aoi镜头工作原理_如何选择aoi镜头

aoi镜头到底在做什么？

aoi镜头全称自动光学检测镜头，核心任务是把被测PCB或半导体晶圆的微观缺陷“放大”到工业相机能清晰识别的程度。它通过高解析度光学系统，将微米级焊点、线路、异物转化为数字图像，再由算法比对，完成缺陷判定。

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aoi镜头的工作原理拆解

1. 光源与成像路径

aoi镜头通常配合同轴光、环形光、侧光三种照明方式，利用不同角度打光突出缺陷轮廓。光线经被测物反射后，穿过多层镀膜镜片组，最终在CMOS或CCD靶面成像。

2. 解析度与放大倍率

解析度由像素尺寸÷光学倍率决定。例如，2.2 µm像素相机配0.5×镜头，实际解析度为4.4 µm，可覆盖01005元件检测需求。

3. 远心与非远心差异

• 远心镜头：主光线平行于光轴，消除透视误差，适合高精度测量。
• 非远心镜头：成本低、视野大，但边缘畸变明显，多用于外观粗检。

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如何根据产线需求挑选aoi镜头？

第一步：锁定检测对象尺寸

先量出最大FOV（视野），再反推所需光学倍率。公式：倍率 = 相机靶面对角线 ÷ FOV对角线。

第二步：确认解析度门槛

以焊盘宽度20 µm为例，需保证像素解析度≤10 µm，才能可靠检出虚焊、少锡。

第三步：权衡景深与光通量

高倍率带来高解析度，却牺牲景深。若PCB翘曲>±0.2 mm，应选大景深远心镜头或加装自动对焦机构。

第四步：接口与机械兼容

常见接口包括C口、F口、M42。高速产线优先考虑C口轻量化设计，减轻运动轴负载。

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aoi镜头常见疑问快答

Q：为什么换了高像素相机，检测精度却没提升？

A：像素提高但镜头解析力不足，画面依旧模糊。需同步升级MTF值≥60%@奈奎斯特频率的镜头。

Q：远心镜头价格贵，有没有替代方案？

A：若仅做有无检测而非尺寸测量，可选低畸变微距镜头+软件校正，成本降低40%。

Q：镜头工作距离太短，会撞板怎么办？

A：改用长WD远心镜头，WD可达100 mm以上，同时保持低畸变。

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实战选型案例

某汽车电子厂需检测0.3 mm间距QFP芯片：

1. FOV需求：20 mm × 15 mm
2. 相机：12 MP，像素尺寸2.4 µm
3. 计算倍率：11 mm ÷ 25 mm ≈ 0.44×
4. 解析度：2.4 µm ÷ 0.44 ≈ 5.5 µm，满足0.3 mm/2 = 150 µm的1/3原则
5. 最终选型：0.5×双侧远心镜头，WD 65 mm，C口

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维护与寿命关键点

aoi镜头最怕灰尘与震动。每月用无尘布蘸乙醇轻拭镜片，避免划伤镀膜；产线若振动>0.5 g，需加装阻尼垫。正常使用下，优质镜头的MTF衰减<5%可维持3年以上。