PCB自動光學檢測(AOI)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　一、 系統(tǒng)概述

　　20 世紀70 年代以前, PCB 檢測主要依靠人眼加放大鏡,檢測速度慢,漏檢率高,同時,還會導(dǎo)致檢驗人員視力下降,影響人體健康;后來發(fā)展為電測試，其原理是根據(jù)PCB 線路圖的計算機數(shù)據(jù)設(shè)計一副針床夾具和相應(yīng)的網(wǎng)點測試程序。測試時,探針壓在PCB 表面的待測點,然后通電測試每個網(wǎng)點的通斷,并報告存在的短路和斷路缺陷。其局限在于①只能檢測短路和斷路兩種缺陷,缺口、針孔和殘留銅等其它缺陷都無法檢測。② 針床夾具的成本過高,小批量生產(chǎn)不合適; 但是隨著電子組裝向更高密度、更小尺寸、更復(fù)雜的PCB 混合技術(shù)的縱深發(fā)展,僅依靠人眼檢測或電測試印制電路板的質(zhì)量無法滿足品質(zhì)要求。為提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少進入下步工序的有缺陷電路板的數(shù)量,對PCB 檢測中的關(guān)鍵設(shè)備----自動光學檢測(AOI) 系統(tǒng)的需求也越來越大。

　　二、 系統(tǒng)要求

　　u 整機系統(tǒng)要求長時間工作，對主控設(shè)備可靠性要求較高;

　　u 主控設(shè)備安裝于終端整機系統(tǒng)中，終端整機系統(tǒng)一般放置于工作車間內(nèi)，且?guī)в凶詣虞斔拖到y(tǒng)，受振動、灰塵等惡劣環(huán)境影響較大;

　　u 因為需要采集的數(shù)據(jù)路數(shù)不多，相應(yīng)需要擴展的接口也不多，一般1-2個即可;

　　u 因為要打印測試結(jié)果，所以需要打印接口;

　　u 因為要調(diào)試設(shè)備、設(shè)置參數(shù)、顯示結(jié)果等，所以VGA接口、PS2接口(分開)是必須的;

　　u 因為需要連接一些PLC控制設(shè)備，所以COM口也是必須的;

　　 　u 因為測試過程中若發(fā)現(xiàn)異常，必須要求及時報警，所以主板必須自帶蜂嗚器，檢測程序一般會利用此蜂嗚器;

　　u 主控系統(tǒng)要完成信息的采集、處理、分析、傳輸通信等功能，CPU性能不能太低，但是一般也不要求太商，適用即可。

　　三、 系統(tǒng)描述

　　AOI 是檢測PCB 表面圖形品質(zhì)(如表面缺陷、斷路和短路) 的設(shè)備,用于生產(chǎn)過程中半成品品質(zhì)檢測,是高精密單層印制板,尤其是多層印制板加工的關(guān)鍵技術(shù)。測試系統(tǒng)集光學、精密機械、識別診斷算法和計算機技術(shù)于一體。檢測時,機器通過電荷耦合器件(CCD) 或激光自動掃描PCB ,采集圖像后送與計算機處理,再與數(shù)據(jù)庫中的標準數(shù)據(jù)比較,查出PCB 上缺陷,用顯示器或自動標識系統(tǒng)顯示或標識缺陷,供維修人員修理。

　　四、 系統(tǒng)框圖

　　五、 項目產(chǎn)品清單

　　主控設(shè)備：研祥EPI整機IPC-6805E

　　該主控設(shè)備的主板是一款采用Intel®G41芯片組，支持Intel®LGA775封裝雙核、四核E5300、E8400、Q9400等系列CPU的高性能平臺;支持2條800/1066M的DDR3內(nèi)存條，總?cè)萘孔畲笾С?GB;板載1個10/100/1000Mbps網(wǎng)絡(luò)接口;支持VGA+VGA雙顯示功能;支持4個SATA接口;8個USB 2.0接口、2個串口(其中1個支持RS-232/RS-422/RS-485)、1個并口等豐富的I/O接口。

　　該主控設(shè)備的底板采用研祥EPI2.0總線設(shè)計，主板與底板間、底板與應(yīng)用擴展卡間的連接全部采用歐式連接器來實現(xiàn)。

　　該整機機箱是一款小型壁掛機箱，外形尺寸小，占用整機系統(tǒng)的空間有限;該機箱采用優(yōu)質(zhì)鋼板成型，噴涂高溫烘烤漆，結(jié)構(gòu)堅固。具有優(yōu)良的散熱、抗振及搞幅射性能?？梢詽M足振動、電磁干擾等嚴酷工作環(huán)境的使用。

　　六、 EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢

　　Ø 整個系統(tǒng)研祥EPI總線設(shè)計，主板與底板間、底板與擴展卡間全部歐式連接器針孔連接，360度全包圍接觸，具有高度氣密性、防腐防氧化性、防塵性等，解決了在多塵、潮濕、高/低溫、腐蝕等各種工業(yè)惡劣環(huán)境下工作時連接器間連接易堵塞、氧化或發(fā)霉而造成的電氣接觸不良，保證了工控機工作的可靠性

　　Ø 主板或擴展卡一旦插到位，歐式連接器公母頭接觸面間不會發(fā)生相對位移，不會產(chǎn)生相對摩擦，不會損傷導(dǎo)電層，提升了系統(tǒng)抗振動和沖擊的能力，保證設(shè)備在振動環(huán)境下長時間可靠工作的要求;

　　Ø 獨特的CPU背板支架設(shè)計，將CPU散熱器重量轉(zhuǎn)架到金屬機箱上，避免歐式連接器間接觸力的不平衡，同時使兩個連接器間更加穩(wěn)固，不會產(chǎn)生相對位移，進一步提高了整機在振動環(huán)境下可靠工作的能力。

　　Ø EPI總線計算機解決了傳統(tǒng)金手指工業(yè)計算機平臺無法通過底板供電，造成機箱走線復(fù)雜;EPI總線定義PS-ON#，5V SBS(2A)等信號，12V電源有5個管腳可承受7A電流，避免使用ATX電源時底板與主板之間控制連線,。

　　Ø EPI總線優(yōu)化了底板的PCI走線和ISA走線，PCI走線更短,走線更容易匹配，使得PCI和ISA信號質(zhì)量得到大大改善，保證了系統(tǒng)的可靠性;

　　Ø 開放的構(gòu)架:“EVOC-EPCI總線技術(shù)------增強型PCI總線擴展卡結(jié)構(gòu)、信號定義規(guī)范 ”完全免費授權(quán)。

　　七、 結(jié)論

　　研祥EPI總線產(chǎn)品具備在惡劣工業(yè)環(huán)境下長時間無故障穩(wěn)定工作的特性，能夠很好的滿足多塵、潮濕、高/低溫、腐蝕、振動等各種嚴酷環(huán)境下對硬件的需求。