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技術概念 · GLOSSARY

AOI 自動光學檢測 Automated Optical Inspection

Automated Optical Inspection 自動光學檢測,1980 年代起源於 PCB 業,後延伸到半導體、面板、太陽能等產業。AOI 是「特定產業專用光學檢測機台」的統稱,與通用機器視覺(Machine Vision)方法論相同但封裝不同 — AOI 是整機方案、機器視覺是元件組合。

技術概念

AOI 是特定產業專用光學檢測機台統稱,整機方案與機器視覺方法論相同。

DEFINITION · 完整解釋

以下由 VSK 工程師整理。涵蓋定義、原理、應用情境、與 Cognex 機型對應關係,並附常見 Q&A。

AOI 是什麼?

AOI(Automated Optical Inspection,自動光學檢測) 是「特定產業專用的光學檢測機台」的統稱。起源於 1980 年代的 PCB(印刷電路板)業 — 當時 PCB 走線密度提升、人工目檢跟不上產線速度,業界開始用相機 + 影像處理自動找瑕疵,這類設備就叫 AOI。

從技術本質看,AOI = 機器視覺的特定產業應用。差別在「封裝方式」:

  • AOI = 含相機 / 光源 / 機構 / 軟體 / 介面的「整機方案」,買來即用
  • 機器視覺 = 元件組合的「通用方法論」,由整合商依需求拼裝

AOI 的歷史脈絡

年代發展
1980sPCB 業導入第一代 AOI — 處理線路斷線、短路、缺件
1990sSMT 表面貼裝興起,AOI 延伸到 SPI(錫膏檢測)、AXI(X 光檢測)
2000s面板、半導體晶圓、太陽能各自發展專用 AOI
2010s3D AOI 興起,可量測元件高度、共面度
2020sAI 深度學習融入 AOI,處理規則難描述的瑕疵(外觀、紋路)

AOI 三大運作模式

1. In-line AOI(線上型)

  • 嵌入 SMT / 半導體產線中即時檢測
  • 速度需配合產線(每分鐘數十至數百片)
  • 不良品自動分流或停線報警

2. Off-line AOI(離線型)

  • 獨立工作站,操作員手動上料
  • 適合抽檢、小批量、研發試產
  • 檢測項目可較完整(時間充裕)

3. Repair Station AOI(修補站)

  • 配合 In-line 不良品流出後
  • 顯示瑕疵位置、操作員手動修補
  • 維修後重新檢測確認

AOI 應用產業

產業AOI 檢測對象主流瑕疵類型
PCB線路、孔徑、絲印、阻焊斷線、短路、開路、缺件
SMT元件貼裝、焊點偏位、立碑、空焊、橋接
半導體Wafer、IC 載板、封裝微粒、刮傷、晶片偏移
面板LCD / OLED Cell / ModuleMura、亮暗點、異物
太陽能矽晶圓、電池片隱裂、髒污、印刷不良
食品 / 藥品包裝、標籤、瓶身印刷不良、外觀瑕疵

Cognex 在 AOI 體系裡的角色

很多人會問:「Cognex 是 AOI 嗎?」Cognex 不是 AOI 整機廠,Cognex 提供智慧相機 / 條碼讀取器 / 視覺軟體等核心視覺元件,由 AOI 整機廠 / 系統整合商整合到自家 AOI 設備中。

Cognex 在 AOI 體系的補強角色:

  • AOI 客戶端二次檢測 — AOI 主檢測後,加 Cognex 智慧相機做特定關鍵點補檢
  • AOI 機台條碼追溯 — 用 DPM 讀取器追溯每片基板 →
  • AI 補強 AOI 誤判 — 用 ViDi 深度學習處理 AOI 規則式判錯的細微瑕疵
  • 3D 量測補強3D 視覺 高度 / 共面度量測補 2D AOI 不足
  • 產線前後段機器視覺 — AOI 之外的工位(上料、貼合、組裝)

AOI vs 機器視覺差別

比較項目AOI通用機器視覺
形式整機方案(含機構、光源、相機)元件組合(相機 + 軟體 + 客製機構)
採購對象AOI 廠商系統整合商(如 VSK)
客製彈性中(依機型參數)高(可依需求自由設計)
學習曲線低(廠商提供 GUI)中(需懂演算法)
適合產業PCB、SMT、半導體、面板跨產業(汽車、食品、醫療、物流等)
價格整機高價元件級彈性
升級空間受限於整機架構靈活,可單獨升級鏡頭 / 演算法

工程師常見問題

Q1:我們是 PCB 廠,已經有 AOI 還需要 Cognex 嗎?

A:AOI 主檢測通常涵蓋 80%,但仍有:(1)AOI 規則式誤判的細微瑕疵;(2)DPM 條碼追溯;(3)AOI 機台後段組裝、貼合工位 — 這些是 Cognex 智慧相機常見補強場景。

Q2:機器視覺可以取代 AOI 嗎?

A:對「PCB / SMT」這類成熟產業,AOI 整機方案經驗累積多、性價比高,通常不會用通用機器視覺取代。但「客製化檢測需求」(汽車組裝、食品外觀、醫療器材)通常用通用機器視覺更彈性。

Q3:AOI 機台壞了找誰修?

A:AOI 是整機方案,由原 AOI 廠商售後服務。如果是內部元件(如相機本身故障),可能需 AOI 廠商協助更換相機並重新校正。

Q4:AOI 導入 AI 深度學習有什麼好處?

A:傳統 AOI 規則式檢測對「規則明確的瑕疵」表現好,但對「規則難描述」(如紋路、自然形狀、輕微外觀差異)容易誤判。AI 深度學習(如 Cognex ViDi)可補強這層 — 用 OK / NG 樣本訓練,不需明確寫規則。

想在 AOI 之外導入補強機器視覺?

VSK 為 Cognex 官方授權 PSI 系統整合商,熟悉 AOI 客戶常見的補強需求:

  • AOI 後段二次檢測 / AI 補判
  • DPM 條碼追溯整合
  • 產線前段(上料、貼合、塗布)視覺檢測
  • 3D 量測補強 2D AOI

請提供您的 AOI 機台類型、現有困擾(如過殺、漏判、追溯缺口),VSK 評估後會盡快與您聯繫並提供補強方案建議。

延伸閱讀:AOI vs 機器視覺完整比較指南

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