中國(guó)自動(dòng)光學(xué)檢查（AOI系統(tǒng)）發(fā)展現(xiàn)狀分析[圖]

    AOI系統(tǒng)主要是由相機(jī)、鏡頭、處理系統(tǒng)、光學(xué)元件、機(jī)械設(shè)備等通用器件集成的簡(jiǎn)單光學(xué)成像與處理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要是由相機(jī)、鏡頭、處理系統(tǒng)、光學(xué)元件、機(jī)械設(shè)備等通用器件集成的簡(jiǎn)單光學(xué)成像與處理系統(tǒng)。在檢測(cè)過(guò)程中，為了保障檢測(cè)的靈敏度、處理速度，并且盡量避免二次污染，AOI設(shè)備需要配備DSP、GPU和FPGA等硬件處理模塊，采用高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)，并且具備一定的補(bǔ)償技術(shù)。

AOI系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

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    目前AOI檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用最廣泛的兩個(gè)領(lǐng)域分別為印刷電路板和面板顯示行業(yè)，兩者的占比分別為64%和15%，其它的應(yīng)用領(lǐng)域包括半導(dǎo)體，太陽(yáng)能電池，醫(yī)療等占比較低，我們根據(jù)AOI檢測(cè)設(shè)備的兩大主要應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)分析和測(cè)算AOI設(shè)備的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局和市場(chǎng)容量。

    AOI系統(tǒng)下游主要包括PCB、FPD、半導(dǎo)體等應(yīng)用板塊。其中，PCB-AOI占比最大，F(xiàn)PD-AOI和半導(dǎo)體AOI占比緊隨其后。

    2017年P(guān)CB和FPDAOI的比例都有不同程度的上升，PCB、FPD和半導(dǎo)體行業(yè)中AOI設(shè)備應(yīng)用占比分別為63.9%、15.6%和13.7%。

    2017年AOI分類別的市場(chǎng)規(guī)模比例

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    2014-2021年中國(guó)AOI市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

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    Mura缺陷檢測(cè)與補(bǔ)償為AOI檢測(cè)提供市場(chǎng)。Mura在平板顯示行業(yè)中指像素矩陣表面可見(jiàn)的顯示不完美。Mura產(chǎn)生的主要原因就是視覺(jué)上對(duì)于感受到的光源有不同的頻率響應(yīng)而感覺(jué)到顏色的差異。過(guò)去，面板廠商大多采用人眼檢測(cè)的方法，但該方法誤差率大且效率低下，采用機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)在面板分辨率逐年提升后成為常態(tài)，其中AOI光學(xué)檢測(cè)更有助于提升檢測(cè)準(zhǔn)確率。

    Mura缺陷檢測(cè)流程圖

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    AOI檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)處于剛起步階段，目前市場(chǎng)上只有20%—30%的SMT生產(chǎn)線裝配了AOI檢測(cè)設(shè)備，而國(guó)際領(lǐng)先電子制造企業(yè)的SMT生產(chǎn)線基本都配置了AOI檢測(cè)設(shè)備。國(guó)內(nèi)目前配備了AOI檢測(cè)設(shè)備的電子制造企業(yè)絕多數(shù)也只在爐后配備一臺(tái)進(jìn)行全檢，而按照國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，每條生產(chǎn)線至少要配置三臺(tái)AOI檢測(cè)設(shè)備放置在生產(chǎn)線不同測(cè)試工位，包括錫焊后檢驗(yàn)，貼片后檢驗(yàn)以及回流焊后整體檢驗(yàn)。因此隨著行業(yè)的發(fā)展及AOI檢測(cè)設(shè)備自身具備的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)AOI檢測(cè)設(shè)備的裝備率會(huì)越來(lái)越高。

    AOI檢測(cè)設(shè)備便可以通過(guò)光學(xué)CCD照相的方法將亮度信號(hào)抽取出來(lái)，獲取所述待補(bǔ)償面板中各像素單元的亮度值，通過(guò)調(diào)整像素單元的灰階值或電壓實(shí)現(xiàn)光學(xué)補(bǔ)償。

    前國(guó)外的大型AOI公司，如康代、網(wǎng)屏、奧寶和歐姆龍公司已經(jīng)發(fā)展非常成熟，可以提供各類型PCB的AOI檢測(cè)系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)的PCB檢測(cè)，觸控面板檢測(cè)，3D打印噴墨技術(shù)檢測(cè)，HDI檢測(cè)，F(xiàn)CB檢測(cè)以及IC封裝基板檢測(cè)，而且提供全流程線解決方案，包括波峰焊后檢測(cè)，貼片后檢測(cè)，印刷后檢測(cè)，回流爐后檢測(cè)，插件后檢測(cè)，綁定后檢測(cè)等。

    AOI改變了PCB行業(yè)，它使PCB制造商極大的提高了良品率。檢測(cè)系統(tǒng)是智能制造過(guò)程的最后一步，也是重要一環(huán)，對(duì)于控制產(chǎn)品質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用。以消費(fèi)電子行業(yè)為例，電子產(chǎn)品良率一直是電子代工行業(yè)利潤(rùn)率一直處于較低水平的重要掣肘之一，而自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備是提升電子產(chǎn)品良率的有效解決途徑。目前先進(jìn)的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備可以完全實(shí)現(xiàn)替代人工并且檢測(cè)精度更高，在數(shù)秒內(nèi)即可完成規(guī)定的檢測(cè)步驟得出結(jié)果，大大提升了檢測(cè)的效率。規(guī)?；a(chǎn)使PCB制造商降低了成本，而良品率的提高，則進(jìn)一步降低了使用PCB廠商的成本，進(jìn)而導(dǎo)致PCB板價(jià)錢的下降，而PCB板價(jià)錢的下降又極大的促進(jìn)了全球電子和電腦工業(yè)的發(fā)展，消費(fèi)電子和電腦因而迅速普及。

    AOI重點(diǎn)應(yīng)用行業(yè)，F(xiàn)PD領(lǐng)域：FPD—AOI的主要應(yīng)用于以下檢測(cè)：Mura缺陷檢測(cè)，ColorFilter缺陷檢測(cè)，色度、厚膜、光學(xué)密度檢測(cè)，PI檢測(cè)，LC液晶檢測(cè)。檢測(cè)工序遍布LCD、OLED以及TouchPanel產(chǎn)品等平板顯示器件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主要利用光學(xué)信號(hào)對(duì)其結(jié)構(gòu)和外觀做出檢測(cè)并輔助其他功能性檢測(cè)。主要目的有三：（1）避免不良品流入下道工序；（2）改善制程工藝和流程；（3）對(duì)不良品進(jìn)行解析，提升良率。

    在彩色濾光片的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)上，AOI設(shè)備主要用于黑框（BM）、RGB彩色膜、銦錫氧化物薄膜（ITO）、MVA、PS和INS等制程中，目前由田的CF—AOI設(shè)備實(shí)現(xiàn)了8.5代線（2200mm*2500mm）的應(yīng)用；在薄膜晶體管的生產(chǎn)工藝上，AOI設(shè)備主要用于配向膜檢測(cè)，偏光片貼附檢測(cè)，點(diǎn)亮檢測(cè)（點(diǎn)、線、Mura）以及外觀檢測(cè)上。

    高清、超高清晰度和零缺陷電視機(jī)和移動(dòng)設(shè)備的需求,要求平板顯示器制造商開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的面板設(shè)計(jì),并實(shí)施更嚴(yán)格的生產(chǎn)過(guò)程控制。液晶顯示器和OLED顯示器的檢測(cè),由于某些導(dǎo)體和絕緣體所使用的透明材料、多層結(jié)構(gòu)和高密度特性以及潛在缺陷的精細(xì)性質(zhì),對(duì)技術(shù)提出了截然不同的挑戰(zhàn)。

    傳統(tǒng)人工肉眼翻查缺陷檢測(cè)方式主觀性大，誤檢、漏檢率高?；跀?shù)字圖像處理的AOI檢測(cè)設(shè)備具有精度高、速度快、無(wú)接觸的優(yōu)點(diǎn)，能夠克服人工檢測(cè)的弊端，在顯示器缺陷檢測(cè)行業(yè)有良好的應(yīng)用前景，從前道的ITO玻璃檢測(cè)、背光模組檢測(cè)，到Cell貼合、LCD模組的COG設(shè)備、對(duì)位貼合、切割機(jī)、飛針探測(cè)設(shè)備等，都離不開(kāi)AOI相關(guān)設(shè)備；同時(shí)LCD和OLED的檢測(cè)、測(cè)試和維修過(guò)程也必須與LCD設(shè)備的高生產(chǎn)速度相匹配,這一要求使得LECD和OLED制造商在新型顯示器需要高精度識(shí)別設(shè)備，將會(huì)拉動(dòng)對(duì)AOI的需求。LCD和OLED易受各種缺陷的影響,其中許多是由于生產(chǎn)中使用的沉積、光刻和蝕刻工藝所致。

    在生產(chǎn)過(guò)程中檢測(cè)和修復(fù)這些缺陷使制造商能夠改進(jìn)對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視,避免成本進(jìn)一步昂貴的材料并大幅度提高其產(chǎn)量。

    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》