Trong sản xuất điện tử đặc biệt là SMT, AOI hay kiểm tra quang học tự động đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra lỗi trên bo mạch in (PCB). Công nghệ này giúp phát hiện lỗi hàn, thiếu linh kiện, lắp sai vị trí hoặc ngược chiều một cách chính xác. Tuy nhiên, để đảm bảo máy AOI hoạt động hiệu quả, việc sử dụng đúng cách và tối ưu hóa quy trình kiểm tra là điều vô cùng cần thiết. Bài viết sau đây sẽ đưa ra hướng dẫn sử dụng máy AOI trong quy trình kiểm tra SMT chi tiết các bước từ thiết lập ban đầu cho đến phân tích kết quả.
Máy AOI trong quy trình kiểm tra SMT là gì?
Máy AOI đảm nhiệm nhiệm vụ kiểm tra tự động nhằm phát hiện lỗi linh kiện và mối hàn trên bảng mạch trong quy trình sản xuất SMT. Được tích hợp hệ thống camera, phần mềm xử lý hình ảnh và ánh sáng giúp kiểm tra sản phẩm một cách nhanh và chính xác. Máy AOI giúp phát hiện các lỗi phổ biến trên PCB như:
- Linh kiện bị sai lệch vị trí
- Thiếu linh kiện
- Hàn lỗi, chân hàn không tiếp xúc
- Ngắn mạch, cầu hàn giữa các chân linh kiện
Để máy kiểm tra quang học tự động hoạt động hiệu quả và mang lại kết quả kiểm tra chính xác, kỹ thuật viên cần nắm được quy trình sử dụng của máy. Thông thường, quy trình kiểm tra bằng AOI sẽ bao gồm các giai đoạn sau:
- Giai đoạn kiểm tra trước lò hàn: giai đoạn này còn được gọi là Pre-Reflow AOI giúp phát hiện các lỗi trước khi PCB vào lò hàn như lỗi thiếu linh kiện, sai linh kiện, linh kiện lệch vị trí,
- Giai đoạn kiểm tra sau lò hàn hay Post-Reflow: Kiểm tra lỗi sau khi PCB đã hàn xong, các lỗi như thiếu thiếc, tiếp xúc kém, ngắn mạch,…
- Giai đoạn kiểm tra cuối dây chuyển (Final Inspection AOI) là khâu cuối cùng đảm bảo cho toàn bộ PCB đạt chuẩn chất lượng trước khi xuất xưởng.
Vai trò quan trọng của máy AOI trong kiểm tra SMT (Ảnh: Internet)
Hướng dẫn sử dụng máy AOI chi tiết trong quy trình kiểm tra SMT
Chuẩn bị trước khi vận hành máy AOI
Quá trình này bao gồm các bước sau:
Bước 1: Kiểm tra hệ thống máy AOI:
- Kiểm tra nguồn điện, kết nối máy tính và phần mềm vận hành.
- Kiểm tra nguồn điện, kết nối máy tính và phần mềm vận hành.
- Đảm bảo các bộ phận camera, đèn LED, cảm biến hoạt động tốt.
- Kiểm tra băng tải và cơ cấu giữ PCB chắc chắn.
Bước 2: Cài đặt chương trình kiểm tra
- Nhập Gerber file hoặc dữ liệu CAD của PCB vào phần mềm AOI.
- Tiếp theo, xác định vùng kiểm tra trên PCB và chọn các điểm tham chiếu.
- Tiếp đến tiến hành cài đặt thông số ánh sáng, góc chụp và độ phân giải camera.
Bước 3: Tạo thư viện mẫu (Golden Sample)
- Quét mẫu PCB đạt chuẩn để máy học và tạo dữ liệu so sánh.
- Thiết lập độ nhạy và ngưỡng sai số cho từng loại linh kiện.
Hướng dẫn chi tiết các bước sử dụng máy AOi trong sản xuất SMT (Ảnh: Internet)
Tiến hành kiểm tra bằng máy AOI
Bước 4: Nạp PCB vào máy AOI
- Đặt PCB đúng vị trí trên băng tải hoặc giá đỡ PCB trong máy AOI.
- Đảm bảo PCB cố định chắc chắn, không bị xê dịch trong quá trình kiểm tra.
Bước 5: Chạy chương trình kiểm tra
- Máy AOI sẽ tự động quét PCB và phân tích hình ảnh dể phát hiện lỗi theo cài đặt trước đó.
- Quá trình kiểm tra mất khoảng 5 – 30 giây tùy vào độ phức tạp của PCB.
Bước 6: Xác định lỗi phát hiện được
- Kết quả kiểm tra được hiển thị trên màn hình để người vận hành xem xét, máy AOI hiển thị danh sách lỗi với hình ảnh cụ thể.
- Lỗi có thể gồm: thiếu linh kiện, short mạch, chân hàn kém, đặt sai hướng.
Đánh giá và xử lý kết quả kiểm tra
Bước 7: Phân tích lỗi trên phần mềm AOI
- Dựa theo kết quả kiểm tra, tiến hành xem báo cáo lỗi theo từng điểm trên PCB.
- So sánh hình ảnh thực tế với mẫu chuẩn để xác minh lỗi.
Bước 8: Phân loại lỗi và cách xử lý
| Loại lỗi | Nguyên nhân | Cách khắc phục |
|---|---|---|
| Thiếu linh kiện | Lỗi cấp linh kiện, mất linh kiện trong SMT | Kiểm tra quy trình cấp linh kiện |
| Lệch vị trí | Sai số do máy pick và place | Điều chỉnh độ chính xác của đầu gắp |
| Short mạch | Hàn quá nhiều thiếc | Điều chỉnh thông số hàn reflow |
| Chân hàn không tiếp xúc | Nhiệt độ hàn chưa đủ | Kiểm tra profile nhiệt của lò reflow |
Cách tối ưu hiệu suất máy AOI trong kiểm tra SMT
Bên cạnh các bước trong hướng dẫn sử dụng máy AOI trên đây, các thao tác để giúp tối ưu hiệu suất của máy AOI cũng cần người vận hành nắm được.
- Hiệu chỉnh hệ thống định kỳ: Làm sạch ống kính camera và đèn LED để hình ảnh không bị nhiễu.
- Điều chỉnh thông số ánh sáng: Tối ưu đèn chiếu sáng để tránh bóng mờ làm ảnh hưởng đến kiểm tra.
- Nâng cấp thuật toán AI: Sử dụng Deep Learning để giảm tình trạng lỗi nhận diện sai.
- Đào tạo kỹ thuật viên: Giúp nhân viên phân biệt lỗi thật và lỗi giả, tránh loại bỏ PCB đạt chuẩn.
- Tích hợp AOI với MES (Manufacturing Execution System): Đồng bộ dữ liệu lỗi để cải thiện dây chuyền sản xuất.
>>> Có thể bạn quan tâm: Phân loại máy AOI
Kết luận
AOI là thiết bị không thể thiếu trong dây chuyền SMT, giúp giảm sai sót và nâng cao chất lượng của PCB. Tuy nhiên, để đạt hiệu suất cao, cần vận hành máy đúng cách, tối ưu thông số và cập nhật công nghệ thường xuyên. Hy vọng bài viết hướng dẫn sử dụng máy AOI trên đây sẽ giúp bạn hiểu rõ về quy trình kiểm tra AOI, cách phân tích lỗi và cải thiện hiệu suất máy. Nếu bạn cần tư vấn chuyên sâu hơn về AOI trong sản xuất điện tử, hãy liên hệ ngay Hapoin theo hotline 039 884 8969 để được hỗ trợ nhanh nhất!
Jasmine Wu – Hapoin
