Inspection optique automatisée

L’AOI, abréviation de « Automated Optical Inspection » / « Automatic Optical Inspection », joue un rôle essentiel dans le contrôle qualité, tant pour la fabrication des circuits imprimés (PCB) que pour l’assemblage des circuits imprimés (PCBA).

Nécessité du test AOI

Il est presque impossible pour les appareils électroniques actuels de fonctionner sans carte de circuit imprimé. Un PCB joue un rôle essentiel dans la connexion électrique entre les composants, tels que les circuits intégrés (CI), qui sont assemblés sur des cartes nues utilisées dans différents appareils électroniques allant d’équipements relativement simples comme les montres électroniques, les calculatrices, les ordinateurs de poche, les équipements de communication électronique jusqu’aux dispositifs électroniques avancés tels que les produits militaires, médicaux ou aérospatiaux.

En raison des progrès rapides des technologies modernes et des exigences toujours plus élevées des utilisateurs en matière de dispositifs électroniques, les circuits modernes doivent être bien plus complexes qu’ils ne l’étaient il y a seulement quelques années. De plus, l’introduction deTechnologie de montage en surface (SMT)pousse les circuits imprimés à évoluer vers la miniaturisation et la haute densité. De nos jours, même un circuit imprimé ordinaire contient de nombreux joints de soudure et couches. De plus, la taille des composants ne cesse de diminuer, si bien que l’utilisation massive de composants 0402 et 0201 rend urgent de garantir que les bons composants sont utilisés avec la bonne polarité et les bonnes valeurs.

En ce qui concerne les méthodes d’inspection des PCB et des PCBA, l’inspection manuelle a eu du sens pendant un certain temps. Néanmoins, elle est difficilement acceptable pour l’inspection des circuits imprimés modernes, car elle ne permet pas de détecter leurs problèmes ou défauts internes.

Le marché actuel exige fortement une méthode d’inspection fiable et rapide, c’est pourquoi l’AOI (inspection optique automatisée) devient extrêmement importante avant que les produits ne quittent l’usine de fabrication et ne soient intégrés aux projets ou appareils des clients. De plus, le test AOI permet de réduire les coûts et de mettre en évidence les problèmes dès les premières phases.

Attributs et capacités du test AOI

En fonction des méthodes visuelles, le test AOI peut être appliqué pour détecter de nombreux défauts de surface, notamment des rayures, nodules, taches, circuits ouverts, courts-circuits, quantité de soudure insuffisante ou excessive, composants incorrects, composants manquants, polarité incorrecte des composants, etc. En fait, les défauts que l’AOI est capable de contrôler relèvent des éléments de l’inspection visuelle manuelle qui était principalement utilisée avant la généralisation de l’inspection AOI, laquelle est toutefois capable de les effectuer rapidement et avec précision.

•Plusieurs objets d’inspection- Le test AOI fonctionne parfaitement aussi bien pour les circuits imprimés nus que pour les PCB assemblés. Pour l’inspection des PCB, les défauts tels que les courts-circuits, les coupures et la soudure insuffisante sont vérifiés. Pour l’inspection des PCB assemblés, les problèmes tels que la soudure des composants, la polarité et les valeurs sont contrôlés.

•Flexibilité- L’inspection optique automatisée peut être mise en place à n’importe quelle étape de la ligne de fabrication, en fonction des besoins des clients et de leur capacité de tolérance aux coûts. Afin d’augmenter l’efficacité de l’inspection et de réduire les coûts correspondants, il est optimal de la positionner après le brasage par refusion, car la plupart des défauts proviennent de non-conformités survenant durant le processus de soudure. La flexibilité du test AOI permet une réduction des coûts puisqu’il s’agit d’un test en cours de procédé et que, dès que des problèmes sont détectés, les paramètres de fabrication ou d’assemblage peuvent être immédiatement modifiés afin que les produits suivants soient correctement fabriqués. Par conséquent, moins de produits seront rejetés lors du test fonctionnel ou de l’inspection finale.

•Faible coût- Par rapport àInspection automatisée par rayons X (AXI), l’AOI après refusion est moins coûteuse pour l’inspection des défauts de joints de soudure, y compris les ponts, les joints cassés, les joints secs, etc.

•Précision et fiabilité

Principe de fonctionnement du test AOI

Le test AOI réalise son processus d’inspection en scannant la surface de la carte. En s’appuyant sur une ou plusieurs caméras haute définition, cet équipement peut capturer des images de la surface du PCB à l’aide de nombreuses sources lumineuses, notamment un éclairage fluorescent, un éclairage LED ou un éclairage infrarouge ou ultraviolet. Ensuite, une comparaison est effectuée entre l’image capturée et les paramètres de la carte qui ont été préalablement saisis dans l’ordinateur, de sorte que les différences, anomalies ou même erreurs puissent être clairement indiquées par son logiciel de traitement intégré. L’ensemble du processus peut être surveillé à tout moment.

L’analyse visant à déterminer si une carte est parfaite ou présente des défauts peut être effectuée à l’aide de différents algorithmes appliqués par l’AOI. Pour les applications d’inspection simples, on utilise un algorithme de comptage de pixels qui comprend les méthodes suivantes.

•Appariement de modèles- La méthode de mise en correspondance par gabarit, également appelée méthode basée sur les zones ou méthode de type corrélation, est populaire depuis quelques décennies. Basée sur une approche pixel par pixel, un petit gabarit est appliqué à une grande image d’inspection au moyen d’une fenêtre de gabarit glissante. Ensuite, la corrélation croisée normalisée (NCC) est calculée entre le gabarit et l’image d’inspection. Plus la valeur de la NCC est élevée, plus la correspondance entre eux est importante.

•Reconnaissance d’objets- La reconnaissance d’objets obéit au même principe que la méthode de vue, en ce sens que la différence est observée par la comparaison entre une image idéale et l’image capturée d’un objet.

•Analyse de taches- L’analyse de blobs désigne un processus au cours duquel l’objet est d’abord séparé de l’arrière-plan. Ensuite, avec une image basée sur les pixels, un blob est généré en regroupant les pixels de l’objet afin d’inspecter les défauts des objets.

En raison des progrès technologiques et de la demande accrue du marché en matière d’efficacité et de performance, de nouvelles méthodes commencent à jouer un rôle majeur dans l’inspection des PCB ou PCBA, parmi lesquelles la technologie d’imagerie vectorielle se distingue.

En tant que technologie de recherche de localisation de motifs, l’imagerie vectorielle est basée sur l’extraction de caractéristiques géométriques plutôt que sur les valeurs complètes de niveaux de gris des pixels. Dans de telles circonstances, l’analyse d’image n’est pas influencée par les changements de couleur ou les variations non linéaires. De plus, l’imagerie vectorielle offre de meilleures performances dans la réduction des faux rejets grâce à sa capacité d’élimination de l’arrière-plan.

Test AOI de PCBCart

En tant que technique de test principale dans l’assemblage de circuits imprimés, l’AOI s’applique à l’inspection rapide et précise des erreurs ou des défauts survenant au cours du processus d’assemblage des PCB, de sorte qu’une haute qualité des assemblages de PCB soit garantie, sans défauts après leur sortie de la ligne d’assemblage. L’AOI peut être appliquée aussi bien aux PCB nus qu’aux PCB assemblés. Chez PCBCart, cependant, elle est principalement utilisée pour inspecter la ligne d’assemblage SMT et pour le test des circuits imprimés nus.lit de clous et sonde volantesont utilisés à la place.

La machine professionnelle d’inspection optique automatisée de PCBCart est utilisée avec son modèle ALD515.

PCBCart propose des tests AOI en ligne et hors ligne afin de répondre aux différents besoins des clients. Le test AOI en ligne se caractérise par un degré d’automatisation plus élevé, sans nécessiter d’intervention manuelle, tandis que le test AOI hors ligne présente un degré d’automatisation plus faible et requiert une intervention manuelle. Néanmoins, ils partagent tous deux les mêmes principes d’inspection, les mêmes objets d’inspection et les mêmes méthodes d’inspection. Cliquez sur le bouton ci-dessous pour obtenir un devis gratuit.

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Ressources utiles
•Comparaison de l’AOI, de l’ICT et de l’AXI et moment de les utiliser lors de l’assemblage SMT des PCB
•Liste de contrôle des fichiers de précommande pour un devis précis d’assemblage de PCB et la production
•Instruction étape par étape pour demander un devis gratuit d’assemblage de PCB