Công nghệ kiểm tra quang học tự động AOI giúp phát hiện các lỗi trên PCB nhanh chóng và chính xác. AOI có hai dòng máy chính là máy AOI 2D và AOI 3D. Mỗi loại đều có những điểm mạnh và giới hạn riêng. Chính vì thế, việc lựa chọn dòng máy phù hợp với quy trình sản xuất là điều quan trọng để đảm bảo chất lượng của sản phẩm SMT. Bài viết dưới đây sẽ so sánh máy AOI 2D và máy AOI 3D một cách chi tiết để giúp doanh nghiệp có thể lựa chọn được loại máy phù hợp với quy trình sản xuất của mình.
Máy AOI 2D là gì?
AOI 2D là thiết bị kiểm tra quang học tự động sử dụng hệ thống camera và ánh sáng từ một góc cố định để phát hiện lỗi trên bảng mạch PCB và sau khi hàn linh kiện.
Cách hoạt động của máy AOI 2D
Ưu điểm của máy AOI 2D
- Chi phí thấp, dễ tiếp cận và triển khai trong các dây chuyền sản xuất có ngân sách hạn chế.
- Tốc độ cao giúp xử lý nhanh chóng, phù hợp với các dây chuyền có sản lượng lớn.
- Hiệu quả tốt với lỗi bề mặt: Máy 2D giúp phát hiện nhanh các lỗi linh kiện sai vị trí, mất linh kiện, ngừng mạch.
- Dễ dàng vận hành: Khi so sánh máy AOI 2D và máy AOI 3D có thể thấy AOI 2D có giao diện trực quan, tích hợp linh hoạt trong các dây chuyền SMT có sẵn mà không cần phải thay đổi nhiều về cấu trúc hệ thống.
Nhược điểm của máy AOI 2D
- Khó phát hiện lỗi hàn: Do chỉ phân tích hình ảnh 2D nên thiết bị này khó có thể phát hiện các lỗi về độ cao như thiếu thiếc, hàn bi.
- Tỷ lệ báo lỗi giả cao: Máy 2D bị hạn chế trong nhận diện khiến số lượng báo lỗi giả cao hơn.
- Hạn chế trong việc kiểm tra linh kiện có độ cao khác nhau: Máy AOI 2D không đo được chiều cao của linh kiện, điều này dẫn đến sai số trong nhận diện linh kiện khác nhau cũng khi không đo chính xác được khối lượng kem hàn hay hình dạng mối hàn.
Máy AOI 3D là gì?
Thiết bị kiểm tra quang học tự động AOI 3D sử dụng công nghệ hình ảnh 3D để phát hiện lỗi trên bảng mạch PCB. Đây là thiết bị cung cấp độ chính xác cao hơn AOI 2D nhờ khả năng đo chiều cao và có thể phân tích hình dạng linh kiện.
Cách hoạt động của AOI 3D
Máy AOI 3D kết hợp nhiều góc chiếu sáng và công nghệ đo chiều cao để tạo ra hình ảnh PCB 3D chi tiết. Thiết bị này còn được tích hợp cảm biến laser hoặc phương pháp quang trắc để đo độ cao linh kiện và chân hàn. Bên cạnh đó còn có thể sử dụng công nghệ AI và thuật toán xử lý hình ảnh nâng cao để phân tích lỗi chính xác hơn.
Máy AOI 3D nhận diện được các lỗi chính xác hơn ngay cả với những linh kiện phức tạp (Ảnh: Internet)
Ưu điểm của máy AOI 3D
- Phát hiện chính xác lỗi hàn: Có thể nhận diện được các lỗi liên quan đến độ cao như hàn bi, thiếu thiếc, thừa thiếc
- Giảm tỷ lệ cảnh báo giả: So sánh máy AOI 2D và máy AOI 3D cho thấy các dữ liệu được cung cấp bởi máy AOI 3D chi tiết và chính xác hơn. Điều này giúp giảm lỗi sai do ánh sáng phản chiếu hoặc sai số khi sử dụng máy 2D.
- Phù hợp với linh kiện phức tạp: Hỗ trợ kiểm tra các linh kiện có kích thước nhỏ, linh kiện BGA hoặc linh kiện có hình dạng đặc biệt, cấu trúc hàn khó nhận diện qua hình ảnh 2D.
- Đánh giá chính xác thể tích kem hàn giúp đảm bảo chất lượng hàn và kiểm soát quy trình sản xuất tốt hơn.
Nhược điểm của máy AOI 3D
- Chi phí cao: Máy 3D yêu cầu chi phí đầu tư lơn hơn so với máy 2D.
- Tốc độ kiểm tra chậm hơn: Cần thời gian để thu thập và xử lý dữ liệu hình ảnh 3D khiến tốc độ kiểm tra bị chậm hơn.
- Yêu cầu kỹ thuật cao: Thiết bị 3D cần đội ngũ kỹ thuật viên có chuyên môn để vận hành và hiệu chỉnh máy.
- Cần không gian lắp đặt lớn do thiết bị có kích thước lớn, trang bị nhiều hệ thống cảm biến.
Sau đây là bảng so sánh máy AOI 2D và máy AOI 3D:
| Tiêu chí | AOI 2D | AOI 3D |
|---|---|---|
| Chi phí đầu tư | Thấp | Cao |
| Độ chính xác | Trung bình | Cao |
| Tốc độ kiểm tra | Nhanh | Chậm hơn |
| Khả năng phát hiện lỗi hàn | Hạn chế | Chính xác |
| Ứng dụng trong sản xuất | SMT cơ bản | SMT phức tạp |
Khi nào nên sử dụng máy AOI 2D và AOI 3D?
Thiết bị AOI 2D phù hợp với các dây chuyền sản xuất yêu cầu độ kiểm tra cơ bản với các lỗi về vị trí linh kiện, ngắn mạch hoặc mất linh kiện. Sản phẩm có thiết kế đơn giản, không yêu cầu đánh giá độ cao của mối hàn thì máy AOI 2D là lựa chọn tối ưu chi phí.
Thiết bị AOI 3D phù hợp với các sản phẩm cần kiểm tra kỹ lưỡng hơn về chất lượng hàn và hình dạng linh kiện. Những sản phẩm có mật độ linh kiện cao, bo mạch SMT phức tạp với linh kiện nhỏ hoặc linh kiện dạng chân ẩn sẽ cần đến thiết bị AOI 3D để đảm bảo độ chính xác hơn.
Máy AOI 3D MITO DENKO MID-S300 3D SPI giúp kiểm soát chất lượng hiệu quả cho dây chuyền SMT
Kết hợp máy AOI 2D và AOI 3D trong dây chuyền SMT
Hai thiết bị này có thể được kết hợp với nhau để tận dụng được tối đa ưu điểm của từng công dụng. Máy AOI 2D có thể được dùng trong kiểm tra nhanh các lỗi bề mặt, AOI 3D sẽ dùng để phát hiện các lỗi liên quan đến hàn và thể tích thiếc. Bên cạnh đó, máy AOI còn có thể được kết hợp với các phương pháp kiểm tra như X-ray hoặc ICT để đảm bảo chất lượng tối ưu cho bảng mạch in PCB.
>>> Có thể bạn quan tâm: Cách tối ưu thông số cài đặt máy AOI
Kết luận
Việc chọn lựa giữa hai thiết bị AOI còn phụ thuộc vào từng nhu cầu sản xuất cụ thể, ngân sách và đặc điểm sản phẩm. Máy AOI 2D phù hợp với dây chuyền sản xuất tiêu chuẩn, máy AOI 3D đem lại độ chính xác cao hơn cho các bo mạch phức tạp. Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn khi so sánh máy AOI 2D và máy AOI 3D với sự khác biệt và khi nào nên sử dụng. Nếu đang tìm kiếm giải pháp tối ưu cho dây chuyền SMT, hãy xem xét kỹ các yếu tố để có lựa chọn đúng đắn nhất. Cần thêm thông tin tư vấn và báo giá cho sản phẩm, liên hệ ngay với chúng tôi để được phản hồi nhanh chóng!
Jasmine Wu – Hapoin
