今日AOI - 座谈会实录[综合电子]

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今日AOI - 座谈会实录

发布时间:2003年10月7日点击次数:1466

《EM China电子制造》在"NEPCON 深圳"展会期间在深圳举办了"今日AOI"座谈会,来自Agilent、Cyberoptics、MVP、Orbotech、Omron和Teradyne的技术专家以及IBM、华为和康佳的EM China读者代表都认为AOI在电子制造产业中的重要性正逐渐成为共识;在0201等小型元器件更广泛被应用时,AOI能够起到改善和稳定产品品质的作用。AOI技术发展日新月异,2D、3D检测的较量、单镜头与多镜头的应用、手动与自动的选择、与贴片机实现闭环控制、AOI在SMT线上的最佳位置、设备供应商为用户提供更好的本地化服务、正确处理SMT设备使用过程中的问题成为了讨论的焦点。
　　在座谈会上,各家供应商讲述了本公司的AOI产品的技术特点,来自IBM、华为和康佳的代表介绍了各自选购设备的过程,并与设备供应商就关心的问题进行了讨论。
　　一张圆桌,一杯清茶,演绎AOI经典产品与精彩应用经验。

　　邹长安（IBM）：

　　在选择AOI设备时,首先确定希望AOI所达到的功能,要求的检测位置,然后邀请所有AOI设备供应商参加现场评估,制定相应的评估标准,除所要达到的技术指标外,评估标准还包括性能价格比、本地化支持情况、培训、零备件供货情况、培训情况等。由于同一AOI在不同环境、不同生产线上所能发挥的功能是不同的,只有在同一条线上检测同样的产品才能得到相对公正的评估结果。
　　全球各大EMS公司投资中国的主要原因在于中国的劳动力成本低,而AOI的应用必将带来成本的增加。但由于AOI具有人眼所不能达到的检测稳定性,引入AOI已成为必然。而作为中国用户,首先考虑的就会是Cost of Performance 和 Cost of Ownership。AOI不能仅仅作为检测设备,它还需要SPC软件等发挥其更多的功能。目前VI和Saki等公司提供的AOI产品已实现了与贴片机的“闭环控制”,这一关键功能也会提高其被选用的机会。
　　目前来说,炉前的AOI远比炉后的AOI来的重要。但是,丝印后的AOI对锡膏的3D快速检测,随着0201的成长,也日趋重要。目前仅有少数几家公司提供丝印后的AOI产品,可以作锡膏的3D快速检测。在不久的将来,丝印后的3D快速检测,会是AOI的一个热门话题。
　　另外,中国的操作员和工程师不应该随便去碰设备,既使有能力维修基板,在设备出现问题时,也需要由供应商来维修,因为没有校准的维修让人“成为狗熊的机会比英雄多”。因此强调本地化服务是非常重要的,有效的“管理”供应商是保障正常生产的必须。

　　唐工（华为中试部）和徐工（华为装备开发中心）：
　　华为采购设备时要通过两条线,一是技术上设定标准,供应商参加评估,通过测试选出技术上满足要求的设备;二是商务上进行价格比较,一般要通过1－2个月的时间,才能决定共同的取舍。
　　华为选用AOI设备已经有三年了,由于有严格的使用规范,我们在选购设备时更看中设备本身的性能,可以通过更多的经验积累最大的发挥设备的性能。

　　谢水兴（康佳通信制作部SMT设备、工艺主管）：
　　康佳在选购设备时要进行先期了解,由于生产线上的工程师最了解技术的要求,因此有最优先的选择权,通常由他们来推荐候选设备。技术上能够达到我们目标的厂商将被邀请面谈,然后进行投标。公司的领导将会参与评定,进行性能和价格的比较,然后确定中标者。虽然目前康佳还没有选用AOI,但在必要时也将采用同样的方式进行选购。
　　康佳的工程师不得不对设备有很深入的了解,这也说明设备供应商的本地化服务还不够,备件有时需要从国外汇入,而1－2天的等候时间是正常生产所不能接受的。

　　龚焜垣（Agilent亚洲区电子制造测试事业群总经理）：
　　安捷伦科技最近的一项重要的技术突破是研发推出了固体形状模型（SSM）技术,并成为第一家将这一技术应用于AOI系统的公司。固体形状模型技术可以将电路板的特点和器件以三维的方式逼真成像,提高自动光学测试系统的效率。在测试过程中,这一技术能够带来更高的"检测准确度"。新技术推出的目的都是为了在减少花费 ( 使用单一高解析度镜头) 的同时方便操作者能够看到更多的信息,从而降低误判率。
　　固体形状模型技术是一种运用多角度成像,生成逼真三维影像的技术。安捷伦实验室专门将这一技术改进,使之适合在AOI系统中使用。该技术正在申请专利。
　　安捷伦科技SJ50系列II 自动光学检测系统采用带有彩色照明分段环的直角照相机。这一系统可以开启和关闭不同段的每一个照明环,因而可以从不同角度来照亮被测试的装置。不同的彩色照明段和角度都已被预先编入了自动光学测试系统的程序中。各个照明段可用于从东、西、南、北四个角度来照亮装置,之后还可以从四个更高的角度照射。每一个器件都有了8个影像,这样就可以生成固体形状模型三维影像。光源是红色、绿色和蓝色,可以创造出一个颜色丰富的影像。除了三维这一特点外,该系统的彩色成像也是对自动光学检测系统的一大改进,因为这样可以帮助区分深色印刷电路板上的深色装置,生成焊点界面的彩色轮廓图,从而更好的查找缺陷。
　　SJ50系列II型AOI系统上的照明头可以通过分段照明控制,对每个元件生成8个影像,然后把这些影像结合起来就形成了一个合成的彩色影像。之后,这一合成影像被传送到一个影像再现软件,这一软件由安捷伦实验室研发而成。再现的结果是把电路板的器件或特征以三维影像的形式栩栩如生地呈现出来。最新的4.09版软件将于年底推出,新的软件可以向下兼容,软件也可以随时更新。

　　Andy Yates （Cyberoptics AOI产品经理）和Richard Smith (Cyberoptics AOI应用软件工程师)：
　　Cyberoptics 进入亚洲市场不久,但我们的系统有非常独到之处。AOI系统的硬件虽然非常重要（比如其它一些AOI厂商所特别强调的灯光的选择和应用）,但是更重要的是软件的分析能力,Cyberoptics的AOI的长处之一在于其分析软件。无论是焊前或焊后的元件的检查、还是焊脚的检查,Cyberoptics的AOI产品只使用一个软件编程方法。系统通过示范板,教给软件"好的"元器件或焊脚的判别标准。软件由此可以进行判别和检测,无论针对焊前或焊后,使用完全相同的一台机器和同一个软件,无需进行镜头或传感器的更换。为更好的处理信号中的偏差,Cyberoptics的AOI产品没有使用一般的处理方法,而是采用了Statistical Appearance Modeling的方法,采用这种方法的新系统,可以大大缩短编程时间,焊后检测的编程通常可以在2到3小时之内完成;Cyberoptics的AOI产品的另一个特点是机械设计非常简单,由于镜头是固定不动的（通常用一到两组镜头）,板子的传动装置成为机器中唯一移动的部分,从而减少由于运动部件过多引起的偏差或校准工作。

　　杨壬和（MVP 亚太区总经理）：
　　虽然人是最聪明和智慧的,但人用作机器却是最不可靠的,因为人有情绪,可能疲劳。因此才会有AOI的出现。
　　MVP几年前就领先意识到,AOI不能只局限用于缺陷的检测,而应充分利用其检测得到的数据资料,改善我们的制程,提高良率。 MVP即有相应的动态过程控制（DPC）软件和SPC软件能充分展现相应的功能。
　　从技术的角度考虑,MVP的AOI拥有高精准性和高弹性度, 是第一家可以将同样的AOI设备用于炉前、炉后和印刷后的公司,使用同样的硬件,通过软件的切换达到不同的测试目的。MVP的设备有简单的机械设计。由于采用了模块化的设计,硬件的维护变得非常简单,而且校准、日常维修、清洁和保养都很简单。MVP的设备的操作平台正从Unix改为Linux,而不论Unix还是Linux都拥有与Windows 相比更高的稳定性和可靠性,同时操作界面已实现了中文化。
　　MVP的另一主要特点是有很强的研发能力,并对自己的技术有100％的掌握,包括对材料、电信、光电以及架构。目前MVP在中国市场上已有100多台AOI设备。

　　MVP是历史最悠久的机器视觉设备供应商,在这一领域已有近二十年的历史。MVP自创建以来一直专注于机器视觉这一种产品,并将其成功应用于化工、汽车等具有危险性的工作地点。

　　潘琪宏（Omron贸易（深圳）公司副总经理）和冀运景（Omron自动化（中国）集团AOI统辖部第一事业部经理）：
　　AOI的检测能力最为关键,一切都是建立在检测能力的基础上。欧姆龙产品的主要特点在于它采用Color Highlight System的专利技术,是唯一的同时采用彩色光源,彩色CCD摄像头和彩色图像处理的AOI,但其采集到的包含了三维信息的图像,拥有更丰富的信息作为检测判断的标准。其专利CHS技术和高分辨率的处理也使其拥有了检测0201元件和无铅焊产品的特点。欧姆龙的主要用户集中在精度要求较高的汽车电子、数码相机和通讯产品以及电脑主板等生产领域,目前在中国已售出230多台设备。
　　欧姆龙2000年进入中国市场,从大公司和跨国EMS厂客户做起,产品已逐渐进入了一些中小公司。针对中国市场的独特性,欧姆龙根据客户所生产产品的特点推出了多种型号的产品,包括半自动的台式机和有大量数据存储,能够进行制程管理的在线测试系统,希望销售出的每一台机器都能体现出它的价值,为提升中国制造业的品质做出贡献。
　　对于AOI的检查而言,炉后的检查特别是焊点类不良的检查是难点,例如浮起和0201的焊点等,对于AOI的检查是一个挑战,而欧姆龙的优势恰好在于此。
　　对于中国制造业的现状而言,不同制造厂家处在非常不同的发展水平上,许多制造商的产品不良率还不能控制在一个稳定的水平上,造成不良缺陷的原因非常多,既有设备工艺物料的原因,也有人为的原因,这对工艺的分析和反馈造成了一定的难度,以AOI为基础的SMT专家软件将是非常有帮助的解决方案。

　　Vadim Shishov（Orbotech深圳公司组装事业部客户支持应用专家）刘建（Orbotech深圳公司组装事业部客户经理）和王春（Orbotech深圳深圳公司南中国区客户服务、销售支援经理）：
　　客户花钱购买AOI能带来什么价值是我们所关心的问题。我们认为,AOI将不仅是单纯的检测工具,它应该为制程工程师和管理人员提供更多的信息。在不停止生产的情况下,最大的预防错误的发生,为客户的"花费"创造更多的价值。我们现有的软件和即将推出的专家技术软件（Advisor Technical Software）即会为整个行业带来价值。
　　设备的硬件是基本架构,软件是应用硬件的有效手段。软件直接为客户提供信息,它是很重要的。在获取信息后,用好的软件去运算,一定能达到完美的效果。
　　Orbotech的VT－9000E系列在线光学检测系统,适用于电子组装的焊前和焊后阶段的检测,先进的2－D和3-D技术,能精确一致的全面检测缺陷。Orbotech同时拥有与其AOI产品配套的自动化智能制程控制的集成软件工具,使其AOI产品在SMT生产线中发挥更大作用。

　　徐敬崴（Teradyne亚洲光学检测产品经理）：
　　1998年Teradyne通过收购开始研发自己的AOI设备。设备的主要特点是测试速度快、可测试面积大、覆盖率高、并拥有激光校准,对板的晃动进行补偿。
　　Teradyne的AOI通常有5个摄像头,四个倾斜的和一个垂直的,通常有倾斜角度的摄像头可以看到更多的信息。这是Teradyne所带动的技术。由于采用了大光源,用线性马达驱动,进行从左到右,再从右到左的扫描测试,并且在同一个位置扫描了四次,同时,相应的灯光也是分区域逐次发射,因此极大的提高了测试的覆盖率。对于大型的电视电路板等也可进行很好的覆盖。
　　针对测试过程中板晃动的问题,Teradyne的AOI通过激光校准和软件追附,做100％的补偿或抽样补偿。通常在校准时可将板分为100个单元,分开校准。
　　Teradyne目前产品为Optima7000系列,其中Optima7300主要用于回流焊炉后,也可根据客户的需要调整到炉前等位置。一台Optima7300每小时可检测250块电路板。

　　更多精彩内容详见《EM China电子制造》11/12月杂志。

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