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AOI设备在SMT产线上有什么作用？设置在什么位置？
SMT产线上为什么需要使用AOI(Automatic Optic Inspection)自动光学检查设备呢？AOI设备是做什么用的？答案当然是为了可以获得更好的生产品质、提升生产效率。另外，自动检查设备如果运用得好，还可以更有效率的进行生产品质管控，自动收集生产的不良现象与位置并将问题点反馈给前段有问题的制程即时解决问题、减少生产损失、降低生产成本。
使用自动检查设备还可以避免人工检查误判或疲劳漏看的错误，虽然设备也可能误判，但那是判断标准与设备是否精准的问题了。
建议延伸阅读：什么是AOI？2D AOI可以检测哪些电路板组装的缺点？
AOI的主要用途是对印刷电路板在组装焊接(PCBA)生产中遇到的常见缺陷进行检测，也可以针对表面有印刷的电子零件判断是否错料，以及检查是否有漏件，总结就是可以用来判断PCBA生产的良品与不良品，是一种基于光学原理运用的设备。
AOI说穿了其实就是一种视觉辨识系统，将之运用在汽车就可以是自动驾驶辅助系统，将之运用在制造生产就可以是判断良品与否的辅助系统，将之运用在SMT的锡膏印刷检查就变成锡膏检查机(SPI, Solder Paste Inspection)。
而AOI其实也不算是多么新的观念，它其实在很早以前就已经被应用在IC或电子零件外观编号印刷品质的检测上了，只是当时的辨识率不高，效率也没有那么好，直到AOI初具成效后才被导入到SMT产线作为辅助生产品质管控的设备之一，最主要用来检测焊锡的品质。当AOI自动检测时，设备会通过摄像头自动扫描拍摄PCB或PCBA的表面图像，将需要检测的焊点与数据库中的合格参数(golden sample，标准样品)进行比对，经过图像处理，检查出待测PCBA上的缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员复判与修復。
不过初期的AOI只能拍摄2D平面的影像，而且效果还很有限，零件高低起伏太大，或是距离高零件太近的零件容易有阴影效应拍不出来，受光源颜色影响还很大，一般大多只能用来弭补人力不足的缺口，大多时候还得靠人工补漏。随着近年来视觉辨识系统软硬体的快速发展，汽车的自动驾驶应用应该也间接推进了视觉辨识系统的发展。现在的AOI已经进化到3D的时代，而且有多种光学技术可以互相搭配组合截长补短，再加上AI的运用做系统整合，让误判率大大的降低，不过仍然有进步的空间就是了。
实施AOI有以下两个主要的目标：
（1）产品最终品质(End quality)保证
对产品走下生产线时的最终状态进行监控。当生产问题非常清晰、产品混合度高、数量和速度为关键因素的时候，优先採用这个目标。AOI通常放置在生产线最末端。在这个位置，设备可以产生范围广泛的过程控制信息。
（2）过程跟踪(Process tracking)
使用检查设备来监视生产过程。典型地包括详细的缺陷分类和元件贴放偏移信息。当产品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供应稳定时，制造商优先採用这个目标。这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置，实时地监控具体生产状况，并为生产工艺的调整提供必要的依据
虽然AOI可以安置于生产线上的多个位置，用来检测特殊缺陷，但AOI检查设备应该尽量设置到一个可以尽早识别和改正最多缺陷的位置。
AOI设备安装在SMT产线的位置
依据SMT产线的布置与特性，有三个检查位置是主要位置可以列入AOI安装的优先首选：
（1）锡膏印刷后。这个位置通常会称唿为SPI(Solder Paste Inspection)
锡膏印刷的好坏会直接影响到后续回焊的品质，如果可以在锡膏印刷后、贴放零件前就把有锡膏印刷缺失的问题拦截下来并纠正，将可以使得后续回焊的不良品大幅减少。典型的锡膏印刷缺陷包括以下几点：
A.焊垫上锡量不足。可能造成后续焊接出现空焊或焊锡不完全。
B.焊垫上锡量过多。可能造成后续焊接出现架桥短路。
C.锡膏印刷偏移。可能造成后续焊接出现锡珠或焊锡不完全或空焊。
在ICT测试中，发生缺陷的位置通常都直接与锡膏印刷的良莠程度成正比。轻微的少锡一般较少会在ICT被侦测出缺陷，因为少锡只锡量比较少，但是线路还是导通的，如果是锡量减少严重到根本没有锡(空焊)的情况则几乎都能在ICT测试中被侦测出来，因为空焊会引起开路(open)。而焊锡不足则可能在未来导致元件掉落或焊点断开问题。
（2）回流焊前
这个检查点是在锡膏印刷及零件贴放于板上后，且在PCB送入回焊炉之前。这是一个典型放置AOI检查机器的位置，因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放制程的绝大多数缺陷。在这个位置产生的定量过程控制信息，提供高速贴片机和细间距零件贴装设备校准的信息。这个信息可用来修改零件贴片机放锡膏印刷机需要的校准。这个位置的检查也满足过程跟踪的目标。
将AOI摆放在回焊炉前还有一个考虑点，就是产品如果设计将屏蔽罩(shielding can)直接贴片过回焊炉，或故意设计将某些零件贴放在大型零件下方，那回焊后这些放置在屏蔽罩或大型零件下方的零件将被完全遮蔽，无法使用炉后AOI来检测，尤其现在无线通讯产品发达，这类有屏蔽罩的产品只会越来越多。
建议延伸阅读：什么时机该使用「炉前AOI」及「炉后AOI」？
（3）回流焊后
在SMT工艺过程的最后步骤进行检查，这是目前最多产线设置AOI的位置，因为这个位置可发现电路板表面贴焊组装的全部装配缺陷。回流焊后的检查提供高度的安全性，因为它可以识别由锡膏印刷、零件贴装及回流焊街过程所引起的所有错误。
延伸阅读：
- PCB电路板上面为何要有测试点？
- 电子产品测试的目的所为何在？买保险也！
- 电路板组装后的几种测试方法AOI/MDA/ICT/FVT/FCT/ATE探讨
- SMT的光学检查是时候该全面进化为【3D AOI】以提高检出率了
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