Trong ngành sản xuất linh kiện điện tử hiện đại, việc đảm bảo chất lượng sản phẩm là yếu tố quan trọng để đáp ứng tiêu chuẩn và giảm thiểu tỷ lệ lỗi. Để làm được điều này, công nghệ AOI (Automated Optical Inspection) hay kiểm tra quang học tự động ngày càng được các nhà máy sản xuất PCB (bảng mạch in) ứng dụng mạnh mẽ. Vậy máy AOI là gì? Công nghệ này đem lại những điều tuyệt vời gì trong sản xuất và nó hoạt động ra sao? Cùng tìm hiểu rõ hơn trong bài viết dưới đây.
Máy AOI là gì?
AOI là tên viết tắt của Automated Optical Inspection, là hệ thống kiểm tra quang học tự động. Trong đó, các camera có độ phân giải cao được sử dụng kết hợp với phần mềm xử lý hình ảnh để kiểm tra chất lượng bảng mạch in (PCB) hoặc các linh kiện điện tử khác trong quá trình sản xuất. Công nghệ này giúp phát hiện ra các lỗi như hở mạch, thiếu linh kiện, sai vị trí, lỗi hàn và các khiếm khuyết khác một cách chính xác.
Máy AOI có thể hoạt động ở nhiều giai đoạn trong dây chuyền sản xuất, từ sau khi in kem hàn (SPI), sau khi đặt linh kiện (Pre-reflow) cho đến giai đoạn sau khi hàn (Post-reflow), giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm trước khi xuất xưởng.
Công dụng của máy AOI
Máy AOI đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất bảng mạch in, hệ thống tự động này mang đến những lợi ích vượt trội bao gồm:
- Phát hiện lỗi sản xuất: Máy AOI kiểm tra bảng mạch để phát hiện lỗi linh kiện bị thiếu, lệch vị trí, nối tắt, thiếu hàn, hàn không đủ, hàn thừa, hàn cầu, v.v.
- Giảm thiểu rủi ro và chi phí sửa chữa: Giúp phát hiện lỗi ngay từ sớm, giảm tỷ lệ sản phẩm hỏng, tránh chi phí sửa chữa và thay thế tốn kém.
- Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Giúp cải thiện hiệu suất làm việc, giảm sự phụ thuộc vào kiểm tra thủ công và tăng tốc độ sản xuất.
- Đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng: Hỗ trợ nhà sản xuất đạt được các tiêu chuẩn chất lượng như IPC-A-610, sản phẩm sản xuất ra có thể đáp ứng các yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trường.
Máy kiểm tra quang học (AOI) MITO DENKO MID-P300 3D
Ưu điểm của máy AOI
Máy AOI mang lại nhiều lợi ích vượt trội trong sản xuất linh kiện điện tử như:
- Kiểm tra chính xác và nhanh chóng: Nhờ có hệ thống camera có độ phân giải cao kết hợp với phần mềm giúp máy xử lý giúp nhận diện lỗi chi tiết và nhanh chóng.
- Hoạt động tự động, giảm thiểu lỗi do con người: Hạn chế sự can thiệp của con người giúp tăng độ chính xác và đồng nhất trong quá trình kiểm tra.
- Tiết kiệm chi phí và thời gian: So với việc kiểm tra thủ công, công nghệ AOI giúp giảm thiểu nhân lực và thời gian kiểm tra, từ đó giúp tối ưu hóa chi phí sản xuất.
- Tích hợp dễ dàng vào dây chuyền sản xuất: Máy AOI có thể được lắp đặt linh hoạt ở nhiều giai đoạn sản xuất, từ trước khi hàn, sau khi hàn cho đến khâu kiểm tra cuối cùng.
Nguyên lý hoạt động của máy AOI là gì?
Máy AOI hoạt động dựa trên nguyên lý kiểm tra quang học và xử lý hình ảnh để kiểm tra và phát hiện các khiếm khuyết trên PCB. Sau đây là chi tiết các thành phần chính và nguyên lý làm việc của máy AOI:
Độ sáng trong máy AOI
Ánh sáng là một trong những yếu tố cực kỳ quan trọng trong việc hoạt động của máy AOI. Đèn led là hệ thống thường được dùng trong máy AOI để tạo ra ánh sáng cao và ổn định hơn các đèn truyền thống trước đây.
Đèn LED có nhiều màu sắc như xanh lá cây, xanh lam, trắng. Độ sáng có thể được điều chỉnh và kiểm soát để phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
Bên cạnh đó, vị trí của nguồn sáng cũng rất quan trọng và cần được đặt ở vị trí giúp tất cả các khu vực nhận ánh sáng đều. Từng loại khác nhau có thể điều chỉnh vị trí sáng để đảm bảo cho ánh sáng được tốt nhất phục vụ cho việc kiểm tra.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị AOI (Ảnh: Internet)
Hệ thống chụp ảnh
Bộ phận này đảm nhiệm lấy hình ảnh của sản phẩm để phân tích. Máy AOI thường được trang bị một hoặc nhiều camera có độ nét cao, di chuyển được với phần mềm điều khiển. Thông qua việc chụp ảnh, thiết bị AOI sẽ tạo ra dữ liệu về sản phẩm và phân tích.
Máy ảnh trong máy AOI sẽ có các độ phân giải khác nhau từ đơn vị XGA cho đến máy quay độ phân giải cao. Độ phân giải sẽ giúp xác định chi tiết và độ chính xác mà máy AOI có thể phát hiện ra ở mỗi hình ảnh. Đây là yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quét và lượng dữ liệu tạo ra. Với máy ảnh có độ phân giải cao hơn cho góc nhìn rộng hơn nhưng thời lượng chụp ảnh sẽ tốn nhiều hơn so với máy ảnh có độ phân giải thấp có thể chụp nhanh hơn.
Phần mềm xử lý
Để có thể kiểm tra một sản phẩm thì các thông tin về sản phẩm đó cần được cài đặt vào hệ thống của máy AOI. Máy AOI có thể lập trình bằng hai cách là sử dụng Golden Board (bảng vàng) sử dụng sản phẩm tốt để làm mục tiêu cho máy AOI quét và quan sát. Sản phẩm đó đóng vai trò cung cấp dữ liệu về nhiều khía cạnh của sản phẩm và giúp hệ thống kiểm tra độ chính xác. Cách thứ hai là dùng lập trình dựa trên thuật toán, hệ thống sẽ tạo ra một hồ sơ riêng cho sản phẩm từ các dữ liệu cung cấp.
Phần mềm xử lý trong máy AOI sẽ quản lý, xử lý, phân tích dữ liệu từ hình ảnh ghi lại được để đưa ra kết quả kiểm tra. Phần mềm này sẽ được thiết kế sao cho có thể xử lý được lượng lớn dữ liệu trong một thời gian ngắn, giúp tăng hiệu suất và độ chính xác của thiết bị AOI.
Những loại khiếm khuyết có thể được xác định trong AOI
Khi tìm hiểu về máy AOI là gì có thể thấy, thiết bị này có vai trò quan trọng trong việc phát hiện và loại bỏ nhiều loại lỗi phổ biến trong sản xuất PCB. Dưới đây là những loại khiếm khuyết phổ biến mà máy kiểm tra quang học AOI có thể phát hiện:
Máy AOI giúp phát hiện nhanh chóng các khiếm khuyết trên bảng mạch
- Các khuyết tật bề mặt: Khuyết tật bề mặt là các lỗi xuất hiện ở trên bề mặt PCB gây ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất của sản phẩm: vết nứt trên bề mặt PCB, bong tróc vật liệu, mất liên kết do đường dẫn điện bị gián đoạn.
- Các phần phần thiếu hoặc sai: Khi các thành phần lắp đặt không chính xác hoặc thiếu thành phần nào đó trên PCB có thể khiến hỏng hóc sản phẩm hoặc lỗi hoạt động: Thiếu linh kiện, linh kiện bị lỗi, linh kiện sai loại.
- Các thành phần được đặt sai vị trí: Các thành phần trên bảng mạch cần được đặt đúng vị trí để đảm bảo hoạt động chính xác, nếu vị trí sai lệch có thể sẽ gây ra lỗi nghiêm trọng: Linh kiên lệch, linh kiện xoay sai, linh kiện bị nghiêng ngả.
- Các khiếm khuyết khác: Ngoài ra, thiết bị AOI còn có thể phát hiện ra nhiều lỗi khác nhau để đảm bảo sao cho bảng mạch đạt chất lượng tốt nhất như: mối hàn kém chất lượng, lỗi mối hàn, ngắn mạch.
Việc phát hiện và khắc phục kịp thời các khiếm khuyết sẽ giúp đảm bảo cho sản phẩm cuối cùng đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng cao, giảm tiểu tỷ lệ hỏng hóc và nâng cao hiệu suất.
>>> Có thể bạn quan tâm: Danh sách thiết bị kiểm tra quang học AOI
Kết luận
Bài viết trên đây đã cùng bạn đi tìm hiểu về máy AOI là gì? Đây là một công nghệ không thể thiếu trong ngành sản xuất linh kiện điện tử hiện nay, giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Với khả năng kiểm tra chính xác, nhanh chóng và tiết kiệm chi phí, thiết bị kiểm tra quang học AOI đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm thiểu tỷ lệ lỗi. Đầu tư vào hệ thống AOI không chỉ giúp các doanh nghiệp đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng mà còn tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.
Liên hệ ngay Hapoin để nhận tư vấn và thông tin chi tiết về Máy AOI!
