L'AOI est le poste de contrôle optique placé après la refusion sur une ligne SMT, entre la SPI et les rayons X. Voici ce qu'elle inspecte, le fonctionnement de la programmation par règles et ce qui change avec les modèles d'AI.
L'AOI (automated optical inspection) est une machine équipée de caméras qui contrôle chaque carte de circuit imprimé assemblée (PCBA) pour détecter les défauts visibles, tels que les composants manquants, décalés ou inversés, ainsi que les mauvaises soudures. Sur une ligne SMT, elle se place généralement juste après le four de refusion. L'inspection de la pâte à braser (SPI) intervient plus tôt, directement après la sérigraphieuse, tandis que l'inspection automatisée par rayons X (AXI) complète l'AOI en contrôlant les joints dissimulés sous les boîtiers BGA et QFN, invisibles pour les caméras.
L'AI AOI est le même type de machine, mais dotée d'un cerveau différent. Une AOI basée sur des règles évalue chaque composant à l'aide de fenêtres d'inspection et de seuils qu'un ingénieur configure manuellement à partir des données CAD et d'une bibliothèque de composants. Une AI AOI utilise quant à elle des modèles d'apprentissage automatique entraînés : le programme est généré en quelques minutes à partir d'une seule carte étalon conforme, et les faux rejets sont réduits en réentraînant le modèle grâce aux retours des opérateurs plutôt qu'en élargissant les seuils.
Sur cette page : ce que contrôle l'AOI, le fonctionnement de l'AOI basée sur des règles, ce qui change avec l'AI AOI, l'intégration de l'AOI sur la ligne, 2D vs 3D et les questions à poser à un fournisseur. Vous souhaitez la voir en action ? Regardez la démonstration de l'AI AOI, découvrez les machines AI AOI de DaoAI ou commencez par la page d'accueil de DaoAI.
Vidéo en anglais
2:21 · Programmation par AI sur un panel 2×2, puis AI Feedback à partir de 1:41.
L'inspection optique automatisée est un contrôle par caméra d'une carte assemblée. La machine capture des images de la PCBA sous un éclairage contrôlé, compare ce qu'elle observe avec ce qui devrait être présent, et signale les composants ou les joints qui ne respectent pas les critères d'acceptation.
L'AOI détecte les défauts visibles du dessus : composants manquants, incorrects, décalés ou tournés, inversions de polarité, tombstoning, ponts de soudure, manque ou excès de brasure, pattes soulevées et soudures ouvertes. Elle ne peut pas voir les joints dissimulés sous les boîtiers BGA ou QFN. C'est le rôle de l'inspection automatisée par rayons X (AXI).
Une AOI ne répare rien. Elle trie les cartes entre conformes et non conformes, et présente à l'opérateur une image pour chaque alerte. Sa valeur repose sur deux chiffres : le nombre de défauts réels qu'elle détecte et le nombre de pièces conformes signalées à tort comme défectueuses (faux rejets).
Une AOI basée sur des règles inspecte chaque composant à l'aide d'un programme configuré manuellement par un ingénieur. Ce programme repose généralement sur quatre éléments.
Cette approche fonctionne, et de nombreuses lignes à fort volume l'exploitent efficacement. Son coût réside dans le temps d'ingénierie : la propre analyse comparative de DaoAI évalue la programmation initiale sur une machine basée sur des règles entre 3 to 5 hours par variante de carte, et à plusieurs jours pour une carte comportant des milliers de composants.
Le second coût se manifeste en production. Lorsqu'un joint conforme est signalé, la solution la plus rapide consiste à élargir le seuil. Cela fait taire le faux rejet, mais élargit également la plage d'acceptation pour chaque composant évalué selon ce paramètre, laissant ainsi passer de réels défauts.
L'AI AOI conserve le système optique, mais remplace la majeure partie de la programmation manuelle par des modèles entraînés. Quatre différences majeures se distinguent en atelier.
Au lieu de partir du CAD et d'une bibliothèque, la machine numérise une seule carte conforme, localise chaque composant et génère elle-même les fenêtres d'inspection et les seuils. Sur les machines DaoAI, cette étape prend de 30 seconds to 5 minutes, avec une précision de détection de 98% dès l'autoprogrammation, avant tout ajustement.
L'autoprogrammation de DaoAI ne nécessite aucune bibliothèque de composants préalable, et les données CAD ou BOM sont facultatives. Ces données permettent d'associer les désignateurs réels et les références de composants pour l'export vers le MES et les fiches de réparation, mais elles ne modifient en rien ce qui est détecté ni la manière dont c'est évalué. Découvrez le fonctionnement de l'autoprogrammation par AI.
Une fenêtre basée sur des règles compare des pixels à un modèle de référence ou à une plage de couleurs. Un modèle entraîné évalue quant à lui le composant ou le joint dans son ensemble, en s'appuyant sur de nombreux exemples de pièces conformes et défectueuses.
Les modèles de DaoAI s'appuient sur un modèle de fondation visuel entraîné sur plus de 1,000,000 d'images réelles de production, puis s'adaptent à votre carte. C'est pourquoi une légère variation de couleur de boîtier ou de police de marquage issue d'un second fournisseur ne déclenche pas nécessairement d'alerte, tandis qu'une patte soulevée reste systématiquement détectée.
Chaque contrôle conventionnel s'exécute à l'intérieur d'une fenêtre entourant un composant. Une bille de soudure isolée sur le stratifié nu ou une chute de fil entre deux composants n'entre dans aucune de ces fenêtres.
L'AI AOI peut intégrer une passe qui inspecte la carte entre les composants afin de repérer les billes de soudure, les particules et les corps étrangers (FOD), et pas seulement les zones autour de chaque composant.
Lorsqu'un opérateur valide un faux rejet comme étant conforme (OK), un système d'AI peut ajouter cette image au jeu de données du produit et se réentraîner, plutôt que d'élargir un seuil. Le modèle apprend à quoi ressemble une variante acceptable, tout en continuant d'intercepter un réel défaut affichant un score proche.
Grâce à cette approche, le taux de faux rejets de DaoAI peut atteindre environ 1% après ajustement sur un produit. Vous trouverez tous les détails sur la page dédiée au feedback learning.
Au-delà de l'auto-programmation et de l'apprentissage par feedback, une AOI AI moderne intègre ces contrôles et outils de production au sein d'un même flux de travail.
L'inspection de panels et de flans vous permet de programmer une seule carte et d'inspecter l'intégralité du panel : les rangées, les colonnes et le pas sont lus directement à partir de l'image, chaque sous-circuit faisant l'objet d'un rapport individuel. La démonstration ci-dessus présente un panel 2×2.
L'AI OCR & OCV prend en charge les marquages de composants dans le programme d'inspection. L'OCR lit les inscriptions non prédéfinies, comme un numéro de série ; l'OCV confirme que le marquage attendu est bien présent et conforme.
La détection des soudures ouvertes utilise un modèle d'AI 2D pré-entraîné pour identifier les défauts visibles de soudure ouverte. Ajustez-le localement à partir de vos propres échantillons pour l'adapter précisément à votre production.
Les modèles de défauts personnalisés peuvent être entraînés hors ligne, directement sur la machine, à l'aide de vos propres images. Cela vous permet de créer des modèles dédiés aux défauts spécifiques de vos produits.
Le contrôle d'ingénierie complet permet de modifier 21 paramètres répartis sur six domaines. Vos réglages manuels sont conservés après chaque reprogrammation par l'AI, et les paramètres verrouillés restent aux valeurs que vous avez définies.
L'intégration en production comprend l'export vers le MES et l'analyse de qualité Cpk. Un écran dédié pour poste de reprise et la gestion de ligne relient l'inspection à l'ensemble du flux de production.
La couverture d'inspection regroupe 16 fonctionnalités de contrôle, sélectionnées selon le type de boîtier. Ces contrôles s'exécutent tous au sein du programme généré automatiquement.
La gamme DaoAI comprend les modèles hors ligne P1, P2 et grand format P1L ; les modèles en ligne 2D P3 et double voie P3D ; les modèles en ligne 3D P5 et P5D, disponibles dès maintenant à la livraison ; ainsi que l'A3, dédiée exclusivement à l'inspection de composants traversants — composants traversants manquants, incorrects, inversés et mal positionnés.
Un modèle performant ne suffit pas à lui seul pour faire une bonne AOI. La machine doit pouvoir être mise en service rapidement sur un nouveau produit, rester suffisamment simple pour les opérateurs de chaque équipe et s'adapter en continu aux évolutions de matériaux, de fournisseurs et de révisions de cartes. Évaluez toute AI AOI sur ces trois critères indissociables : configuration rapide, détection stable face aux variations réelles d'éclairage et de composants, et boucle de rétroaction permettant d'améliorer le modèle après la mise en production.
| Aspect | Rule-based AOI | AI AOI (DaoAI example) |
|---|---|---|
| Données de programmation | Fichier CAD/centroïdes, bibliothèque de composants, fenêtres placées manuellement | Une seule carte étalon ; CAD/BOM facultatifs |
| Temps de programmation par nouvelle carte | 3–5 hr ; plusieurs jours pour les cartes de plusieurs milliers de composants | 30 s – 5 min |
| Nouveau type de boîtier | Ajouté préalablement à la main dans la bibliothèque | Détecté et modélisé directement depuis la carte |
| Critère d'évaluation du composant | Règles de pixels, de motifs ou de couleurs par fenêtre | Un modèle entraîné note chaque composant ; le seuil est défini par rapport à ces scores |
| Précision avant ajustement | Dépend du programmateur | 98% de précision de détection dès l'autoprogrammation |
| Réduction des faux rejets | Élargir le seuil, ce qui laisse aussi passer de vrais défauts | Valider OK une seule fois ; le modèle se réentraîne sur cet exemple |
| Zone entre les composants | Non inspectée à moins de tracer une fenêtre | Passe sur l'ensemble de la carte pour les billes de soudure et FOD |
| Qui peut effectuer une correction | La personne qui maîtrise la définition des seuils | Tout opérateur peut signaler ; la gestion des droits verrouille les modifications de programme |
| Stockage des images de cartes | Sur la machine | Sur la machine ; aucune connexion cloud ni aucun compte requis |
| Panels et flans | Programmer chaque position de carte ou faire le step-and-repeat manuellement | Programmer une seule carte ; la disposition du panel est lue depuis l'image |
| Marquages des composants | Configuration OCR distincte pour chaque composant | AI OCR & OCV au sein du même programme |
| Défauts spécifiques aux produits | Attendre le fournisseur ou rédiger une règle personnalisée | Entraîner votre propre modèle directement sur la machine |
Une ligne SMT standard s'organise ainsi : sérigraphieuse, inspection de pâte à braser (SPI), machine de placement (pick-and-place), four de refusion, AOI, puis test. La position post-refusion est l'emplacement standard de l'AOI, mais celle-ci peut intervenir à plusieurs étapes de la ligne, et les rayons X (AXI) viennent s'ajouter là où le contrôle des joints masqués est critique. Pour une comparaison détaillée de ces trois méthodes, consultez AOI vs SPI vs AXI.
Le choix entre ces différentes configurations constitue une décision à part entière. Notre guide sur l'offline vs inline vs 3D AOI détaille les cas d'usage de chaque format.
Les résultats de l'AOI délivrent toute leur valeur lorsqu'ils sont transmis en aval. L'export des codes de défaut, des captures ciblées et des images complètes de cartes vers le MES permet au poste de réparation et aux ingénieurs qualité de tracer chaque alerte jusqu'à une carte et un emplacement précis.
L'AOI 2D fonctionne à partir d'images couleur prises sous un éclairage multi-angles. Elle déduit les formes d'après la réflexion de la lumière sur un joint ou un corps, ce qui est suffisant pour contrôler la présence, la polarité, le décalage, les ponts et la plupart des ménisques de soudure.
L'AOI 3D y ajoute une cartographie altimétrique mesurée, généralement obtenue en projetant des motifs de lumière structurée depuis plusieurs directions. Les pattes soulevées, la coplanarité, les composants inclinés et le volume de soudure deviennent de véritables mesures et non plus de simples déductions. La P5 de DaoAI, par exemple, utilise quatre projecteurs de lumière structurée Scheimpflug, un par direction, avec une précision en hauteur de 6 µm ou supérieure (spécification de référence). La P5 et la version double voie P5D sont livrables dès aujourd'hui.
La 3D justifie son surcoût dès lors que des défauts liés à la hauteur risquent d'atteindre vos clients : circuits intégrés à pas fin en aile de mouette, connecteurs et assemblages haute fiabilité. Pour de nombreuses cartes, une machine 2D bien programmée couvre l'ensemble des défauts critiques.
Une liste de contrôle plus détaillée est disponible dans notre guide : comment évaluer un système AI AOI avant de l'acheter.
AOI signifie automated optical inspection (inspection optique automatisée) : une machine optique équipée de caméras qui contrôle les PCB assemblés pour détecter les défauts visibles de composants et de soudure, généralement positionnée juste après la refusion sur une ligne SMT.
La SPI mesure la pâte à braser après la sérigraphie et avant le placement des composants. L'AOI contrôle les composants posés et les soudures visibles, généralement après la refusion. L'AXI utilise les rayons X pour inspecter les joints dissimulés sous les boîtiers des composants, comme les BGA. La plupart des lignes combinent SPI et AOI, et intègrent l'AXI lorsque le contrôle des joints masqués est requis.
Pas nécessairement. L'AI AOI de DaoAI programme une carte à partir d'une seule carte étalon, sans fichiers CAD, et l'autoprogrammation de DaoAI ne requiert aucune bibliothèque de composants préalable. Les données CAD ou BOM peuvent être intégrées ultérieurement pour renseigner les désignateurs réels et les références de composants.
Non. L'AOI, qu'elle soit basée sur l'AI ou non, ne détecte que ce qui est visible dans le champ de la caméra. Les joints situés sous les boîtiers BGA, LGA ou QFN nécessitent toujours une inspection aux rayons X (AXI).
Cela dépend du fournisseur. Les machines DaoAI fonctionnent entièrement sur site (on-premise), sans cloud, sans compte utilisateur et sans connexion externe à l'usine ; l'entraînement des modèles s'effectue directement sur la machine.
Non. La programmation rapide, le feedback learning et l'inspection de l'intégralité de la carte bénéficient autant aux lignes à fort volume qu'aux environnements high-mix. Le travail en high-mix constitue d'ailleurs un cas d'usage idéal, car le temps de configuration d'une AOI conventionnelle y dépasse souvent la durée de la production. L'AI AOI est disponible aux formats offline, inline 2D, inline 3D et composants traversants.
L'opérateur valide la pièce signalée comme conforme (OK), et le système intègre cette image au jeu de données du produit. Une mise à jour par AI réentraîne le modèle afin qu'il cesse de signaler cette variation acceptable, sans pour autant élargir les seuils de détection des défauts réels.
Oui. Programmez une seule carte, puis laissez la détection automatique identifier les sous-circuits restants à partir de l'image, sans devoir renseigner les rangées, les colonnes ou le pas. Chaque sous-circuit est aligné sur ses propres repères et fait l'objet d'un rapport séparé ; les positions identiques peuvent partager les modifications de programme, tandis qu'une position donnée peut également être modifiée de façon indépendante.
Le moyen le plus rapide d'évaluer une AOI est de la tester sur votre propre produit. Envoyez-nous l'une de vos cartes et nous la testerons gratuitement pour vous, ou réservez une démonstration de 30 minutes avec un ingénieur DaoAI pour voir la carte de votre choix se transformer en programme d'inspection en direct.
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