PCB產(chǎn)業(yè)智能檢測(cè)需求發(fā)酵 AOI辨識(shí)藉AI優(yōu)化成趨勢(shì)

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AutomaTIc OpTIcal InspecTIon；AOI ) 是以非接觸的方式，運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)擷取影像進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷半成品是否存在瑕疵，為業(yè)界廣泛應(yīng)用的檢測(cè)手法。

由于部分產(chǎn)業(yè)如印刷電路板(PCB)在極高良率的要求下，AOI設(shè)備容易因敏感而出現(xiàn)過(guò)篩現(xiàn)象，因此產(chǎn)業(yè)在需要更智能化的檢測(cè)系統(tǒng)條件下，開(kāi)始應(yīng)用AI技術(shù)來(lái)輔助AOI設(shè)備進(jìn)行后續(xù)篩檢的優(yōu)化。

AOI設(shè)備可部署于生產(chǎn)線的節(jié)點(diǎn)中間來(lái)檢查半成品，同時(shí)不影響產(chǎn)能，因此成為制程中比重甚高的必要投資。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前AOI檢測(cè)應(yīng)用最廣泛的兩個(gè)領(lǐng)域分別為PCB和面板顯示產(chǎn)業(yè)，兩者的占比分別為64%和15%。

以應(yīng)用最廣泛的PCB產(chǎn)業(yè)為例，AOI檢測(cè)系統(tǒng)流程主要系先利用光學(xué)儀器對(duì)待檢測(cè)的PCB板進(jìn)行掃描獲取圖象，然后系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的合格參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)影像處理技術(shù)檢查出PCB上是否存在缺陷，可檢測(cè)的缺陷種類(lèi)包括短路、多銅及少銅、斷路、缺口、毛刺、銅渣、缺件、偏斜等。

但業(yè)界指出，目前AOI檢測(cè)會(huì)面臨過(guò)度篩檢的現(xiàn)象。造成此現(xiàn)象的原因一來(lái)是因PCB產(chǎn)業(yè)有高良率的要求，因此在AOI的參數(shù)上設(shè)定非常嚴(yán)格。二來(lái)則是因光學(xué)原理容易使AOI因光影干擾而敏感，因此只要有些微外在光影的影響，設(shè)備便會(huì)自動(dòng)判讀為缺陷品。

經(jīng)業(yè)界統(tǒng)計(jì)，當(dāng)PCB產(chǎn)業(yè)使用AOI設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，過(guò)篩的機(jī)率高達(dá)70%，即NG產(chǎn)品中其實(shí)有70%的成品是合格的。因此目前產(chǎn)業(yè)的作法是采取人工進(jìn)行第二次篩選，將實(shí)際合格的PCB板再度送回產(chǎn)線，估一臺(tái)AOI檢測(cè)機(jī)常需配置4名人員進(jìn)行再篩。

為降低不必要的人力消耗并加快產(chǎn)線檢測(cè)速度，目前PCB產(chǎn)業(yè)正嘗試導(dǎo)入AI辨識(shí)模塊，利用視覺(jué)辨識(shí)技術(shù)輔助AOI檢測(cè)的后續(xù)優(yōu)化，以提高檢測(cè)設(shè)備的辨識(shí)正確率。PCB業(yè)者預(yù)估導(dǎo)入AI視覺(jué)辨識(shí)后，將可有效降低過(guò)篩機(jī)率至25%。而AOI檢測(cè)與AI辨識(shí)的差異，在于是否可針對(duì)未知瑕疵進(jìn)行識(shí)別。

智能機(jī)械推動(dòng)辦公室副主任王維漢解釋，AOI設(shè)備的檢測(cè)原理系只能以設(shè)定好的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷，也就是邏輯性的思考，業(yè)者須先定義瑕疵的樣本，AOI再透過(guò)樣本進(jìn)行篩檢。而AI則是在經(jīng)由訓(xùn)練成熟后自行定義瑕疵范圍，可進(jìn)一步有效判別未知的瑕疵成像。

AI既可彌補(bǔ)AOI之缺失，但是否因此取代AOI設(shè)備的地位？王維漢對(duì)此則認(rèn)為，兩者的作用實(shí)際上是相輔相成。

初期AI的作用可作為AOI設(shè)備的輔助，因AI要達(dá)到極高的準(zhǔn)確率必須先經(jīng)由大量數(shù)據(jù)的訓(xùn)練與優(yōu)化，而AOI設(shè)備所搜集的瑕疵成像恰可做為AI模塊的前期訓(xùn)練，因此AI若初期就完全取代AOI設(shè)備，實(shí)際上在缺少數(shù)據(jù)訓(xùn)練的情形下，較難以達(dá)到準(zhǔn)確的判斷率。

王維漢建議業(yè)者將AI導(dǎo)入檢測(cè)流程不可抱持一步到位想法，而是采取漸進(jìn)式手段進(jìn)行，在AI模塊訓(xùn)練成熟后再行評(píng)估。以PCB產(chǎn)業(yè)的目前的做法為例，即是以AOI作為第一道檢測(cè)手續(xù)，而AI則是取代后續(xù)的人工檢測(cè)部分，藉由智能檢測(cè)系統(tǒng)可加速生產(chǎn)線速度，并節(jié)省部分人力。

目前AOI設(shè)備利用AI輔助提高辨識(shí)正確率已逐漸成為一種新興手法。從市場(chǎng)面來(lái)看則是以PCB產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，而水五金產(chǎn)業(yè)可能也為另一潛在市場(chǎng)。

由于水五金產(chǎn)品因具多重曲面特性，在檢測(cè)上仍須仰賴大量人力，因此仍存在誤差及精準(zhǔn)度不足的問(wèn)題，需藉由智能檢測(cè)系統(tǒng)輔助。因金屬零件容易反光，加上多重曲面立體呈現(xiàn)，使得影像捕捉難度高，對(duì)于自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)勢(shì)必是其必須要克服的一大考驗(yàn)。