La AOI es la inspección basada en cámaras ubicada tras el reflujo en una línea SMT, entre SPI y rayos X. Conozca qué inspecciona, cómo se programa la AOI basada en reglas y qué cambia cuando los modelos de AI sustituyen a las reglas manuales.
AOI (automated optical inspection) es una máquina basada en cámaras que inspecciona cada placa de circuito impreso ensamblada (PCBA) en busca de defectos visibles, como componentes faltantes, desplazados o invertidos y uniones de soldadura defectuosas. En una línea de montaje superficial (SMT), suele ubicarse justo después del horno de reflujo. La inspección de pasta de soldadura (SPI) opera antes, directamente después de la impresora de esténcil, y la inspección por rayos X automatizada (AXI) complementa a la AOI al verificar uniones ocultas bajo encapsulados BGA y QFN, donde ninguna cámara puede ver.
AI AOI es el mismo tipo de máquina con un cerebro diferente. Un sistema AOI basado en reglas evalúa cada componente mediante ventanas de inspección y umbrales que un ingeniero define manualmente a partir de datos CAD y una librería de componentes. En cambio, un AI AOI utiliza modelos entrenados de aprendizaje automático: el programa se genera a partir de una sola placa buena conocida en cuestión de minutos, y los falsos positivos se reducen reentrenando el modelo con la retroalimentación del operador, en lugar de flexibilizar los umbrales.
En esta página: qué inspecciona la AOI, cómo funciona la AOI basada en reglas, qué cambia con AI AOI, dónde se integra la AOI en la línea, 2D frente a 3D y qué preguntar a un proveedor. ¿Prefiere verlo primero? Vea la demostración de AI AOI, explore las máquinas AI AOI de DaoAI o comience desde la página principal de DaoAI.
Video en inglés
2:21 · Programación por AI en un panel de 2×2, luego retroalimentación por AI desde 1:41.
La inspección óptica automatizada es un control basado en cámaras para placas ensambladas. La máquina captura imágenes de la PCBA bajo iluminación controlada, compara lo que observa con lo que debería estar presente y marca los componentes o uniones que quedan fuera de los criterios de aceptación.
La AOI detecta defectos visibles desde arriba: componentes faltantes, incorrectos, desplazados o rotados, polaridad invertida, tombstoning, puentes de soldadura, soldadura insuficiente o excesiva, terminales levantados y uniones abiertas. No puede ver uniones ocultas bajo encapsulados BGA o QFN. Esa es la función de la inspección por rayos X automatizada (AXI).
Un equipo AOI no repara nada. Clasifica las placas en aceptadas o rechazadas y muestra al operador una imagen de cada detección. Su valor se reduce a dos cifras: cuántos defectos reales detecta y cuántos componentes buenos marca como defectuosos (falsos positivos).
Un sistema AOI basado en reglas inspecciona cada componente mediante un programa que un ingeniero crea manualmente. Por lo general, este programa se basa en cuatro entradas.
Este enfoque funciona, y muchas líneas de alto volumen operan bien con él. El costo radica en el tiempo de ingeniería: las comparaciones de DaoAI sitúan la programación inicial en una máquina basada en reglas entre 3 y 5 horas por variante de placa, y varios días para una placa con miles de componentes.
El segundo costo se manifiesta en producción. Cuando una unión buena es marcada como defectuosa, la solución más rápida es ampliar el umbral. Eso elimina el falso positivo, pero también amplía el margen de aceptación para cada componente evaluado bajo ese parámetro, permitiendo que comiencen a pasar defectos reales.
AI AOI conserva la óptica, pero sustituye la mayor parte de la programación manual por modelos aprendidos. Cuatro diferencias resultan clave en la planta de producción.
En lugar de comenzar desde datos CAD y una librería, la máquina captura la imagen de una placa buena conocida, localiza cada componente y genera automáticamente las ventanas de inspección y los umbrales. En las máquinas DaoAI, esto toma entre 30 segundos y 5 minutos, con una precisión de detección del 98% directamente desde la autoprogramación, antes de cualquier ajuste.
La autoprogramación de DaoAI no requiere una librería de componentes previa, y los datos CAD o BOM son opcionales. Esos datos aportan los designadores y números de parte reales para la exportación a MES y las hojas de reparación, pero no alteran lo que se detecta ni la forma en que se evalúa. Consulte cómo funciona la autoprogramación con AI.
Una ventana basada en reglas compara píxeles contra una plantilla o un rango de color. Un modelo aprendido califica el componente o la unión en su conjunto, basándose en numerosos ejemplos de piezas correctas y defectuosas.
Los modelos de DaoAI parten de un modelo visual base entrenado con más de 1,000,000 de imágenes de producción reales y luego se adaptan a su placa. Por ello, una ligera diferencia en el color del cuerpo o en la fuente del marcado proveniente de un segundo proveedor no activa una falsa alarma, mientras que un terminal levantado se sigue detectando con certeza.
Cada verificación convencional opera dentro de una ventana delimitada alrededor de un componente. Una bola de soldadura sobre el laminado descubierto o un recorte de alambre entre dos piezas no caen dentro de ninguna de ellas.
AI AOI puede incorporar una pasada que analiza la placa en los espacios entre componentes en busca de bolas de soldadura, partículas y residuos de objetos extraños (FOD), no limitándose a las áreas alrededor de cada pieza.
Cuando un operador marca un falso positivo como OK, un sistema AI puede incorporar esa imagen al conjunto de datos del producto y reentrenar el modelo, en lugar de ampliar un umbral. El modelo aprende cómo luce una variante aceptable y continúa detectando un defecto real con una puntuación similar.
Con este enfoque, la tasa de falsos positivos de DaoAI puede situarse en torno al 1% tras el ajuste sobre un producto. Los detalles se encuentran en la página de feedback learning.
Más allá de la autoprogramación y el aprendizaje por retroalimentación, una AOI con AI moderna integra estas comprobaciones y herramientas de producción en el mismo flujo de trabajo.
La inspección de paneles y matrices le permite programar una placa e inspeccionar el panel completo: las filas, columnas y espaciados se leen a partir de la imagen, notificando cada subpanel de forma independiente. La demostración anterior muestra un panel de 2×2.
AI OCR & OCV gestionan el marcado de componentes en el programa de inspección. OCR lee textos no predefinidos, como un número de serie; OCV confirma que el marcado esperado esté presente y sea correcto.
La detección de soldaduras abiertas utiliza un modelo de AI 2D preentrenado para defectos visibles de soldadura abierta. Ajústelo localmente con sus propias muestras para adaptarlo a su producción.
Los modelos de defectos personalizados se pueden entrenar offline, en la propia máquina, utilizando sus propias imágenes. Esto le permite crear modelos para defectos específicos de su producto.
El control total de ingeniería mantiene editables 21 ajustes en seis áreas. Sus configuraciones manuales se conservan tras cada reprogramación por AI, y los parámetros bloqueados permanecen en los valores que usted elija.
La integración en producción incluye exportación a MES y análisis de calidad Cpk. Una pantalla dedicada para la estación de reparación y la gestión de línea conectan la inspección con el resto del flujo de producción.
La cobertura de inspección incluye 16 capacidades de inspección, seleccionadas según el tipo de encapsulado. Todas estas comprobaciones se ejecutan en el programa generado automáticamente.
La gama de DaoAI incluye los modelos offline P1, P2 y el de gran formato P1L; los modelos en línea 2D P3 y de doble vía P3D; los modelos en línea 3D P5 y P5D, disponibles para entrega inmediata; y el A3 únicamente para inspección de componentes through-hole: piezas through-hole faltantes, incorrectas, invertidas o mal posicionadas.
Un modelo potente por sí solo no garantiza un buen sistema AOI. La máquina debe operar en un nuevo producto con rapidez, ser lo bastante intuitiva para los operadores en cualquier turno y mantener el ritmo a medida que cambian los materiales, los proveedores y las revisiones de las placas. Evalúe cualquier AI AOI considerando estos tres aspectos en conjunto: configuración rápida, detección estable ante variaciones reales de iluminación y materiales, y un ciclo de retroalimentación que continúe perfeccionando el modelo tras su puesta en marcha.
| Aspecto | AOI basada en reglas | AI AOI (ejemplo de DaoAI) |
|---|---|---|
| Entrada de programación | Archivo CAD/centroides, librería de componentes, ventanas colocadas manualmente | Una sola golden board; CAD/BOM opcional |
| Tiempo de programación por nueva placa | 3–5 hr; varios días para placas con miles de componentes | 30 s – 5 min |
| Nuevo tipo de encapsulado | Se añade primero a la librería manualmente | Detectado y modelado a partir de la placa |
| Cómo se evalúa un componente | Reglas de píxeles, plantillas o color por ventana | El modelo entrenado califica cada componente; umbral fijado según las puntuaciones |
| Precisión antes del ajuste | Depende del programador | 98% de precisión de detección desde la autoprogramación |
| Reducción de falsos positivos | Flexibilizar el umbral, lo que también deja pasar defectos reales | Marcar OK una vez; el modelo se reentrena con el ejemplo |
| Área entre componentes | No se inspecciona a menos que se dibuje una ventana | Pasada de placa completa para bolas de soldadura y FOD |
| Quién puede realizar una corrección | Quien posea el conocimiento técnico de los umbrales | Cualquier operador puede reportar; los permisos controlan la edición del programa |
| Dónde permanecen las imágenes de las placas | En la máquina | En la máquina; sin conexión a la nube ni cuenta requerida |
| Paneles y matrices | Programar cada posición de la placa o hacer step-and-repeat a mano | Programar una placa; la disposición del panel se lee a partir de la imagen |
| Marcado de componentes | Configuración independiente de OCR por componente | AI OCR & OCV en el mismo programa |
| Defectos específicos del producto | Esperar al proveedor o escribir una regla personalizada | Entrenar su propio modelo en la máquina |
Una línea SMT típica opera en la siguiente secuencia: impresora de esténcil, inspección de pasta de soldadura (SPI), pick-and-place, horno de reflujo, AOI y finalmente prueba eléctrica. La posición estándar de la AOI es después del reflujo, pero puede ubicarse en varios puntos de la línea, complementándose con inspección por rayos X (AXI) cuando existen uniones ocultas críticas. Para ver una comparación directa de los tres métodos, consulte AOI vs SPI vs AXI.
Elegir entre estos formatos es una decisión independiente. Nuestra guía sobre offline vs inline vs 3D AOI detalla las aplicaciones ideales para cada uno.
Los resultados de la AOI alcanzan su máxima utilidad cuando se integran con otros sistemas. La exportación de códigos de defecto, imágenes recortadas e imágenes de la placa completa al sistema MES permite que la estación de retrabajo y los ingenieros de calidad rastreen cada detección hasta una placa y posición específicas.
La AOI 2D trabaja a partir de imágenes en color capturadas bajo iluminación multiangular. Deduce la forma según cómo se refleja la luz en una unión o cuerpo de componente, lo que resulta suficiente para verificar presencia, polaridad, desplazamiento, puentes y la mayoría de los filetes de soldadura.
La AOI 3D añade un mapa de altura medido, generalmente proyectando patrones de luz estructurada desde varias direcciones. Los terminales levantados, la coplanaridad, los cuerpos inclinados y el volumen de soldadura pasan de ser inferencias a ser mediciones reales. Por ejemplo, el modelo P5 de DaoAI utiliza cuatro unidades de proyección de luz estructurada Scheimpflug, una por dirección, con una precisión de altura de 6 µm o superior (especificación de referencia). El P5 y el modelo de doble carril P5D se encuentran disponibles para entrega inmediata.
El sistema 3D justifica su costo adicional cuando los defectos relacionados con la altura representan un riesgo real para sus clientes: circuitos integrados con terminales gull-wing de paso fino, conectores y ensamblajes de alta fiabilidad. Para muchas placas, una máquina 2D bien programada cubre la lista completa de defectos requerida.
Encontrará una lista de verificación más completa en nuestra guía sobre cómo evaluar un sistema AI AOI antes de comprar.
AOI significa automated optical inspection (inspección óptica automatizada): una máquina basada en cámaras que inspecciona PCB ensambladas en busca de defectos visibles en componentes y soldaduras, habitualmente justo después del horno de reflujo en una línea SMT.
SPI mide la pasta de soldadura tras la impresión, antes de colocar los componentes. AOI inspecciona los componentes colocados y las uniones de soldadura visibles, habitualmente después del reflujo. AXI utiliza rayos X para verificar uniones ocultas bajo el cuerpo de los componentes, como en encapsulados BGA. La mayoría de las líneas utilizan SPI y AOI, e integran AXI cuando las uniones ocultas son críticas.
No necesariamente. El sistema AI AOI de DaoAI programa una placa a partir de una sola golden board sin archivos CAD, y la autoprogramación de DaoAI no requiere una librería de componentes previa. Los datos CAD o BOM pueden añadirse posteriormente para asociar los designadores y números de parte reales.
No. Los sistemas AOI, basados en AI o convencionales, solo ven lo que resulta visible desde el ángulo de la cámara. Las uniones ocultas bajo encapsulados BGA, LGA o QFN siguen requiriendo inspección por rayos X (AXI).
Depende del proveedor. Las máquinas DaoAI funcionan completamente on-premise, sin nube, sin cuentas ni conexiones al exterior de la fábrica, y el entrenamiento de los modelos se realiza en la propia máquina.
No. La programación rápida, el feedback learning y la inspección de placa completa benefician tanto a líneas de alto volumen como de alta mezcla, siendo esta última especialmente adecuada, ya que la configuración basada en reglas suele tardar más que la propia tirada de producción. AI AOI está disponible en formatos offline, inline 2D, inline 3D y through-hole.
El operador marca el componente señalado como OK y el sistema añade esa imagen al conjunto de datos del producto. Una actualización con AI reentrena el modelo para que deje de clasificar esa variación aceptable como defecto, sin necesidad de ampliar el umbral para defectos reales.
Sí. Programe una placa y deje que la detección automática localice los subpaneles restantes a partir de la imagen, sin necesidad de introducir filas, columnas o espaciados. Cada subpanel se alinea con sus propias características y se reporta por separado; las posiciones idénticas pueden compartir las ediciones del programa, al tiempo que cualquier posición también se puede editar de forma independiente.
La forma más rápida de evaluar cualquier sistema AOI es con su propio producto. Envíenos una de sus placas y realizaremos una prueba sin costo alguno, o reserve una demostración de 30 minutos con un ingeniero de DaoAI para presenciar en vivo cómo la placa de su elección se convierte en un programa de inspección.
La AOI fuera de línea conviene para alta mezcla y NPI, la 2D en línea para volumen y la 3D para defectos sensibles a la altura. Esta guía relaciona cada escenario con una máquina, con tamaños de tarjeta, resolución y opciones de carril.
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