1、 中、外 AOI 产品性能比较之我见 严仕兴提 要：本文较客观地阐述了中、外 AOI 产品的性能，指出各自存在的问题和不足，以及今后的发展方向。关键词：AOI 产品性能比较、问题、方向前言随着电子技术进一步朝着小型化、功能化、模块化、生产设计一体化的深入发展，给电子生产技术提出了更高的要求。在这一大的环境下，生产的检测工艺手段的更新、检测设备更新，也就成了广大生产者十分关注的问题。AOI（自动光学测试设备）就是为适应这一环而诞生的。AOI 诞生之初，经历了目视检测、用放大镜检测、台式光学仪器检测、2D 自动光学仪器检测、3D 自动光学仪器检测、离线自动光学仪器检测、在线自动光学仪器检测等历程。
2、从目前实际使用的情况来看，由于产品发展的良莠不齐，绝大部份产品实际应用不够理想，只有极少数进口产品在性能上和唯一的一家国产品牌产品能取得较理想的检测效果。下面笔者就中外 AOI 产品的性能和不足，进行一次综合比较， “以俟夫，观人风者得焉” 。中、外 AOI 产品性能的比较一中、外 AOI 产品操作介面的比较由于设计理念的不同，中、外 AOI 产品在操作介面和程序设计上存在较大的差别。具体情况比较如下：1 进口 AOI 产品在操作介面上，全部是采用外文界面，因而操作起来十分吃力，对操作人员的素质有较高的要求，由此给生产厂家人为造成生产成本的增加，同时给设备本身的维护也带来诸多的不便，不利于生产
3、成本的降低和有违背于生产设备操作的简捷性原则。国产 AOI 产品既有中文界面又有外文界面，可以灵活地适应不同的操作人群，操作起来既简单又快捷。2 进口 AOI 产品由于程序设计的复杂性，不利于对生产员工培训，人为地延长了对操作员工的培训时间，增加了生产单位的培训开支，浪费了人力资源。在实践中，进口产品一般培养一个熟练工，需要两个月左右的时间，而国产 AOI 只需一周的时间的培训，操作员就能完全掌握 AOI 的操作要领。程序安装进口产品需要一周的时间，而国产品只需三个小时就能完成。3 进口产品的图像处理一般是“采用图像匹配” 、 “法则判别”等多种组合手段进行处理的，并且对元器件的识别采用器件库
4、的调出、调入进行对比来完成。这样不仅调试的时间长，由于采用图像组合进行对比处理，因而误判率相当高，直通率很低。据某大型加工企业对所用四个进口品牌的 AOI 与一台国产品牌的 AOI 进行同等直通测试，进口品牌直通率最低的只有不到百分之四十，最高的也只有百分之六十一，而由深圳振华电子设备厂自主生产制造的国产 AOI，因为采用自主知识产权的统计建模技术和图像对比的方法，能快速建立稳定可靠的测试程序，直通率达百分之八十二点二。4 进口 AOI 产品的操作界面的显示屏，只显示操作菜单和被测试的某一个画面，不利于对焊接画面的实时监视。国产 AOI 的操作界面的显示屏的显示的画面，采用四分制式，将显示屏的
5、画面一分为四，其一为操作菜单，其二为一比一被测试物的整体画面，其三为一比二十的被测试区域的画面，其四为一比四十的被测试点的画面，这样不仅有利于对被检测点的器件的焊接质量的实时跟踪，调整被测点的测试标准，还有利于被检品的直通率的提高，也有利于对生产线的上游的焊膏印刷和器件贴装缺陷的分析与跟踪，以便及时查缺补漏，对印刷设备和贴装设备进行必要的调整。二中、外 AOI 操作性能的比较中、外 AOI 产品在性能上各有千秋，但根据笔者近段时间对深圳、苏州、成都、重庆、西安、北京等地的几十家生产企业考察所使用的中外 AOI 产品的情况表明，国产 AOI 的总体综合性能优于所有的进口产品，具体情况对比如下：1
6、 测试精确度的比较进口 AOI 的测试精确度（按英制为标准，下同） ，目前绝大部份只能对 0603 以上尺寸的器件的焊接质量进行测试，而对 0402 尺寸器件的产品的检测，则显得力不从心。深圳振华电子设备厂生产的国产 AOI 产品，由于采用点对点的图像对比分析，不仅对0402 尺寸产品能进行有效的测试，而且在对测试 0201 尺寸产品的研究上已有质的突破。2 被焊器件偏移度的比较进口 AOI 产品对器件在贴装时出现的偏移状况的检测，一般是在程序中设定一个固有的值，作为判别的标准，在测试时把符合标准的通过，把不符合标准的留下。这样不利于针对不同的生产工艺和结合实际操作经验，来进行适时调整标准。而
7、国产AOI 能根据不同的生产工艺的要求，通过不断地学习生产厂商，自己制定的标准焊点的图像，来及时地调整出最佳的测试标准，是相当人性化的测试程序，这一点已得到使用者的一致好评。3 被焊器件出现的锡多锡少的比较对于检测器件焊接时出现的锡多锡少问题的本身来讲，它并不是 AOI 所要解决的难题，然而要想对这一问题进行准确的判断，并不是一蹴而就的。这个问题主要体现在，用“面对面的对比分析”和“以点对点的对比分析”上，特别是针对微小针距的IC 产品（如 0.4MM）和 0402 尺寸以下的微小器件焊接质量的检测。据深圳某一大型OEM 加工企业的测试报告分析，该企业所用的四款进口（欧、美、日、台生产的AOI
8、）AOI 设备对 0.4MM 微小间距 IC 针脚和 0402 以下微小尺寸的检测，误判率相当高，尤其是锡少，基本上全部误判！而深圳振华电子设备厂所生产的 AOI，采用“点对点的对比分析”判断，对这一现象的检测准确率达 80%以上！4 短路（桥连、桥接）的比较焊锡在焊接过程中，由于在印刷时产生的焊膏发生塌边和焊锡过多或器件贴装时的偏移度过大，极易产生焊点间的桥连，从而导致短路。进口 AOI 产品只能对 0603以上尺寸的器件有较好的表现，而对 0402 以下尺寸器件和 0.4MM 针距的产品的检测则显得力不从心。国产 AOI 由于是采用点对点且放大 80 倍的测试处理程序，不但能较好地解决了这
9、一问题，而且对焊锡给线路板造成的微小颗粒的污染的检测也表现得游刃有余，甚至连一根头发丝、乃至一根羊绒也不会放过！5 缺件比较缺件是由贴装机发生的故障造成的，虽然这一现象的出现并不多见，但也是检验AOI 性能好坏的一项重要指标，同时也是 AOI 所具备基本功能之一。然而缺件的产生主要表现在小尺寸的器件上，笔者在北京一家民营加工企业看到一家日本知名公司生产 AOI 产品，在对 0402 尺寸以下器件的缺件情况的检查时，表现得手忙脚乱，显得有些力不从心。而国产 AOI 针对这一问题，无论什么尺寸的缺件，在这里将在劫难逃！6 器件偏斜、立碑、倒立问题材的比较器件在焊接时发生偏斜、立碑、倒立一般是在器件
10、贴装过程中造成的。中、外AOI 产品一般对这一问题都能准确抓出，但据深圳某一跨国加工企业，所提供的数据显示，国产 AOI 的准确率比进口产品高 4.2%以上。7 翻件的判断、反极性的判断、错件的判断的比较翻件、反极性、错件这些问题的出现来自两个方面，其一是贴装不当造成的，其二是器件供应商来料本身的问题。在这一问题的判别上因为进口产品大多采用画面判断，只有极少品牌采用字符判断，但由于分辨率较低，而效果不够理想。国产品由于采用字符识别模式结合统计建模的学习方法和高分辨率的摄像头进行处理，对这一问题的解决起到了良好的效果。8 虚焊的比较虚焊是目前所有中外 AOI 生产厂商所要攻克的技术难题，尤其是对
11、空焊问题的检测，是所有中、外 AOI 生产厂商都没有解决的技术难题。这一问题的解决方案，中、外 AOI 生产厂家是各有千秋，但测试的结果基本相若，不十分令人满意。9 测试速度的比较测试速度的提高是所有 OEM 生产厂和电子设备生产厂商对 AOI 产品关注的要点之一。国外 AOI 的生产商由于一直没有解决点对点程序检测所面临的速度不易提高的技术难题，因而放弃了这一较好的检测技术，从而造成了测试质量的滞后。国产 AOI 厂商已经突破了这一技术屏障，因而测试质量得到了质的飞跃，并且测试速度比同档次的进口产品高出很多。据成都一家民营电子企业将一台进口的某欧洲品牌的 AOI 产品与深圳振华电子生产的 A
12、OI 产品进行对比测试显示：同一块线路板的测试时间，进口产品为 82.21 秒，国产品为 43.5 秒，国产 AOI 的检测速度几乎是进口 AOI 的两倍！进口产品并不是没有速度较快的 AOI 的，据笔者了解一家台商生产的一款台式 AOI产品的检测速度是提高了，与振华 AOI 产品相当，但测试质量却与振华产品相差甚远！结论诚然，国产 AOI 也有不尽人意的地方，比如对检测出来的问题，只是采用简单的数字式打印记录，而不是像进口 AOI 产品那样，另外安置一台电脑，采用图像记录方式而便于维修人员及时较快地找到维修点。这一点，据可靠消息，振华电子已经做好了这一工作。中外 AOI 产品在对虚焊的检测时还没有得到质的突破，应尽快地解决这一问题。综上所述，AOI 产品的今后的方向，笔者认为：其一，尽快地解决对微小针距器件和对微小尺寸器件进行准确检测的技术障碍，适应小型化和功能化的大潮流。其二，提高单位检测效率，让 AOI 设备与生产线能较好地配套使用。其三，尽快攻克虚焊检测的技术难题，更好地让 AOI 服务于电子生产。总而言之，国人要改变那种“凡是洋人东西就是好东西，国人就是造不出好的东西”的落后观验。这一神话早已被深圳华为公司所打破，深圳振华电子设备厂所生产的 AOI 产品的行业领先地位，是对这一神话的又一次猛烈的撞击！
