AOI是基于視覺，也是基于自動控制技術和計算機圖像分析技術的光學檢測系統(tǒng)，這樣可以使用軟件編程方式完成AOI的功能設計。

AOI設備的功能和設備的使用環(huán)境，設備檢測的對象密切相關。在設計AOI設備的功能的時候，必須考慮這些因素。

AOI設備的應用環(huán)境

目前，PCB生產(chǎn)廠家生產(chǎn)完成的pcb板，早已經(jīng)從傳統(tǒng)的低頻率的模擬電路印制扳，過渡到高頻率的數(shù)字電路印制板，而其中的SMT即表面貼裝技術（Surface Mounting Technology）在現(xiàn)在的數(shù)字電路印制板生產(chǎn)中的使用是最為廣泛的。

在SMT生產(chǎn)全過程中，AOI設備對PCB板的檢測，可以在多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)里使用。從圖中，我們看一下AOI在SMT生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的作用，不同的檢測點要選擇不同的AOI設備，其目的是要追求最大的生產(chǎn)性價比。

從上圖中可以看到，在SMT生產(chǎn)過程中，至少可以有四個環(huán)節(jié)使用到AOI設備用于檢測,它們是：PCB的裸板檢測，錫膏印刷后的檢測，元器件放置后的檢測，回流焊接后的檢測。在四種檢測的功能分別是：

１．PCB裸板檢測：用于檢測PCB生產(chǎn)過程中，由于基板制作、覆銅、蝕刻等產(chǎn)生的缺陷和瑕疵，其中最主要的瑕疵來自蝕刻，主要是檢查其多余的和缺少的部分。AOI在這里一般可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)問題，存在少量漏檢；主要影響其可靠性的是誤檢問題，PCB加工過程中灰塵、沾污和一部分材料反射差會造成誤檢。解決的辦法是，在AOI檢測后，進行人工驗證。

２．錫膏印刷后的檢測：錫膏印刷是SMT初始環(huán)節(jié)，也是大部分缺陷位置所在。缺陷主要表現(xiàn)在焊盤上焊膏不足或過多；大焊盤中間部分焊膏刮擦，小焊盤邊緣部分焊膏拉尖；印刷偏移，橋連，及沾污等。

３．元器件放置后的檢測：元器件貼裝環(huán)節(jié)對設備精度要求很高，常出現(xiàn)的缺陷有漏貼、錯貼、偏移歪斜、極性相反等。AOI檢測可以檢查出上述缺陷，同時還可以在此檢查連接密間距和BGA元件上的焊盤焊膏。由于這個環(huán)節(jié)是可預防缺陷的最后的一個環(huán)節(jié)了，這是可改正的最后的一個檢測環(huán)節(jié)。

４．回流焊接后的檢測：在回流焊后，因為缺陷已經(jīng)被固定，所以這里的檢測是用于發(fā)現(xiàn)問題。這里AOI設備可以檢測元件的缺失、偏移和歪斜情況，以及所有極性方面的缺陷，還一定要對焊點的正確性以及焊膏不足、焊接短路和磽腳等缺陷進項檢測。這是所有生產(chǎn)檢測的最后一個環(huán)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)所有的裝配錯誤，提供生產(chǎn)的高度安全性。上面列舉了AOI設備可能的四種應用場合，在這些的場合中AOI設備的設計和功能都是不同的。比如后2個環(huán)節(jié)的AOI設備的處理是3D的采集和圖形處理系統(tǒng)；錫膏印刷后的檢測，可能是3D，也可以是2D的；而PCB裸板的檢測必定是2D的采集和圖形處理。

本文涉及的AOI設備是用于PCB裸板的檢測，即上圖中的第一個環(huán)節(jié)中使用的AOI設備。它的作用是針對PCB生產(chǎn)過程中，由于基板制作、覆銅和蝕刻等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的缺陷和瑕疵。其實，該AOI設備一般不會用在SMT生產(chǎn)廠家，而是用在PCB板生產(chǎn)廠家，它是PCB廠家用于保證質(zhì)量的最后保證。我們的設備正是針對PCB板生產(chǎn)廠家的。

AOI設備的檢測對象

已經(jīng)了解到本文涉及的AOI設備是用于PCB生產(chǎn)廠家出廠蒔的最后檢測，在這樣一個環(huán)節(jié)，AOI設備需要檢測三類瑕疵,如下圖所示。根據(jù)Moganti歸類法，圖中的三種瑕疵相當于Moganti歸類法的第二類瑕疵：針孔(Pin Hole)和第五類瑕疵：缺口(Mousebite).

把這二類瑕疵擴展為三種瑕疵，是因為在以后的圖像識別和處理中，它們可能會涉及小同的算法和處理邏輯。這樣，我們就詳細地分析圖中出現(xiàn)瑕疵的情況。

ｌ.左圖是一個導電的觸點，它可以是一個過孔(Routing Via)或是球柵陣列（BGA,Ball Girl Array）的一個點。如是過孔Via的瑕疵，那可能是孔化上錫的工藝問題，在兩層板之間電信號傳導可能會不通；如是球柵陣列BGA的瑕疵，那因為BGA是通過機械電接觸導通，顯然就會無法電接觸了。我們將此類瑕疵歸于BGA類的針孔（Pin Hole）瑕疵。

２.中間圖是可以插入標準插槽的標準連接部件～金手指（Connecting Finger）上的一個電觸片（Pin），這類瑕疵會造成插入插槽后的接觸不良。因為現(xiàn)在大多數(shù)的金手指的Pin腳已經(jīng)不采用黃金為材料，而專用錫材料。如有疵點無疑會造成Pin腳容易磨損，不利于經(jīng)常插拔。我們將此類瑕疵歸于PAD類的缺口（Nick）瑕疵。

3.右圖是一個普通的SMT焊盤（PAD），一般用于焊接表面貼裝元器件SMD（Surface Mounting Device）如片狀電阻、電容等，如有疵點，則在焊接時會造成如無法上錫，或焊接后的假焊的問題。我們將此類瑕疵歸于PAD類的針孔（Pin Hole）瑕疵。

由此，我們的檢測主要是在兩類BPC中的結構上進行，即PAD和BGA。而檢測的瑕疵也就是出現(xiàn)在PAD和BGA上的針孔（Pin Hole）和缺口（Nick）瑕疵。

AOI設備的設計指標

AOI設備的要完成的設計指標比較簡單，主要有三個：

１．缺陷檢出率：≥９５％

２．誤報率：≤１０％

３．一幀圖像（4008pix＊2672pix）的檢測速度：≤１秒

簡單概括就是：高速、高檢出率和低誤報率。