採購前如何評估 AI AOI 系統
在用自家板子親自重現驗證之前,設備商宣稱的準確率毫無意義。本文說明送測該帶的 6 片板子、5 項量測重點,以及合格標準的具體樣貌。
2026年8月11日
單看百萬像素,說明不了一台 AOI 的能力。本指南以 DaoAI 機台規格為例,解說解析度、視野、鏡頭、光源、速度與電路板限制。
最能決定一台 AOI 能檢測什麼的規格,是以「微米/像素」表示的解析度,因為它決定了您最小的零件與焊點上會落多少像素。視野(FOV)與每個 FOV 的取像時間決定一片板要拍多久;鏡頭類型與光源則決定整片板上影像的一致性。相機的百萬像素數只有和 FOV 一起看才有意義:同一顆感測器覆蓋的面積越大,解析度就越粗。
百萬像素是相機感測器上的像素數量。單看這個數字,無法知道機台能看到多少細節,因為這些像素涵蓋多大的板面,是由光學系統決定的。
兩者的關係很簡單:解析度(µm/像素)等於 FOV 寬度除以感測器橫向的像素數。只要規格表列出這三個數字,您就能自行驗算。
以 DaoAI P3 為例。它的規格是 26 MP 全域快門相機、每像素 10 µm、51 × 51 mm 視野。以每像素 10 µm 計,51 mm 就是 5,100 像素,5,100 × 5,100 約為 2,600 萬像素,數字相符。P5 的規格是 50 × 40 mm FOV、10 µm 光學解析度,也就是 5,000 × 4,000 像素,約 20 MP,接近它的 21 MP 相機。
如果廠商只報百萬像素,比較之前請先索取 FOV 與解析度。
微米/像素是一個像素所涵蓋的板面寬度。在每像素 10 µm 時,1 mm 的特徵橫跨 100 個像素;在每像素 15 µm 時,同樣的特徵約橫跨 67 個像素。
重點在於:您需要判斷的最小對象上會落多少像素。這通常不是零件本體,而是端電極、焊錫爬錫面(fillet),或兩支接腳之間的間隙。常見的經驗法則是:最小需檢出的間隙或特徵上至少要有好幾個像素;若要可靠地判斷焊錫爬錫面,則需要更多。
| 特徵 | 標稱尺寸 | 10 µm/px 時的像素數 | 15 µm/px 時的像素數 |
|---|---|---|---|
| 01005 晶片元件(英制;公制 0402) | 0.4 × 0.2 mm | 40 × 20 | ≈ 27 × 13 |
| 0201 晶片元件(英制;公制 0603) | 0.6 × 0.3 mm | 60 × 30 | 40 × 20 |
| 0402 晶片元件(英制;公制 1005) | 1.0 × 0.5 mm | 100 × 50 | ≈ 67 × 33 |
| 0.3 mm 間距 IC 的接腳間隙(約為間距的一半) | ≈ 0.15 mm | ≈ 15 | ≈ 10 |
注意命名陷阱。晶片元件尺寸有英制與公制兩種代碼,「0201」在英制是 0.6 × 0.3 mm 的零件,在公制卻是 0.25 × 0.125 mm。DaoAI 的 3D 機台為避免混淆,最小零件標示為「公制 0603,英制 0201」。
視野是一張影像所拍攝的板面範圍。比 FOV 大的電路板會以網格狀分塊取像,機台在各分塊之間移動相機或電路板。
分塊數決定取像時間。以 51 × 51 mm FOV 的 P3 為例,要涵蓋一片 500 × 600 mm 的滿尺寸電路板,在不計重疊的情況下最多需要 10 × 12 = 120 個分塊。DaoAI 的取像路徑最佳化只在電路板需要的位置停下相機,所以零件稀疏的電路板拍攝次數更少。
廠商標示取像速度的方式有兩種:
取像只是節拍時間的一部分。請廠商在您自己的電路板上、開啟所有檢測項目,提供包含板子傳送與檢測運算在內的完整節拍時間。
一般鏡頭是以斜角看視野邊緣,因此影像邊緣的高零件看起來會向外傾,放大倍率也會隨高度改變。
遠心鏡頭的設計讓整個視野內的觀察光線近乎平行。遠心鏡頭可降低透視效應,並在物體高度變化時讓放大倍率幾乎保持不變,使檢測模型在各分塊之間得到更一致的影像。
DaoAI P1、P1L 與 P2 使用雙遠心鏡頭,P3 與 P3D 使用景深 8 到 10 mm 的遠心鏡頭。當矮的晶片元件和高的零件必須在同一張影像中同時對焦時,景深就很重要。
焊點是彎曲又反光的表面,所以相機看到什麼取決於光線角度。AOI 機台會從多個角度、常以不同顏色照射電路板,讓爬錫面的斜率呈現為色彩圖樣。
3D AOI 在彩色影像之外加上高度圖。關鍵數字是高度精度、量測範圍與投影方向數。
高度精度決定能量測到的最小浮高或共面度誤差。量測範圍決定能量測的最高特徵。投影方向越多,高零件後方的陰影就越少。DaoAI P5 與 P5D 標示使用校正工具時高度精度 ≤ 6 µm、量測範圍 25 mm,並配備四組 Scheimpflug 結構光投影單元,每個方向一組。
請以您最大、最厚的產品來核對這些數字。DaoAI 公布的數值為參考值,極端情況請用您自己的電路板確認。
線上型機台請確認軌道高度、軌道數與雙面板處理。P3 與 P3D 的軌道高度為 900 ± 25 mm,並能自動切換正面與反面程式;P5 與 P5D 為 900 ± 20 mm。
離線型的 P1、P1L 與 P2 沒有輸送軌道;電路板以人工上板並自動夾持。
| 規格 | P1 / P1L | P2 | P3 / P3D | P5 / P5D | A3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 相機 | 5 MP | 12 MP | 26 MP,全域快門 | 21 MP 高速 | 26 MP 彩色 |
| 解析度 | 15 µm/px | 10 µm/px | 10 µm/px | 光學 10 µm;高度 ≤ 6 µm | 未標示 |
| 視野 | 未標示 | 未標示 | 51 × 51 mm | 50 × 40 mm | 未標示 |
| 鏡頭 | 雙遠心 | 雙遠心 | 遠心,景深 8–10 mm | 未標示(3D:四組 Scheimpflug 投影器) | 18 mm 工業鏡頭 |
| 光源 | RGB,6 通道 | RGB,6 通道 | RGB 同軸環形光 + 多角度 LED | 未標示 | 平面光源 + 低角度光源 |
| 速度 | 每 FOV 0.238 s | 每 FOV 0.238 s | 每顆零件推論 < 1 ms | > 10 cm²/s | 未標示 |
| 最大電路板 | 470 × 330 mm / 680 × 510 mm | 470 × 330 mm | 500 × 600 mm / 每軌 500 × 325 mm | 500 × 600 mm / 每軌 500 × 300 mm | 420 × 420 mm |
| 板厚 | 0.5–5 mm | 0.5–5 mm | 0.3–6 mm | 0.6–5 mm | 未標示 |
| 最小零件 | 未標示 | 未標示 | 0201(英制);0.3 mm 間距 IC;01005 選配 | 公制 0603(英制 0201) | 未標示 |
以上為參考值,並非保證的極限值。完整公布規格請見 P3 與 P5 頁面;P5 與 P5D 現已可供貨。
對最小的晶片元件來說,解析度是第一優先。在每像素 10 µm 時,01005 本體約為 40 × 20 像素;在 15 µm 時則降到約 27 × 13,留給端電極與爬錫面的像素所剩無幾。其次是景深與光源,因為微小焊點在每個分塊中都需要清晰且均勻受光。
在 DaoAI 產品線中,針對 0201 或 01005 晶片元件(英制尺寸),線上型 P3 與 P3D 標示可檢 0201 與 0.3 mm 間距 IC,01005 為選配。無論規格表怎麼寫,小零件檢測都請用您自己的電路板驗證;我們的評估 AI AOI 系統指南說明了如何進行這項測試。
不一定。百萬像素只描述感測器。以 µm/像素表示的解析度同時取決於感測器與視野,這才是決定機台能判斷的最小特徵的因素。
越細越好。在每像素 10 µm 時,01005 晶片元件(0.4 × 0.2 mm)約橫跨 40 × 20 像素。請向廠商確認該機型支援 01005,並用您自己的電路板測試。
一種在整個視野內觀察光線近乎平行的鏡頭。遠心鏡頭可降低透視效應,並在物體高度變化時讓放大倍率幾乎保持不變。
通常以每個視野的時間表示,例如每 FOV 0.238 秒;或以每秒面積表示,例如每秒超過 10 cm²。總節拍時間還包括電路板傳送與檢測運算。
規格表能縮小候選名單,但最後要由您自己的電路板來決定。把您自己的電路板寄給我們,我們會免費幫您測試;或預約展示,與工程師一起檢視影像與結果。
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