A.O.I.

AOI 작동 방식

이미지 캡처

• PCB 위에 장착된 컬러 또는 흑백 카메라
• 높이 차이를 감지하기 위한 각도 조절 조명
• 컨베이어 시스템을 통해 카메라 위를 지나가는 PCB로 100% 검사 범위 달성

이미지 분석

• 소프트웨어가 캡처된 이미지를 기준 이미지와 비교
• 이미지 처리 알고리즘이 이상 현상을 감지
• 결함 감지 및 분류 알고리즘은 학습 및 최적화 가능

검사 결과

• 결함 위치 좌표 및 치수 데이터
• 검출된 결함의 이미지 또는 동영상
• 결함 통계가 포함된 보고서
• 합격/불합격 판정

AOI 검출 가능한 결함 유형

부품 결함

• 누락된 부품
• 잘못되거나 위치가 벗어난 부품
• 부품 위치 오프셋
• 부품 방향 오류
• 톰스톤 현상

솔더 접합 결함

• 낮은 솔더 양
• 과다한 솔더 양
• 솔더 볼/스파터
• 솔더 브리지(단락)
• 솔더 보이드

마킹 결함

• 실크 스크린 누락
• 잘못 배치되었거나 흐린 실크 스크린
• 읽을 수 없는 바코드

PCB 결함

• 배선 손상
• 막힌 비아(Vias)
• 잔류 이물질
• 식각 또는 도금 문제
• 리프트된 패드

• 배선 손상

• 막힌 비아(Vias)
• 잔류 이물질
• 식각 또는 도금 문제
• 리프트된 패드

AOI 검사 공정

1. 설정

검사 공정 프로그래밍
조명, 카메라 및 초점 최적화
기준 기판(Golden Reference Plate) 로딩

2. 설정 확인

검사 성능 조정을 위한 테스트 샘플
알고리즘 및 임계값 최적화
정확한 결함 판단 및 누락 결함 없음 확인

3. 양산 검사

자동 판재 이송 및 스캔
합격/불합격 알림과 함께 연속 운전
공정 모니터링 및 추세 분석

4. 결함 검토

결함 이미지 및 좌표 보기
중대 결함이 있는 기판은 거부
결함 유형 및 심각도별 분류

5. 보고 및 분석

결함률 보고서 생성
결함 패턴 및 경향 식별
근본 원인 분석 수행
결함률을 줄이기 위한 시정 조치 이행

AOI 장비 유형

• 라인 내 AOI

생산 라인에 통합되어 SMT 공정 직후 검사를 수행하여 결함 원천을 신속하게 식별함.

• 독립형 AOI

유연한 독립 검사 방식으로, 무작위 샘플링 및 공정 품질 검증이 가능함.

• 듀얼 레인 AOI

두 개의 독립 검사 레인를 갖추고 있어 생산 능력을 2배로 늘려주며, 중복 검사 기능도 제공함.

• 소형 AOI

낮은 비용의 벤치탑 시스템이지만 검사 범위가 제한적임.

AOI 장비 유형

• 라인 내 AOI

생산 라인에 통합되어 SMT 공정 직후 검사를 수행하여 결함 원천을 신속하게 식별함.

• 독립형 AOI

유연한 독립 검사 방식으로, 무작위 샘플링 및 공정 품질 검증이 가능함.

• 듀얼 레인 AOI

두 개의 독립 검사 레인를 갖추고 있어 생산 능력을 2배로 늘려주며, 중복 검사 기능도 제공함.

• 소형 AOI

낮은 비용의 벤치탑 시스템이지만 검사 범위가 제한적임.

AOI 기술의 한계

• 콘트라스트가 낮은 결함은 검출하지 못할 수 있음
• 부품 및 마킹 식별 혼동 가능성
• 부품 아래 또는 뒤쪽의 그림자로 인한 검사 어려움
• PCB 구조로 인한 오인식
• 언더필 검사 능력의 한계
• 기판 내부 또는 표면 아래의 결함 탐지 어려움

AOI와 기타 SMT 검사 방법 비교

ICT(In-Circuit Test)와의 비교
• AOI는 조립 결함을 탐지하고, ICT는 전기적 테스트 수행
• AOI는 결함 위치 및 종류에 대한 보다 상세한 데이터 제공
• 전기적 테스트 이전에 AOI 사용 가능
X-Ray와의 비교
• AOI는 비용이 저렴하고 검사 속도가 빠름
• X선 검사는 AOI가 감지할 수 없는 내부 결함을 감지할 수 있습니다
• AOI는 생산 라인에서 더 빠른 검사 속도를 제공합니다
SPI(Solder Paste Inspection)와의 비교
• AOI는 리플로우 납땜 후 어셈블리 품질을 검사합니다
• SPI는 어셈블리 전에 솔더 페이스트 인쇄 품질을 검사합니다

AOI 검사 도입의 핵심 포인트

• 귀사의 요구 사항에 따라 적절한 AOI 기술을 선택하십시오
• 신중하게 검사 절차를 개발하십시오
• 한계를 이해하고 과도한 의존을 피하십시오
• 타겟 수리 및 근본 원인 분석을 위해 AOI 데이터를 활용하십시오
• AOI 결과를 다른 검사 방법과 연관시킵니다
• 피드백을 기반으로 검사 절차를 지속적으로 개선합니다
• 가장 빠른 결함 탐지를 위해 라인에 AOI를 도입하십시오
• 품질 관리 시스템의 일부로 AOI를 실행하십시오

결론

자동광학검사(AOI)는 SMT 조립 공정에서 핵심적인 품질 관리 기술입니다. 본 문서는 AOI의 작동 원리와 PCB 어셈블리의 표면 결함 탐지에서의 역할에 대한 개요를 제공합니다. AOI의 기능, 허위 양성 결과 및 한계에 대한 충분한 이해는 제조 엔지니어가 포괄적인 품질 전략 내에서 그 활용을 최적화하는 데 도움이 됩니다. 적절하게 적용된 경우 AOI는 수율 향상, 누락 검출 감소 및 일관된 제품 품질 달성에 기여하는 검사 데이터를 제공합니다.