระหว่างการจัดการด้วยมือ | ||||
| การติดตามข้อมูล (จัดเก็บบันทึกการตรวจสอบเพื่อปรับปรุงกระบวนการ) | ยากในการติดตามและวิเคราะห์แนวโน้มของข้อบกพร่อง |
ความแตกต่าง
ประเภทของ AOI: 2D AOI เทียบกับ 3D AOI
ในการควบคุมคุณภาพของแผงวงจรพิมพ์ (PCB/PCBA) การตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติ (AOI) แบ่งออกเป็นสองประเภทหลักคือ 2D AOI และ 3D AOI ตามหลักการถ่ายภาพและการวัด ทั้งสองเทคโนโลยี่นี้ทำหน้าตรวจจับข้อบกพร่อง แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านความแม่นยำ สถานการณ์การใช้งาน และขีดความสามารถหลัก โดยเฉพาะสำหรับบอร์ดวงจรที่มีความหนาแน่นสูงและขนาดจิ๋วในยุคปัจจุบัน
2D AOI
หลักการพื้นฐาน: ใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบ 2 มิติ (2D) โดยอาศัยกล้องอุตสาหกรรมความละเอียงสูงและระบบให้แสงจากมุมต่างๆ เพื่่จับภาพ 2 มิติของพื้นผิว PCB/PCBA จากนั้นตรวจจับข้อบกพร่องโดยเปรียบเทียบรูปร่าง ขนาด และสีในระนาดเดียวขององค์ประกอบ รอยบัดกรี และเส้นวงจรกับข้อมูลอ้างอิงจาก CAD หรือตัวอย่างมาตรฐาน
ลักษณะสําคัญ
· ข้อดี:
ต้นทุนอุปกรณ์ต่ำและดูแลรักษาง่าย เหมาะสำหรับโรงงานขนาดกลางและขนาดเล็กที่มีความต้องการตรวจสอบพื้นฐาน
ความเร็วในการสแกนสูง เหมาะสำหรับสายการผลิตที่มีปริมาณมากของแผ่นวงจรพีซีบีมาตรฐาน
มีประสิทธิภาพในการตรวจจับข้อบกพร่องแบบระนาบ
· ข้อจำกัด:
จับเพียงข้อมูลพื้นผิวในแนวระนาบ ไม่สามารถวัดความสูงและปริมาตรได้ มักเกิดการตัดสินผิดพลาดหรือตรวจไม่พบข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับ 3 มิติ
มีแนวโน้มเกิดสัญญาณเตือนเท็จเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงมุมของแสง หรือความแตกต่างของสีชิ้นส่วน
มีประสิทธิภาพต่ำในการตรวจสอบชิ้นส่วนที่มีระยะห่างแคบและแผ่นพีซีบีที่มีความหนาแน่นสูง
· สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
การตรวจสอบก่อนกระบวนการรีฟโลว์ของพีซีบีที่มีความหนาแน่นต่ำ (ตรวจสอบการมีอยู่ของชิ้นส่วน ขั้วไฟฟ้า และการเบี่ยงเบนของการวางตำแหน่ง)
การตรวจสอบข้อบกพร่องของรอยบัดกรีแบบง่ายบนแผ่นพีซีบีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
สายการผลิตที่คำนึงถึงต้นทุน โดยมีข้อกำหนดด้านคุณภาพพื้นฐาน
3D AOI
หลักการทำงานหลัก: รวมการถ่ายภาพแบบ 2 มิติ เข้ากับเทคโนโลยีการวัดความสูง 3 มิติ (โดยทั่วไปใช้การแปรผลมุมของเลเซอร์ หรือการสแกนด้วยแสงโครงสร้าง) โดยจะฉายลำแสงเลเซอร์หรือแสงโครงสร้างลงบนพื้นผิวของแผ่น PCB/PCBA แล้วคำนวณพิกัด 3 มิติ ของแต่ละจุดจากการวิเคราะห์มุมและการเคลื่อนที่ของแสงสะท้อน เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ของบอร์ดอย่างสมบูรณ์ การตรวจจับข้อบกพร่องจะอิงจากตำแหน่งในระนาบ 2 มิติ และข้อมูลความสูง/ปริมาตร
ลักษณะสําคัญ
· ข้อดี:
การวัดความสูง ปริมาตรของรอยบัดกรี และระดับพื้นผิวของชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำ—ลดการแจ้งเตือนผิดพลาดที่เกิดจากข้อจำกัดของการตรวจสอบแบบ 2 มิติ สามารถระบุข้อบกพร่อง เช่น บัดกรีไม่พอ บัดกรีเกิน ปัญหาเทียนศพ (tombstoning) และขาชิ้นส่วนยกตัว ได้อย่างแม่นยำ
ตรวจจับข้อบกพร่องได้อย่างแม่นยำสำหรับชิ้นส่วนที่มีระยะพิทช์แคบและซับซ้อน ซึ่งพบได้บ่อยในแผ่นวงจรไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอากาศยาน
รองรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของข้อบกพร่อง ทำให้สามารถปรับปรุงกระบวนการผลิตตามข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
· ข้อจำกัด:
ต้นทุนอุปกรณ์สูงกว่าและเวลาสแกนนานกว่าเมื่อเทียบกับ 2D AOI
การปรับเทียบและการบำรุงรักษายุ่งซับซ้อนมากกว่า ต้องการช่างเทคนิคที่มีความเชี่ยวชาญ
· สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
การตรวจสอบหลังกระบวนการ reflow ของ PCB ที่มีความหนาแน่นสูงและความแม่นยำสูง
การตรวจสอบข้อต่อการบัดกรีที่ซับซ้อน (BGA, QFN) และส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลดขนาด
สายการผลิตที่มีข้อกำหนดคุณภาพอย่างเข้มงวด
| 2D AOI เทียบกับ 3D AOI: การเปรียบเทียบแบบตัวต่อตัว | |||||
| มิติของการเปรียบเทียบ | 2D AOI | 3D AOI | |||
| หลักการถ่ายภาพ | การจับภาพภาพแบบ 2 มิติราบเรียบ | การถ่ายภาพ 2D บวกกับการวัดความสูง 3D (เลเซอร์/แสงโครงสร้าง) | |||
| ความสามารถในการตรวจจับหลัก | ข้อบกพร่องแบบระนาบ (รูปร่าง ตำแหน่ง สี) | ข้อบกพร่องแบบระนาบ + ข้อบกพร่องแบบสามมิติ (ความสูง ปริมาตร ความเรียบเสมอกัน) | |||
| ความแม่นยำสำหรับชิ้นส่วนที่มีระยะห่างแคบ | ต่ำ (เสี่ยงต่อการแจ้งเตือนผิดพลาดหรือตรวจไม่พบ) | สูง (ตรวจจับข้อบกพร่องขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ) | |||
| ค่าใช้จ่ายของเครื่องจักร | ต่ํา | แรงสูง | |||
| ความเร็วในการสแกน | เร็ว | ปานกลาง (ช้ากว่าระบบ 2D) | |||
| อัตราการแจ้งเตือนผิด | แรงสูง | ต่ํา | |||
| การใช้งานทั่วไป | แผ่นวงจรพีซีบีที่มีความหนาแน่นต่ำและไม่ต้องการความแม่นยำสูง | แผ่นวงจรพีซีบีที่มีความหนาแน่นสูงและต้องการความน่าเชื่อถือสูง (ยานยนต์ การแพทย์ อวกาศ) | |||
การใช้งาน
AOI ในกระบวนการผลิตพีซีบีและ SMT: สถานการณ์การใช้งานหลัก
การตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติเป็นเครื่องมือควบคุมคุณภาพที่ขาดไม่ได้ตลอดกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพีซีบีและการประกอบด้วยเทคโนโลยี SMT โดยติดตั้งไว้ที่จุดตรวจสอบสำคัญในสายการผลิต เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถตรวจจับข้อบกพร่องได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ลดต้นทุนการแก้ไขงาน และรักษามาตรฐานคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างสม่ำเสมอ ด้านล่างนี้คือสถานการณ์การใช้งานหลัก แยกตามขั้นตอนการผลิต
การประยุกต์ใช้ AOI ในการผลิต PCB (การตรวจสอบบอร์ดเปล่า)
AOI ถูกใช้เพื่อยืนยันความแข็งแรงของโครงสร้างของบอร์ด PCB เปล่าก่อนการติดตั้งส่วนประกอบ โดยมุ่งเน้นการตรวจจับข้อบกพร่องที่เกิดในขั้นตอนการกัดกร่อน การเจาะรู และการพิมพ์ครีมบัดกรี
การตรวจสอบหลังขั้นตอนกัดกร่อน
· วัตถุประสงณ์: ตรวจสอบข้อบกพร่องของเส้นนำสัญญาณที่ส่งผลต่อการเชื่อมต่อไฟฟ้า
· ข้อบกพร่องที่ตรวจพบ: วงจรเปิด (เส้นนำสัญญาณขาด), วงจรลัด (การเชื่อมต่อเส้นนำสัญญาณที่ไม่พึงประสง์), การเบี่ยงเบนของความกว้างเส้นนำสัญญาณ, การกัดกร่อนน้อยหรือมากเกิน, และการขาดแอนตี้แพด
· คุณค่า: สามารถตรวจพบข้อบกพร่องไฟฟ้าที่ร้ายร้ายในช่วงต้น ป้องกันการแก้ไขที่มีค่าใช้มากหลังการประกอบส่วนประกอบ
การตรวจสอบหลังขั้นตอนพิมพ์ครีมบัดกรีและซิลค์สกรีน
· วัตถุประสงณ์: ตรวจสอบความถูกแม่นของการครอบคลุมครีมบัดกรีและการพิมพ์ซิลค์สกรีน
· ข้อบกพร่องที่ตรวจพบ: ครีมบัดกรีลอก, ช่องเปิดครีมบัดกรีไม่ตรงตำแหน่ง, ฟองในครีมบัดกรี, ป้ายซิลค์สกรีนผิด, และคราบเลอะของซิลค์สกรีน
· คุณค่า: รับประกันว่าครีมบัดกรีป้องกันเส้นนำสัญญาณจากการเกิดออกซิเดชัน และซิลค์สกรีนช่วยในการติดตั้งส่วนประกอบในขั้นตอนถัดไปและการวินิจจัยปัญหา
การตรวจสอบหลังการเจาะรู/วิอา
· จุดประสงบ์: ตรวจสอบรูที่เจาะและวิอาที่เจาะเพื่อความแม่นยำทางกล
· ข้อบกพร่องที่ตรวจพบ: รูที่ไม่ตรงตำแหน่ง, วิอาที่มีขนาดใหญ่เกิน/เล็กเกิน, วิอาที่อุดตัน (การอุดตันที่ไม่ตั้งใจ), และวิอาที่หาย
· คุณค่า: รับประกันการเชื่อมต่อระหว่างชั้นอย่างน่าเชื่อในแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น (PCB)
การประยุกต์ใช้ AOI ในกระบวนการประกอบ SMT
SMT เป็นหัวใจของการผลิต PCBA และ AOI ถูกติดตั้งในสามขั้นตอนสำคัญเพื่อครอบคลุมคุณภาพการวางชิ้นส่วนและการบัดเดอร์
AOI ก่อนการรีฟโลว์
· จังหวะเวลา: หลังเครื่องจักรหยิบและวางติดตั้งชิ้นส่วนแล้ว ก่อนบอร์ดเข้าเตาอบรีฟโลว์
· จุดประสงบ์: ยืนยันความแม่นยำของการวางชิ้นส่วนก่อนการบัดเดอร์—นี่คือจุดตรวจสอบที่มีต้นทุนต่ำสุดในการแก้ไขข้อบกพร่อง
ข้อบกพร่องที่ตรวจพบ:
ปัญหาส่วนประกอบ: ส่วนประกอบหาย, ส่วนประกอบเพิ่ม, ประเภทหรือค่าส่วนประกอบไม่ถูก, ขั้วขั้วต่อผกผัน
ปัญหาการวางตำแหน่ง: ส่วนประกอบเลื่อนตำแหน่ง, หมุนเกินค่าที่ยอมรับ, ขาหลุด, และส่วนประกอบไม่ติดบนแผ่นทอง
คุณค่า: ป้องกันบอร์ดที่มีข้อบกพร่องเข้าเตา reflow ลดของเสียจากการบัดกรีและงานแก้ไข
AOI หลังขั้นตอน Reflow
จังหวะเวลา: ทันทีหลังบอร์ดออกจากเตา reflow (สถานการณ์ AOI ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่ว SMT)
จุดประสงบ์: ตรวจสอบคุณภาพของข้อต่อการบัดกรีและความสมบูรณ์ของส่วนประกอบหลังการบัดกรี
ข้อบกพร่องที่ตรวจพบ:
ข้อบกพร่องของข้อต่อการบัดกรี: สะพานบัดกรี (วงจรลัดระหว่างแผ่นทอง), บัดกรีไม่เพียงพอ, บัดกรีเกิน, บัดกรีเย็น (ยึดติดไม่ดี), tombstoning (ส่วนประกอบเอียง), และลูกบัดกรี
ความเสียหายของส่วนประกอบ: ตัวไอซีแตกร้า, ขาดัดจากอุณหภูมิสูงในขั้นตอน reflow, และส่วนประกอบเคลื่อนตำแหน่ง
คุณค่า: รับประกันว่าข้อต่อการบัดกรีตรงตามมาตรฐาน IPC และป้องกันปัญหาความน่าเชื่อในผลิตภัณฑ์สุดท้าย
AOI หลังการประกอบ
ช่วงเวลา: หลังจากการใส่ส่วนประกอบแบบผ่านรูด้วยมือ (ถ้ามี) และการทดสอบการทำงาน
วัตถุประสงค์: ดำเนินการตรวจสอบขั้นสุดท้ายอย่างครอบคลุมสำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่ประกอบสมบูรณ์แล้ว
ข้อบกพร่องที่ตรวจพบ: ส่วนประกอบแบบผ่านรูหายไป การบัดกรีด้วยมือผิดพลาด ขั้วต่อเสียหาย และคราบฟลักซ์หรือสิ่งปนเปื้อนเหลืออยู่บนพื้นผิวของแผงวงจร
คุณค่า: ทำหน้าที่เป็นประตูคุณภาพสุดท้ายก่อนจัดส่ง เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ที่ผ่านเกณฑ์เท่านั้นจะถึงมือลูกค้า
สถานการณ์การใช้งานเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง
สำหรับอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดด้านคุณภาพอย่างเข้มงวด AOI จะถูกปรับแต่งให้ตอบสนองตามความต้องการเฉพาะ
· อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์: aOI แบบ 3 มิติ ถูกใช้ในการตรวจสอบแผงวงจรพิมพ์สำหรับหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECUs) และระบบ ADAS โดยเน้นที่ความเรียบเสมอกันของข้อต่อการบัดกรีและความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง
· อุปกรณ์ทางการแพทย์: AOI ตรวจสอบยืนยันแผงวงจรพิมพ์สำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจ อุปกรณ์วินิจฉัยทางการแพทย์ เป็นต้น เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีข้อบกพร่องใดๆ ตามมาตรฐาน FDA และ ISO 13485
· การบินและอวกาศ และการป้องกันประเทศ: การตรวจสอบ AOI 3D ความแม่นยำสูง สำหรับบอร์ด PCBA ที่มีขนาดเล็กและหนาแน่นในระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องขนาดจิ๋วที่อาจทำให้ระบบล้มเหล็กในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว
