AOI (Automated Optical Inspection – Otomatik Optik Muayene), dizgisi yapılmış elektronik kartları kameralar ve görüntü işleme yazılımıyla tarayarak eksik, ters, kaymış ya da hatalı lehimlenmiş komponentleri otomatik olarak bulan kontrol sistemidir. AOI cihazı her kartın görüntüsünü doğru kabul edilen referansla karşılaştırır ve farklılıkları operatöre işaretler. Böylece insan gözünün yorulduğu, binlerce lehim noktası içeren kartlar saniyeler içinde ve her seferinde aynı ölçütle kontrol edilir.
AOI Ne Demek? Açılımı ve Türkçe Karşılığı
AOI, İngilizce Automated Optical Inspection ifadesinin kısaltmasıdır. Türkçede “otomatik optik muayene”, “otomatik optik inceleme” ya da “otomatik optik denetim” olarak kullanılır. Elektronik üretimde AOI denildiğinde neredeyse her zaman SMD dizgi hattındaki kart kontrol makinesi kastedilir.
AOI Nasıl Çalışır?
- Aydınlatma: Kart, farklı açılardan ve genellikle farklı renklerde ışıkla aydınlatılır. Lehimin parlak, eğimli yüzeyi her açıda farklı yansıdığı için lehim şekli görüntüden ayırt edilebilir.
- Görüntüleme: Bir veya birden fazla kamera kartın tamamını ya da bölgelerini yüksek çözünürlükte çeker. 3D AOI sistemleri ayrıca yükseklik ölçer.
- Karşılaştırma: Yazılım her komponenti ve lehim noktasını referansla karşılaştırır. Referans; doğru dizilmiş örnek bir kart (“altın kart”), tasarım verisi (pick-and-place dosyası) ya da tanımlı kurallar olabilir.
- Karar: Toleransın dışında kalan noktalar hata olarak işaretlenir. Operatör işaretlenen yerleri ekranda inceler, gerçek hatayı onarıma gönderir ve yanlış alarmı geçer.
AOI Dizgi Hattının Neresinde Kullanılır?
- Lehim pastası basıldıktan sonra: Bu kontrole genellikle SPI (Solder Paste Inspection – lehim pastası muayenesi) denir. Eksik ya da fazla pastayı, hata daha oluşmadan yakalar. Lehim pastasının rolünü lehim pastası nedir yazımızda anlattık.
- Reflow fırınından önce: Yerleştirilen komponentlerin konumu ve yönü kontrol edilir; hata, lehimlenmeden düzeltilebilir.
- Reflow fırınından sonra: En yaygın kullanım budur. Hem komponentler hem lehim noktaları birlikte kontrol edilir.
- Dalga lehimden sonra: Bacaklı (THT) komponentlerin lehimleri de AOI ile kontrol edilebilir.
AOI Hangi Hataları Yakalar?
| Hata | AOI ile tespit | Not |
|---|---|---|
| Eksik komponent | Evet | En güvenilir yakaladığı hata |
| Ters takılmış (polarite) komponent | Evet | Gövdede polarite işareti olması gerekir |
| Kayma, dönme | Evet | Tolerans ayarına bağlı |
| Mezar taşı (tombstone) | Evet | Komponentin bir ucu kalkıktır |
| Lehim köprüsü (kısa devre) | Evet | Görünür bacaklar arasında |
| Yetersiz ya da fazla lehim | Çoğunlukla | 3D AOI daha güvenilir ölçer |
| Kalkık bacak | Çoğunlukla | 3D AOI’de daha iyi |
| Yanlış komponent | Kısmen | Gövde yazısı ve boyut farklıysa; aynı görünen pasifleri ayırt edemez |
| BGA ve QFN altındaki lehimler | Hayır | Lehim gövdenin altında kalır; X-ray gerekir |
| Lehim içindeki boşluk (void) | Hayır | X-ray gerekir |
| Yanlış değerli direnç veya kondansatör | Hayır | Elektriksel ölçüm gerekir |
Bu hataların nasıl oluştuğunu ve nasıl önlendiğini SMD lehim hataları yazımızda ayrıntılı anlattık.
AOI, X-Ray ve Fonksiyonel Test Arasındaki Fark
AOI yalnızca görünen yüzeyi kontrol eder. Bu yüzden tek başına yeterli değildir; diğer kontrol yöntemleriyle birlikte kullanılır.
| Yöntem | Neyi kontrol eder | Güçlü yanı | Sınırı |
|---|---|---|---|
| Göz ve mikroskop kontrolü | Görünür lehim ve komponentler | Esnek, ek donanım az | Yavaş, kişiye ve yorgunluğa bağlı |
| AOI | Görünür lehim ve komponentler | Hızlı, her kartta aynı ölçüt | Gizli lehimleri ve elektriksel değeri göremez |
| X-ray muayene | BGA, QFN gibi gövde altındaki lehimler, boşluklar | Görünmeyeni gösterir | Daha yavaş; genellikle seçili kartlarda |
| Fonksiyonel test (FCT) | Kartın gerçekten çalışıp çalışmadığı | Son kullanıcı koşullarına en yakın | Test düzeneği ve yazılımı gerektirir |
2D AOI ile 3D AOI Arasındaki Fark
2D AOI, kartı üstten çekilen görüntülerle değerlendirir; renk, parlaklık ve şekil farklarına bakar. 3D AOI ise buna ek olarak komponent ve lehim yüksekliğini ölçer. Bu sayede kalkık bacak, yetersiz lehim ve hafif kalkmış komponent gibi hataları daha güvenilir yakalar, gölge ve yansımadan kaynaklanan yanlış alarmlar azalır.
AOI’nin Sınırları ve Yanlış Alarm
AOI’nin en bilinen sorunu yanlış alarmdır (false call): aslında sağlam olan bir nokta, parlaklık veya renk farkı yüzünden hatalı işaretlenebilir. Tersine, tolerans gereğinden geniş ayarlanırsa gerçek bir hata gözden kaçabilir. Bu yüzden AOI programı her kart için ayrı hazırlanır, ilk kartlarda ince ayar yapılır ve işaretlenen noktalar mutlaka bir operatör tarafından doğrulanır.
Tasarımcı AOI İçin Ne Yapabilir?
- Kartın köşelerine fiducial (referans) işaretleri koyun; hem dizgi makinesi hem AOI kartı bunlarla hizalar.
- Diyot, LED, elektrolitik kondansatör ve entegrelerin polarite işaretlerini serigrafide açıkça gösterin.
- Komponentler arasında yeterli boşluk bırakın; uzun bir komponentin gölgesinde kalan küçük parçalar kontrol edilemez.
- Pick-and-place dosyasının ve BOM’un birbiriyle tutarlı olduğundan emin olun; AOI programı da bu verilerden hazırlanır.
Dizgiye göndermeden önce kontrol etmeniz gereken diğer maddeleri DFM kontrol listemizde topladık.
Sık Sorulan Sorular
AOI ne demek?
AOI, Automated Optical Inspection yani otomatik optik muayene demektir. Dizgisi yapılmış kartları kamerayla tarayıp hatalı komponent ve lehimleri otomatik olarak bulan sistemdir.
AOI ile X-ray arasındaki fark nedir?
AOI yalnızca kartın yüzeyinde görünenleri kontrol eder. X-ray ise BGA ve QFN gibi lehimi gövdenin altında kalan komponentlerin bağlantılarını ve lehim içindeki boşlukları gösterir. İki yöntem birbirinin yerine değil, birlikte kullanılır.
SPI ile AOI aynı şey mi?
Hayır. SPI, lehim pastası basıldıktan sonra pastanın miktarını ve konumunu ölçer. AOI ise komponentler yerleştirildikten ve lehimlendikten sonraki kontrolü yapar.
AOI’den geçen kart kesin çalışır mı?
Hayır. AOI dizgi ve lehim hatalarını yakalar, ancak yanlış değerli bir parçayı ya da tasarım hatasını bulamaz. Kartın çalıştığını doğrulamak için fonksiyonel test gerekir.
SCE Elektronik’te Kart Kontrolü
Dizgisini yaptığımız kartları AOI ile kontrol ediyor, BGA gibi gövde altında lehimi olan komponentlerde gerektiğinde X-ray muayene uyguluyoruz. Kontrol adımlarımızı ve kabul kriterlerimizi Test ve Kalite Kontrol sayfamızda anlatıyoruz.
