Hva er AOI-inspeksjon? PCB-optisk testing forklart
AOI (Automated Optical Inspection) er en kamerabasert sjekk som skanner hvert loddepunkt etter reflow for å flagge manglende deler, feil polaritet, løftede ben og loddedefekter. Det er arbeidshesten på enhver moderne SMT-linje — inkludert DDM Novastar-linjen hos Energetika-VDS i Strumica.
Denne artikkelen dekker hva AOI gjør, hva det går glipp av, Class 2 vs Class 3 stikkprøveforskjellen, og når man legger til røntgen eller in-circuit / funksjonell test på toppen.
Hvordan AOI faktisk fungerer
En AOI-maskin sitter inline etter reflow-ovnen. Når hvert kort passerer gjennom, fanger en rekke av høyoppløsningskameraer (typisk 18-25 MP) toppen av hvert loddepunkt fra flere vinkler under strukturert LED-belysning (rød, grønn, blå, side, topp). Programvaren sammenligner bildet med en gylden referanse og flagger avvik.
En typisk AOI-syklus på et 200 x 150 mm-kort med 600 komponenter tar 25-40 sekunder. Det passer inn i en 60-sekunders linjetakt uten å bli en flaskehals for SMT-linjen.
Hva AOI fanger (og hvor godt)
| Defekttype | AOI-deteksjonsrate | Notater |
|---|---|---|
| Manglende komponent | 99 %+ | Trivielt — silhuett-uoverensstemmelse |
| Feil komponent | 95-98 % | Leser laser-etset ID og kropps-merker |
| Reversert polaritet | 98 %+ | Detekterer polaritetspunkter, katodebånd |
| Løftet ben | 92-96 % | Vanskelig på finpitch QFP < 0,5 mm |
| Loddebro | 95-98 % | Kun synlige broer |
| Utilstrekkelig lodd | 85-92 % | Sidekamera-vinkel hjelper |
| Tombstoning | 99 %+ | Åpenbar silhuett-endring |
| Kald skjøt (visuell) | 70-80 % | Røntgen er mer pålitelig her |
| BGA-loddeballer | 0 % | Skjult under pakke — trenger røntgen |
| QFN termisk pad-tomrom | 0 % | Skjult — trenger røntgen |
Den ærlige lesningen: AOI fanger ~95 % av overflatedefekter, men kan ikke se noe som er skjult under en kropp. For BGA, QFN, LGA eller stablet-die-pakker godtar du enten risikoen, legger til 2D/3D-røntgen, eller faller tilbake på funksjonell test på slutten av linjen.
Class 2 vs Class 3 — stikkprøveforskjellen
IPC-A-610 definerer tre klasser av elektronisk montering. AOI-strategien skiller seg skarpt mellom dem.
| Klasse | Typisk produkt | AOI-dekning | Operatørgjennomgang |
|---|---|---|---|
| Class 1 | Forbruker (leker, prototyper) | Stikkprøve 5-10 % | Stikkontroller |
| Class 2 | Industriell, kommersiell, IoT, bil-interiør | Stikkprøve 10-25 % eller 100 % på kritiske nett | Ingeniør gjennomgår flaggede kort |
| Class 3 | Medisinsk, romfart, livssikkerhet, militær | 100 % AOI hvert panel, dobbel operatørgodkjenning | Hvert flagg manuelt verifisert |
Hos Energetika-VDS standardiserer vi til 100 % AOI på hvert panel uavhengig av klasse — linjen er allerede betalt for, marginalkostnaden per kort er omtrent 0,18 EUR, og det fjerner en hel kategori av rømte defekter. Class 3-kunder får i tillegg dobbel operatørgjennomgang og dokumentert sporbarhet via vårt kvalitet og sporbarhet-program.
AOI vs røntgen vs ICT vs FCT — hvor hver hører hjemme
Disse er ikke utskiftbare. En reell kvalitetsplan lagdeler dem.
| Test | Hva det finner | Hvor i flyten | Internt hos Energetika-VDS? |
|---|---|---|---|
| SPI (loddepasta-inspeksjon) | Pasta-volum, område, høyde før plassering | Etter printer, før pick-and-place | Ja |
| AOI | Overflatelodd, tilstedeværelse, polaritet | Etter reflow | Ja |
| Røntgen (2D / 3D) | Skjulte loddepunkter under BGA, QFN, tomrom | Etter reflow, før depanel | Kjøpt via partnerlab |
| ICT (in-circuit-test) | Kortslutninger, brudd, komponentverdier | Bart-kort testfixtur | Kjøpt |
| FCT (funksjonell test) | Ende-til-ende-atferd, fastvare | Etter montering, kundespesifikk fixtur | Kjøpt — vi kjører kundeleverte fixturer |
Et typisk Class 2 IoT-kort sendes med SPI + AOI + FCT. Et Class 3 medisinsk kort legger til røntgen og ICT. Kostnadslagring for en 200-kort lott er omtrent: AOI 0,18 EUR/kort, røntgen 3-8 EUR/kort, ICT-oppsett 800-2000 EUR + 0,4 EUR/kort, FCT avhenger helt av syklustid.
For kontekst, se vår kostnadsguide og smærserieguiden for hvilke tester som faktisk lønner seg under 500 enheter.
Stikkprøve vs 100 % — når man skal argumentere med din EMS
Hvis din EMS foreslår AOI-stikkprøve (f.eks. "hvert 5. kort"), spør hvorfor. De ærlige grunnene:
- Linjehastighetsmismatch (AOI er flaskehalsen — sjeldent på moderne utstyr)
- Kunden valgte stikkprøve for å spare penger (gyldig for Class 1)
- AOI-programmet er dårlig avstemt og falsk-anrops-frekvensen sløser operatørtid
Den dårlige grunnen: "Vi stikkprøver alltid." Det er et prosessgap. På vår SMT-linje kjører AOI 100 % på hvert kort fordi alternativet — å finne defekten ved FCT eller, verre, i felten — koster 10-100x mer.
Hvordan AOI passer inn i Energetika-VDS-prosessen
Vår produksjonsprosess lagdeler inspeksjon på fire punkter: SPI etter loddepasta, AOI etter reflow på topsiden, AOI etter reflow på bunnsiden (for dobbeltsidige monteringer), og visuell + elektrisk på slutten av linjen. Med treskifts kapasitet på 14,4M plasseringer per år og enkeltskifts basislinje på 4,8M, er AOI-gjennomstrømming matchet med plasseringsgjennomstrømming slik at ingen inspeksjonskø dannes.
For komponentanskaffelse og BOM med aktive eller høyrisiko-deler tilbyr vi røntgen-stikkprøve på førsteartikkelen og AOI 100 % deretter — et praktisk kompromiss for medisinske og bil-kunder.
Få et tilbudsoverslag eller be om et formelt tilbud med BOM og Gerbers for å se AOI-dekningen på ditt spesifikke kort.
Ofte stilte spørsmål
Hva er AOI?
AOI står for Automated Optical Inspection. Det er en kamerabasert maskin som fotograferer hvert loddepunkt på en PCB etter reflow-lodding og sammenligner disse bildene med en gylden referanse for å flagge defekter som manglende deler, reversert polaritet eller loddebroer.
AOI vs røntgen — hva er forskjellen?
AOI bruker synlig-lys-kameraer og kan bare inspisere det kameraet kan se fra toppen. Røntgen trenger gjennom pakker og inspiserer skjulte loddepunkter under BGA, QFN, LGA og andre bunn-terminerte komponenter. De to er komplementære, ikke alternativer — Class 3-kort bruker begge.
Fanger AOI BGA-defekter?
Nei. BGA-loddeballer er skjult under pakkekroppen, så optisk inspeksjon kan ikke se dem. For å verifisere BGA-loddepunkter trenger du 2D- eller 3D-røntgeninspeksjon. AOI vil bare bekrefte at BGA-pakken selv er tilstede og korrekt orientert.
Bør jeg kreve 100 % AOI eller er stikkprøve nok?
For Class 1 forbrukerprodukter er stikkprøve 10-25 % bransjestandard. For Class 2 og over, be om 100 % AOI — marginalkostnaden er under 0,20 EUR per kort, og risikoen for defektrømming faller med en størrelsesorden. Hos Energetika-VDS er 100 % AOI standard på hvert panel uavhengig av klasse.
Hvor nøyaktig er moderne AOI?
Moderne AOI-maskiner oppnår ~95 % deteksjonsrate på overflatedefekter med en falsk-anrops-frekvens på 0,5-2 %. De resterende 5 % av rømminger er typisk svært finpitch løftede ben, delvis fukteproblemer, og enhver skjøt skjult under en komponentkropp — disse krever røntgen eller elektrisk test for å finne.