AOI là gì? Cách hoạt động và tầm quan trọng của AOI trong công nghiệp như thế nào? AOI là một quy trình quan trọng được áp dụng trong quá trình sản xuất và hoàn thiện bảng mạch in PCB. Nhiệm vụ chính của hệ thống này là phát hiện các lỗi có thể xuất hiện trong mạch PCB. Trong phần dưới đây, NEXTWORLD xin chia sẻ chi tiết về AOI, từ nguyên lý hoạt động và các thông tin liên quan.
AOI là gì?
“AOI” viết tắt của cụm từ “Automated Optical Inspection”, trong tiếng Việt được dịch là “Kiểm tra quang tự động”. Đây là công cụ được sử dụng để kiểm tra và phát hiện các lỗi hay hỏng hóc trên bảng mạch in PCB trong quá trình sản xuất.
Công dụng của hệ thống kiểm tra quang tự động AOI
Trong lĩnh vực sản xuất bảng mạch in, hệ thống kiểm tra quang tự động AOI đóng vai trò không thể thiếu. Thiết bị này cung cấp khả năng tự động kiểm tra và phát hiện các vấn đề trên PCB. Những vấn đề này có thể phát sinh từ các thành phần điện tử hoặc linh kiện trên bảng mạch.
AOI có khả năng thực hiện nhiều hoạt động, bao gồm chụp ảnh và phân tích hình ảnh. Từ đó, hệ thống có thể xác định các lỗi như lắp linh kiện sai vị trí, thiếu sót linh kiện, hàn các bộ phận không đúng cách, hàng lỏng lẻo hoặc ngắn mạch.
Những loại lỗi có thể được phát hiện thông qua máy AOI bao gồm:
- Các lỗi trên bề mặt như nốt sần, vết trầy xước, kích thước không chính xác như hàn ngắn, hàn mỏng, mạch hở.
- Phát hiện các thành phần của bảng mạch bị sai hoặc thiếu so với thiết kế ban đầu.
- Phát hiện các thành phần trong bản mạch không được đặt đúng vị trí thông qua so sánh với bản mạch in thiết kế.
- Báo cáo các lỗi liên quan đến phân cực của các thành phần, sai về kích thước chiều cao, dán không đủ, mối hàn không đủ dày hoặc quá dày.
Ưu điểm của AOI là gì?
Các ưu điểm hàng đầu của AOI là gì? Công cụ này mang lại nhiều lợi ích thực tế cao cho hoạt động sản xuất như sau:
- Hệ thống hoạt động tự động, do đó có khả năng phát hiện lỗi nhanh chóng và chính xác. Điều này giúp cải thiện hiệu quả chất lượng và độ tin cậy của bảng mạch. Đồng thời, giảm thời gian và công sức của người lao động trong quá trình sản xuất bảng mạch.
- Công cụ này giúp giảm thiểu sai sót do con người gây ra trong quá trình sản xuất, đặc biệt là trong giai đoạn kiểm tra. Các bảng mạch ngày nay ngày càng phức tạp và đa chức năng. Công nghệ trong máy AOI giúp phát hiện gần như 100% lỗi, đảm bảo hiệu suất và chất lượng trong ngành công nghiệp điện tử.
Yêu cầu hệ thống khi sử dụng AOI
Một hệ thống máy AOI hoàn thiện cần kết hợp với các thiết bị khác như máy tính, thiết bị quang học như ống kính và cảm biến hình ảnh, các bộ lọc, hệ thống chiếu sáng và phần mềm xử lý. Hệ thống khi được khởi động phải có khả năng làm việc tự động và hiệu suất kiểm tra cao để đáp ứng nhu cầu sản xuất trong ngành công nghiệp.
Các điểm hạn chế của AOI
Ngoài những ưu điểm đã được đề cập, AOI cũng có những hạn chế riêng. Các chuyên gia nghiên cứu và người dùng hệ thống đã chỉ ra rằng một trong những nhược điểm của máy AOI là khả năng chỉ phát hiện các sự cố xuất hiện trên bề mặt của các thành phần trong bản mạch. Cụ thể, những lỗi ẩn bên trong, được bao bọc bởi nhiều lớp, có thể không được hệ thống phát hiện.
Nguyên lý hoạt động của AOI
Công cụ được sử dụng trong các nhà máy hiện nay hoạt động dựa trên nhiều nguyên lý khác nhau để đảm bảo khả năng phát hiện và phân tích lỗi một cách chính xác và hiệu quả. Dưới đây là 3 cách hoạt động phổ biến nhất của hệ thống AOI.
Hoạt động dựa vào độ sáng
Các máy AOI sử dụng đèn LED để tạo ra các tia sáng có độ sáng cao và ổn định, với màu sắc phổ biến bao gồm xanh lá cây, đỏ, trắng và xanh lam. Điều này giúp tạo ra hình ảnh rõ nét và giảm thiểu nhiễu. Độ sáng của đèn có thể điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau. Đồng thời, vị trí của nguồn sáng cũng được điều chỉnh để đảm bảo ánh sáng đồng đều trên bề mặt bảng mạch, quan trọng để làm nổi bật các khuyết điểm.
Hoạt động dựa vào hệ thống chụp ảnh
Nguyên lý hoạt động dựa vào hệ thống chụp ảnh trên máy AOI là sử dụng camera để lấy hình ảnh các thành phần trên bảng mạch và gửi đến bộ phận phân tích. Số lượng và chất lượng camera đều quan trọng, với tốc độ chụp cao giúp thu thập dữ liệu nhanh chóng và chính xác. Hình ảnh được xử lý bằng phần mềm để phát hiện và phân tích các lỗi.
Hoạt động dựa vào phần mềm xử lý
Để hệ thống kiểm tra quang tự động có thể hoạt động hiệu quả, thông tin về sản phẩm cần được cài đặt trong hệ thống. Các phương pháp lập trình bao gồm sử dụng Golden Board hoặc lập trình dựa trên thuật toán. Golden Board là sản phẩm hoàn chỉnh được sử dụng làm mục tiêu để so sánh và tạo dữ liệu cho hệ thống. Lập trình dựa trên thuật toán tạo ra hồ sơ riêng cho từng sản phẩm thông qua việc tạo dữ liệu độc lập cho mỗi sản phẩm.
Tầm quan trọng của AOI trong công nghiệp là gì
AOI hoạt động dựa trên sự kết hợp của các nguyên lý quang học, cơ học, điều khiển điện tử và phần mềm để thay thế công việc của con người trong quá trình kiểm tra. Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, AOI đang ngày càng hoàn thiện, có khả năng quét bảng mạch in để phát hiện lỗi một cách tự động và chi tiết.
Chính vì vậy, AOI được nhận định là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất bảng mạch in PCB. Các vai trò quan trọng của thiết bị bao gồm:
- Kiểm tra chất lượng sản xuất.
- Điều chỉnh và điều tiết quy trình sản xuất.
- Giám sát và chính sửa các lỗi, hỏng hóc; đảm bảo bảng mạch in sản xuất nhất quán và chính xác.
Tầm quan trọng thứ hai của AOI là nó là chìa khóa thành công trong hoạt động sản xuất PCB mang tính cạnh tranh. Nhà sản xuất dễ dàng phát hiện và khắc phục các lỗi, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm và trải nghiệm của người dùng.
Bài viết đã cung cấp kiến thức về AOI là gì, nguyên lý và vai trò của thiết bị. Trên thực tế, hệ thống AOI đã được áp dụng trong nhiều doanh nghiệp, nhà máy chuyên sản xuất bảng mạch PCB tại nước ta. Thiết bị này có thời gian hoạt động lâu dài, bền bỉ và mang lại hiệu quả kinh tế cao trong dài hạn.
