La inspección óptica automática o automatizada, AOI, es una técnica clave utilizada en la fabricación y prueba de placas de circuitos impresos electrónicos, PCB. Inspección óptica automática, AOI permite una inspección rápida y precisa de los ensambles electrónicos y en particular de los PCB para garantizar que la calidad del producto que sale de la línea de producción sea alta y que los artículos se construyan correctamente y sin fallas de fabricación.
Necesidad de AOI, inspección óptica automática
A pesar de las importantes mejoras que se han realizado, los circuitos modernos son mucho más complicados que las placas incluso hace unos años. La introducción de la tecnología de montaje en superficie y las posteriores reducciones posteriores de tamaño significan que las placas son particularmente compactas. Incluso los tableros relativamente promedio tienen miles de uniones soldadas, y aquí es donde se encuentran la mayoría de los problemas.
Este aumento en la complejidad de los tableros también significa que la inspección manual no es una opción viable en estos días. Incluso cuando se trataba de un enfoque aceptado, se dio cuenta de que no era particularmente efectivo ya que los inspectores pronto se cansaron y la construcción pobre e incorrecta se perdió fácilmente. Dado que el mercado ahora requiere un gran volumen, los productos de alta calidad se llevan al mercado muy rápidamente, se necesitan métodos muy confiables y rápidos para garantizar que la calidad del producto siga siendo alta. AOI, la inspección óptica automática es una herramienta esencial en una estrategia de prueba electrónica integrada que garantiza que los costos se mantengan lo más bajo posible al detectar fallas temprano en la línea de producción.
Una de las soluciones a esto es utilizar sistemas de inspección óptica automáticos o automáticos. Los sistemas de inspección óptica automatizados se pueden colocar en la línea de producción justo después del proceso de soldadura. De esta forma, se pueden utilizar para detectar problemas al principio del proceso de producción. Esto tiene una serie de ventajas. Debido a que las fallas cuestan más para solucionarlas a lo largo del proceso de producción que se encuentran, este es obviamente el lugar óptimo para encontrar fallas. Además, los problemas de proceso en el área de soldadura y ensamblaje se pueden ver temprano en el proceso de producción y la información utilizada para retroalimentar rápidamente a las etapas anteriores. De esta manera, una respuesta rápida puede garantizar que los problemas se reconozcan y rectifiquen rápidamente antes de que se construyan demasiadas tarjetas con el mismo problema.
AOI, conceptos básicos de inspección óptica automática
AOI, los sistemas automáticos de inspección óptica utilizan métodos visuales para controlar defectos en las placas de circuito impreso. Son capaces de detectar una variedad de defectos en las características de la superficie, como nódulos, rasguños y manchas, así como los defectos dimensionales más familiares, como los circuitos abiertos, los cortocircuitos y el adelgazamiento de la soldadura. También pueden detectar componentes incorrectos, componentes faltantes y componentes colocados incorrectamente. Como tales, pueden realizar todas las comprobaciones visuales realizadas previamente por operadores manuales, y de manera mucho más rápida y precisa.
Lo logran escaneando visualmente la superficie del tablero. La placa está iluminada por varias fuentes de luz y se utilizan una o más cámaras de alta definición. De esta forma, la máquina AOI puede crear una imagen de la placa
El sistema AOI de inspección óptica automatizada utiliza la imagen capturada que se procesa y luego se compara con el conocimiento que la máquina tiene de cómo debería ser la placa. Con esta comparación, el sistema AOI puede detectar y resaltar cualquier defecto o área sospechosa.
AOI utiliza una serie de técnicas para proporcionar el análisis de si una placa es satisfactoria o tiene algún defecto:
Concordancia de plantillas: mediante esta forma de proceso, el sistema automático de inspección óptica AOI compara la imagen obtenida con la imagen de un "tablero dorado".
Coincidencia de patrones: utilizando estas técnicas, el sistema AOI almacena información de conjuntos de PCB buenos y malos, haciendo coincidir la imagen obtenida con estos.
Coincidencia de patrones estadísticos: este enfoque es muy similar al anterior, excepto que utiliza un método estadístico para abordar los problemas. Al almacenar los resultados de varios tableros y varios tipos de fallas, es capaz de acomodar pequeñas desviaciones aceptables sin marcar errores.
Para construir la base de datos de lo que debe ser la placa, se utilizan las placas de estado conocidas y la información de diseño de PCB como se describe más adelante.
A medida que la tecnología ha mejorado, los sistemas AOI han podido predecir defectos con mucha precisión y tienen una pequeña cantidad de escenarios sin defectos encontrados. Como tal, los sistemas AOI forman un elemento muy útil en un entorno de fabricación sofisticado.