中国自动光学检查（AOI系统）发展现状分析[图]

    AOI系统主要是由相机、镜头、处理系统、光学元件、机械设备等通用器件集成的简单光学成像与处理系统。系统主要是由相机、镜头、处理系统、光学元件、机械设备等通用器件集成的简单光学成像与处理系统。在检测过程中，为了保障检测的灵敏度、处理速度，并且尽量避免二次污染，AOI设备需要配备DSP、GPU和FPGA等硬件处理模块，采用高速数据处理技术，并且具备一定的补偿技术。

AOI系统产业链示意图

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    目前AOI检测设备应用最广泛的两个领域分别为印刷电路板和面板显示行业，两者的占比分别为64%和15%，其它的应用领域包括半导体，太阳能电池，医疗等占比较低，我们根据AOI检测设备的两大主要应用领域的发展趋势来分析和测算AOI设备的行业竞争格局和市场容量。

    AOI系统下游主要包括PCB、FPD、半导体等应用板块。其中，PCB-AOI占比最大，FPD-AOI和半导体AOI占比紧随其后。

    2017年PCB和FPDAOI的比例都有不同程度的上升，PCB、FPD和半导体行业中AOI设备应用占比分别为63.9%、15.6%和13.7%。

    2017年AOI分类别的市场规模比例

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    2014-2021年中国AOI市场规模及预测

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    Mura缺陷检测与补偿为AOI检测提供市场。Mura在平板显示行业中指像素矩阵表面可见的显示不完美。Mura产生的主要原因就是视觉上对于感受到的光源有不同的频率响应而感觉到颜色的差异。过去，面板厂商大多采用人眼检测的方法，但该方法误差率大且效率低下，采用机器视觉进行自动检测在面板分辨率逐年提升后成为常态，其中AOI光学检测更有助于提升检测准确率。

    Mura缺陷检测流程图

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    AOI检测设备市场在国内处于刚起步阶段，目前市场上只有20%—30%的SMT生产线装配了AOI检测设备，而国际领先电子制造企业的SMT生产线基本都配置了AOI检测设备。国内目前配备了AOI检测设备的电子制造企业绝多数也只在炉后配备一台进行全检，而按照国际经验，每条生产线至少要配置三台AOI检测设备放置在生产线不同测试工位，包括锡焊后检验，贴片后检验以及回流焊后整体检验。因此随着行业的发展及AOI检测设备自身具备的优势，未来AOI检测设备的装备率会越来越高。

    AOI检测设备便可以通过光学CCD照相的方法将亮度信号抽取出来，获取所述待补偿面板中各像素单元的亮度值，通过调整像素单元的灰阶值或电压实现光学补偿。

    前国外的大型AOI公司，如康代、网屏、奥宝和欧姆龙公司已经发展非常成熟，可以提供各类型PCB的AOI检测系统，包括标准的PCB检测，触控面板检测，3D打印喷墨技术检测，HDI检测，FCB检测以及IC封装基板检测，而且提供全流程线解决方案，包括波峰焊后检测，贴片后检测，印刷后检测，回流炉后检测，插件后检测，绑定后检测等。

    AOI改变了PCB行业，它使PCB制造商极大的提高了良品率。检测系统是智能制造过程的最后一步，也是重要一环，对于控制产品质量起到决定性作用。以消费电子行业为例，电子产品良率一直是电子代工行业利润率一直处于较低水平的重要掣肘之一，而自动检测设备是提升电子产品良率的有效解决途径。目前先进的自动检测设备可以完全实现替代人工并且检测精度更高，在数秒内即可完成规定的检测步骤得出结果，大大提升了检测的效率。规模化生产使PCB制造商降低了成本，而良品率的提高，则进一步降低了使用PCB厂商的成本，进而导致PCB板价钱的下降，而PCB板价钱的下降又极大的促进了全球电子和电脑工业的发展，消费电子和电脑因而迅速普及。

    AOI重点应用行业，FPD领域：FPD—AOI的主要应用于以下检测：Mura缺陷检测，ColorFilter缺陷检测，色度、厚膜、光学密度检测，PI检测，LC液晶检测。检测工序遍布LCD、OLED以及TouchPanel产品等平板显示器件的生产环节，主要利用光学信号对其结构和外观做出检测并辅助其他功能性检测。主要目的有三：（1）避免不良品流入下道工序；（2）改善制程工艺和流程；（3）对不良品进行解析，提升良率。

    在彩色滤光片的生产工艺环节上，AOI设备主要用于黑框（BM）、RGB彩色膜、铟锡氧化物薄膜（ITO）、MVA、PS和INS等制程中，目前由田的CF—AOI设备实现了8.5代线（2200mm*2500mm）的应用；在薄膜晶体管的生产工艺上，AOI设备主要用于配向膜检测，偏光片贴附检测，点亮检测（点、线、Mura）以及外观检测上。

    高清、超高清晰度和零缺陷电视机和移动设备的需求,要求平板显示器制造商开发更复杂的面板设计,并实施更严格的生产过程控制。液晶显示器和OLED显示器的检测,由于某些导体和绝缘体所使用的透明材料、多层结构和高密度特性以及潜在缺陷的精细性质,对技术提出了截然不同的挑战。

    传统人工肉眼翻查缺陷检测方式主观性大，误检、漏检率高。基于数字图像处理的AOI检测设备具有精度高、速度快、无接触的优点，能够克服人工检测的弊端，在显示器缺陷检测行业有良好的应用前景，从前道的ITO玻璃检测、背光模组检测，到Cell贴合、LCD模组的COG设备、对位贴合、切割机、飞针探测设备等，都离不开AOI相关设备；同时LCD和OLED的检测、测试和维修过程也必须与LCD设备的高生产速度相匹配,这一要求使得LECD和OLED制造商在新型显示器需要高精度识别设备，将会拉动对AOI的需求。LCD和OLED易受各种缺陷的影响,其中许多是由于生产中使用的沉积、光刻和蚀刻工艺所致。

    在生产过程中检测和修复这些缺陷使制造商能够改进对其生产过程的监视,避免成本进一步昂贵的材料并大幅度提高其产量。

    相关报告：智研咨询发布的《2019-2025年中国自动光学检测（AOI）行业市场现状分析及发展前景预测报告》