AOI – Ispezione Ottica Automatica

AOI sta per Ispezione Ottica Automatica (in inglese: Automated Optical Inspection). Si tratta di un procedimento di controllo basato su telecamere utilizzato nella produzione elettronica per il controllo qualità automatico.

Un sistema AOI scansiona il circuito stampato assemblato con telecamere ad alta risoluzione e confronta l'immagine con un set di dati di riferimento (Golden Board). Le deviazioni vengono segnalate come potenziali difetti e possono essere corrette immediatamente.

L'AOI è oggi standard nella produzione PCBA professionale e un elemento indispensabile della moderna garanzia di qualità.

I moderni sistemi AOI utilizzano diverse tecnologie:

• Telecamere ad alta risoluzione: Fino a 15 megapixel, catturano ogni dettaglio dell'assemblaggio
• Angoli di illuminazione multipli: Diversi anelli LED illuminano la scheda da angolazioni differenti per catturare i giunti di saldatura in tre dimensioni
• Ispezione 3D: I sistemi moderni misurano anche l'altezza dei giunti di saldatura e dei componenti
• Algoritmi di elaborazione immagini: Software assistito da IA che confronta lo stato reale con quello desiderato
• Classificazione automatica: I difetti vengono categorizzati per tipo e gravità

L'ispezione avviene in pochi secondi per assemblaggio – molto più veloce dell'ispezione visiva manuale e con un'affidabilità costantemente elevata.

Un sistema AOI rileva un'ampia varietà di difetti di produzione:

Difetti di posizionamento:

• Componenti mancanti (Missing Components)
• Componenti mal posizionati (Misalignment)
• Componenti ruotati o inclinati
• Polarità errata del componente (es. LED, condensatore elettrolitico, diodo)
• Componente errato (Wrong Component)

Difetti di saldatura:

• Ponti di saldatura (Solder Bridges) – cortocircuiti tra pad
• Saldature fredde (Cold Joints) – bagnatura insufficiente
• Troppa o troppo poca saldatura
• Tombstoning – il componente si solleva verticalmente su un pad

Difetti del PCB:

• Contaminazioni sulla scheda
• Piste danneggiate
• Aperture mancanti nel solder mask

Diversi metodi di ispezione si completano a vicenda nella garanzia di qualità:

Criterio	AOI	Raggi X (AXI)	ICT
Metodo	Ottico (telecamera)	Raggi X	Elettrico (letto ad aghi)
Rileva	Difetti visibili	Giunti nascosti	Difetti elettrici
Ideale per	SMD, giunti di saldatura	BGA, QFN, giunti nascosti	Cortocircuiti, interruzioni
Velocità	Molto rapida	Media	Rapida
Costo	Moderato	Elevato	Elevato (fixture)
Configurazione	Programmazione software	Programmazione software	Adattatore a letto ad aghi necessario

Raccomandazione: L'AOI è il metodo più conveniente ed è sufficiente per la maggior parte degli assemblaggi. L'ispezione a raggi X è consigliata per componenti BGA e QFN i cui giunti di saldatura non sono otticamente visibili.

L'AOI è un elemento centrale nella strategia zero difetti dei fornitori EMS moderni:

• Ispezione al 100%: Ogni singolo assemblaggio viene ispezionato – non solo campioni casuali
• Tracciabilità: I difetti vengono documentati e utilizzati per l'ottimizzazione dei processi
• Rilevamento precoce: I difetti sistematici vengono identificati prima che lotti più grandi ne siano interessati
• Riduzione dei costi: I difetti vengono rilevati immediatamente dopo il posizionamento – la rilavorazione costa poco, i guasti sul campo costano molto

Presso i fornitori EMS professionali, l'ispezione 3D-AOI è standard per ogni assemblaggio – indipendentemente dalle quantità. Questo garantisce la massima qualità, dalla prima scheda prototipo alla grande serie.