AOI – Automatische Optische Inspektion

Was ist AOI (Automatische Optische Inspektion)? Funktionsweise, erkennbare Fehler, Vergleich AOI vs. Röntgen vs. ICT und Bedeutung für die Qualität.

Was ist AOI?

AOI steht für Automatische Optische Inspektion (englisch: Automated Optical Inspection). Es handelt sich um ein kamerabasiertes Prüfverfahren, das in der Elektronikfertigung zur automatischen Qualitätskontrolle eingesetzt wird.

Ein AOI-System scannt die bestückte Leiterplatte mit hochauflösenden Kameras und vergleicht das Bild mit einem Referenz-Datensatz (Golden Board). Abweichungen werden als potenzielle Fehler markiert und können sofort nachgearbeitet werden.

AOI ist heute Standard in der professionellen PCBA-Fertigung und ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Qualitätssicherung.

Funktionsweise eines AOI-Systems

Moderne AOI-Systeme arbeiten mit mehreren Technologien:

Hochauflösende Kameras: Bis zu 15 Megapixel, erfassen jedes Detail der Baugruppe
Verschiedene Beleuchtungswinkel: Mehrere LED-Ringe beleuchten die Platine aus unterschiedlichen Winkeln, um Lötstellen dreidimensional zu erfassen
3D-Inspektion: Moderne Systeme messen auch die Höhe von Lötstellen und Bauteilen
Bildverarbeitungs-Algorithmen: KI-gestützte Software vergleicht Ist- mit Soll-Zustand
Automatische Klassifizierung: Fehler werden nach Typ und Schweregrad kategorisiert

Die Prüfung erfolgt in Sekunden pro Baugruppe – deutlich schneller als manuelle Sichtprüfung und mit konstant hoher Zuverlässigkeit.

Welche Fehler erkennt AOI?

Ein AOI-System erkennt eine Vielzahl von Fertigungsfehlern:

Bestückungsfehler:

Fehlende Bauteile (Missing Components)
Falsch platzierte Bauteile (Misalignment)
Verdrehte oder gekippte Bauteile
Falsche Bauteil-Polarität (z.B. LED, Elko, Diode)
Falsches Bauteil (Wrong Component)

Lötfehler:

Lötbrücken (Solder Bridges) – Kurzschlüsse zwischen Pads
Kalte Lötstellen (Cold Joints) – unzureichende Benetzung
Zu wenig oder zu viel Lot
Tombstoning – Bauteil steht senkrecht auf einem Pad

PCB-Fehler:

Verschmutzungen auf der Platine
Beschädigte Leiterbahnen
Fehlende Lötstopplack-Öffnungen

AOI vs. Röntgen vs. ICT

Verschiedene Prüfverfahren ergänzen sich in der Qualitätssicherung:

Merkmal	AOI	Röntgen (AXI)	ICT
Prüfmethode	Optisch (Kamera)	Röntgenstrahlen	Elektrisch (Nadelbett)
Erkennt	Sichtbare Fehler	Verdeckte Lötstellen	Elektrische Fehler
Ideal für	SMD, Lötstellen	BGA, QFN, Hidden Joints	Kurzschlüsse, Unterbrechungen
Geschwindigkeit	Sehr schnell	Mittel	Schnell
Kosten	Moderat	Hoch	Hoch (Fixture)
Einrichtung	Software-Programmierung	Software-Programmierung	Nadelbett-Adapter nötig

Empfehlung: AOI ist das kosteneffizienteste Verfahren und für die meisten Baugruppen ausreichend. Röntgeninspektion wird bei BGA- und QFN-Bauteilen empfohlen, deren Lötstellen optisch nicht sichtbar sind.

Bedeutung für die Qualität

AOI ist ein zentraler Baustein in der Null-Fehler-Strategie moderner EMS-Dienstleister:

100% Prüfung: Jede einzelne Baugruppe wird geprüft – nicht nur Stichproben
Rückverfolgbarkeit: Fehler werden dokumentiert und zur Prozessoptimierung genutzt
Früherkennung: Systematische Fehler werden erkannt, bevor grössere Serien betroffen sind
Kostenreduktion: Fehler werden sofort nach der Bestückung erkannt – Nacharbeit ist günstig, Feldausfälle sind teuer

Bei professionellen EMS-Dienstleistern ist die 3D-AOI-Inspektion Standard bei jeder Baugruppe – unabhängig von der Stückzahl. So wird höchste Qualität sichergestellt, von der ersten Prototypen-Platine bis zur Grossserie.