Nguồn sáng kiểm tra kết hợp ba màu AOI để phát hiện lỗi mối hàn trên bo mạch PCB, nguồn sáng thị giác máy vòng camera công nghiệp

Nguồn sáng AOI RGB 3 màu dạng vòng cho Camera công nghiệp – Giải pháp chiếu sáng kiểm tra mối hàn PCB

1. Tổng quan nhanh sản phẩm

Nguồn sáng AOI RGB 3 màu dạng vòng là nguồn sáng LED chuyên dụng cho hệ thống AOI – Automated Optical Inspection, được thiết kế để kết hợp với camera công nghiệp nhằm kiểm tra PCB, linh kiện SMT và chất lượng mối hàn trên dây chuyền sản xuất điện tử.

Nguồn sáng sử dụng nhiều kênh LED màu đỏ (R), xanh lá (G), xanh dương (B) được bố trí dạng vòng quanh trục camera. Tùy cấu hình, từng màu có thể được điều khiển độc lập và các góc chiếu có thể được thiết kế khác nhau nhằm tạo ra nhiều điều kiện chiếu sáng cho từng đặc điểm trên PCB.

Khác với nguồn sáng trắng thông thường, nguồn sáng RGB giúp hệ thống AOI thay đổi điều kiện chiếu sáng để làm nổi bật sự khác biệt giữa:

• Mối hàn và pad PCB.
• Thiếc hàn và solder mask.
• Chân linh kiện và bo mạch.
• Linh kiện và nền PCB.
• Mối hàn thiếu thiếc hoặc thừa thiếc.
• Cầu hàn.
• Linh kiện lệch, nghiêng hoặc sai vị trí.

Trong các hệ thống AOI, ánh sáng chất lượng cao là yếu tố quan trọng vì camera chỉ có thể phân tích những đặc điểm được thể hiện rõ trên ảnh. Việc sử dụng nhiều màu và nhiều góc chiếu giúp tăng khả năng phân biệt các đặc điểm khác nhau trên PCBA.

---

2. Sản phẩm này là gì và dùng để làm gì?

Nguồn sáng AOI RGB là gì?

Nguồn sáng AOI RGB là loại đèn Machine Vision dạng vòng nhiều màu, được thiết kế riêng cho các hệ thống kiểm tra quang học tự động.

Các LED được bố trí thành nhiều vùng quanh camera:

Camera công nghiệp
↓
Lens
↓
Nguồn sáng vòng RGB
↓
PCB / linh kiện / mối hàn

Khi hoạt động, hệ thống có thể lựa chọn từng kênh R – G – B hoặc kết hợp nhiều kênh để tạo ra điều kiện chiếu sáng phù hợp với từng bài toán kiểm tra.

Một số cấu hình chuyên dụng còn cho phép bổ sung LED trắng – W, tạo thành hệ thống RGBW. Các kênh màu có thể được điều khiển riêng biệt.

Tại sao AOI cần nguồn sáng nhiều màu?

PCB là một đối tượng kiểm tra khá phức tạp.

Trên cùng một vùng ảnh có thể xuất hiện:

• Solder mask màu xanh/đen.
• Pad đồng hoặc mạ thiếc.
• Chân IC.
• Thiếc hàn bóng.
• Linh kiện màu đen.
• Tụ điện, điện trở.
• Ký hiệu in trên PCB.
• Các bề mặt có độ phản xạ khác nhau.

Nếu chỉ sử dụng một loại ánh sáng, một số đặc điểm có thể bị chìm vào nền hoặc phản xạ quá mạnh.

Nguồn sáng RGB cho phép thay đổi bước sóng và điều kiện chiếu sáng để tăng độ tương phản giữa các thành phần cần kiểm tra. Đây là một trong những lý do ánh sáng màu được sử dụng rộng rãi trong hệ thống AOI.

---

3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

3.1. Thiết kế dạng vòng quanh camera

Các LED được bố trí thành vòng quanh trục quang học của camera.

Thiết kế này giúp ánh sáng chiếu tương đối đồng đều vào vùng quan sát và phù hợp với hệ thống camera nhìn từ phía trên PCB.

Đối với hệ thống AOI, cấu trúc vòng còn cho phép bố trí nhiều nhóm LED ở các góc khác nhau để tạo ra hiệu ứng chiếu sáng đa hướng.

---

3.2. Ba màu RGB độc lập

Ba nhóm LED chính gồm:

Màu	Ký hiệu	Mục đích
Đỏ	R	Tăng tương phản cho một số bề mặt và đặc điểm mối hàn
Xanh lá	G	Tạo điều kiện tương phản khác với nền PCB và linh kiện
Xanh dương	B	Hữu ích khi cần phân biệt các vật liệu/bề mặt có đặc tính phản xạ khác
Trắng	W	Có thể có ở phiên bản RGBW

Không có một màu LED duy nhất phù hợp cho mọi loại PCB. Việc lựa chọn màu phụ thuộc vào màu solder mask, vật liệu, bề mặt mối hàn và đặc điểm cần phát hiện.

---

3.3. Điều khiển từng kênh

Một ưu điểm quan trọng của nguồn sáng AOI RGB là khả năng điều khiển độc lập các kênh màu.

Ví dụ:

• R = ON
• G = OFF
• B = OFF

hoặc:

• R = ON
• G = ON
• B = OFF

Hệ thống cũng có thể điều chỉnh cường độ từng kênh thông qua bộ điều khiển LED tương thích.

Nhờ vậy, một nguồn sáng có thể cung cấp nhiều “điều kiện hình ảnh” khác nhau thay vì chỉ có một chế độ chiếu sáng cố định. Các dòng AOI RGB chuyên dụng trên thị trường cũng hỗ trợ điều khiển từng kênh và tùy chỉnh góc phát sáng.

---

4. Thông số kỹ thuật

Do nguồn sáng AOI RGB được sản xuất với nhiều kích thước khác nhau, thông số cụ thể cần xác định theo model.

Hạng mục	Đặc điểm
Loại sản phẩm	Nguồn sáng Machine Vision AOI
Kiểu	Ring Light dạng vòng
Màu LED	RGB – Đỏ / Xanh lá / Xanh dương
Phiên bản mở rộng	RGBW tùy model
Điều khiển	Có thể điều khiển từng kênh
Góc chiếu	Có thể tùy chỉnh theo cấu hình
Điện áp	Thường 24VDC tùy model
Đối tượng kiểm tra	PCB, PCBA, linh kiện SMT, mối hàn
Camera	Camera công nghiệp Area Scan
Ứng dụng	AOI, kiểm tra mối hàn, kiểm tra linh kiện
Kiểu hoạt động	Continuous hoặc Strobe tùy bộ điều khiển
Kích thước	Nhiều lựa chọn theo model
Controller	Lựa chọn theo số kênh và công suất nguồn sáng

Ví dụ, một số dòng AOI RGB trên thị trường sử dụng nguồn 24VDC và có nhiều kích thước vòng khác nhau; một số model có đường kính ngoài từ khoảng 73 mm đến hơn 250 mm. Tuy nhiên, đây chỉ là các cấu hình tham khảo, không nên áp dụng cho mọi model.

---

5. Lợi ích khi đưa vào vận hành

5.1. Tăng độ tương phản của mối hàn

Mối hàn thường có bề mặt kim loại phản xạ mạnh và hình dạng không phẳng.

Khi thay đổi màu và góc chiếu sáng, camera có thể thu được các mức phản xạ khác nhau từ:

• Bề mặt thiếc.
• Chân linh kiện.
• Pad.
• PCB.
• Solder mask.

Nhờ đó, phần mềm AOI có thêm thông tin hình ảnh để phân biệt mối hàn đạt và không đạt.

Một số hệ thống AOI sử dụng RGB kết hợp chiếu sáng nhiều góc để làm nổi bật hình dạng và độ dốc của fillet mối hàn sau reflow hoặc DIP.

---

5.2. Hỗ trợ phát hiện thiếu thiếc

Mối hàn thiếu thiếc có thể làm thay đổi diện tích, hình dạng hoặc vùng phản xạ của mối hàn.

Nguồn sáng RGB giúp tăng sự khác biệt giữa vùng mối hàn và khu vực xung quanh để thuật toán AOI dễ dàng phân tích hơn.

---

5.3. Hỗ trợ phát hiện thừa thiếc

Khi lượng solder vượt quá mức yêu cầu, vùng phản xạ và hình dạng mối hàn thay đổi.

Chiếu sáng từ nhiều màu/góc khác nhau giúp làm rõ sự thay đổi này.

Các hệ thống AOI sử dụng nguồn sáng RGB nhiều kênh được thiết kế để kiểm tra các lỗi như thiếu solder, thừa solder, mất solder và các lỗi hàn khác.

---

5.4. Phát hiện cầu hàn

Solder Bridge là hiện tượng thiếc hàn tạo cầu nối ngoài ý muốn giữa hai pad hoặc chân linh kiện.

Đây là lỗi quan trọng trong sản xuất SMT.

Nguồn sáng đa màu giúp tăng độ tương phản giữa vùng thiếc và khoảng cách giữa các chân linh kiện, hỗ trợ hệ thống xử lý ảnh phát hiện vùng kết nối bất thường.

---

5.5. Kiểm tra linh kiện lệch vị trí

Không chỉ kiểm tra mối hàn, nguồn sáng AOI RGB còn có thể được sử dụng để kiểm tra:

• Linh kiện lệch.
• Linh kiện xoay.
• Linh kiện sai vị trí.
• Thiếu linh kiện.
• Linh kiện đặt sai.
• Chân linh kiện bị lệch.

Các hệ thống AOI sử dụng nguồn sáng nhiều màu thường kết hợp kiểm tra component placement cùng với kiểm tra solder joint.

---

6. Ưu điểm của nguồn sáng RGB so với nguồn sáng trắng đơn

Tiêu chí	Nguồn sáng trắng	Nguồn sáng AOI RGB
Số điều kiện màu	Một	Nhiều
Điều chỉnh tương phản	Hạn chế hơn	Linh hoạt hơn
PCB nhiều màu	Khá	Tốt
Kiểm tra mối hàn	Có thể sử dụng	Tối ưu hơn cho nhiều bài toán
Kiểm tra linh kiện	Tốt	Linh hoạt
Kiểm tra bề mặt phản xạ	Có thể cần tối ưu thêm	Có nhiều lựa chọn chiếu sáng
Điều khiển từng màu	Không	Có
Khả năng tùy biến	Thấp hơn	Cao hơn

Điểm quan trọng là RGB không đồng nghĩa với việc mọi lỗi đều được phát hiện tốt hơn chỉ bằng cách tăng số màu. Hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào góc chiếu, camera, lens, độ phân giải, khoảng cách làm việc và thuật toán AOI.

---

7. Đối tượng sử dụng phù hợp

Kiểm tra PCB sau SMT

Nguồn sáng phù hợp cho:

• Kiểm tra linh kiện.
• Kiểm tra vị trí linh kiện.
• Kiểm tra mối hàn.
• Kiểm tra cầu hàn.
• Kiểm tra thiếu/thừa solder.
• Kiểm tra chân linh kiện.

Kiểm tra sau Reflow

Có thể sử dụng để quan sát:

• Hình dạng fillet.
• Vùng solder.
• Chân IC.
• Pad.
• Các bất thường trên bề mặt mối hàn.

Đối với các lỗi hình học hoặc hình dạng 3D phức tạp, nguồn sáng chỉ là một phần của hệ thống; cần kết hợp camera, lens và thuật toán phù hợp.

Kiểm tra linh kiện điện tử

Ứng dụng cho:

• IC.
• Điện trở.
• Tụ điện.
• Connector.
• LED.
• Module điện tử.
• Linh kiện SMT.

Kiểm tra semiconductor và packaging

Nguồn sáng nhiều màu cũng có thể được ứng dụng trong các hệ thống kiểm tra bề mặt và đóng gói linh kiện bán dẫn, nơi nhiều loại vật liệu có đặc tính phản xạ khác nhau cùng xuất hiện trong một vùng quan sát.

---

8. Nguồn sáng RGB và vai trò của góc chiếu

Không chỉ màu sắc, góc chiếu sáng cũng ảnh hưởng rất lớn đến hình ảnh AOI.

Ví dụ, một nguồn sáng chiếu gần vuông góc có thể cho hình ảnh đồng đều nhưng không làm nổi bật tốt các thay đổi về chiều cao.

Trong khi đó, ánh sáng từ góc thấp có thể tạo ra bóng hoặc thay đổi độ sáng tại các vùng có hình dạng khác nhau, từ đó làm nổi bật cấu trúc bề mặt.

Các tài liệu về AOI cũng chỉ ra rằng những đặc điểm có chiều cao khác nhau trên PCBA có thể yêu cầu ánh sáng từ nhiều góc để đạt điều kiện quan sát phù hợp.

Vì vậy, một nguồn sáng AOI RGB chuyên dụng thường không đơn giản là:

3 màu LED + vòng đèn

mà có thể được thiết kế theo cấu trúc:

RGB + nhiều tầng + nhiều góc chiếu + điều khiển độc lập

để tạo ra nhiều điều kiện hình ảnh khác nhau.

---

9. Cách lựa chọn nguồn sáng AOI RGB

Để chọn đúng nguồn sáng cho hệ thống PCB Inspection, cần xác định:

1. Kích thước PCB

Ví dụ:

• 50 × 50 mm.
• 100 × 100 mm.
• 200 × 200 mm.
• 300 × 300 mm.

2. Kích thước FOV của camera

Nguồn sáng phải cung cấp vùng chiếu đủ lớn và đồng đều cho toàn bộ vùng camera quan sát.

3. Camera đang sử dụng

Cần biết:

• Model camera.
• Độ phân giải.
• Sensor.
• Camera màu hay monochrome.
• Tốc độ chụp.

4. Lens

Cần xác định:

• Tiêu cự.
• Working Distance.
• FOV.
• Đường kính lens.
• Có sử dụng telecentric lens hay không.

5. Loại lỗi cần phát hiện

Đây là yếu tố rất quan trọng.

Ví dụ:

Kiểm tra linh kiện: cần hình ảnh có độ tương phản tốt giữa component và PCB.

Kiểm tra solder: cần làm nổi bật hình dạng và phản xạ của mối hàn.

Kiểm tra chữ: cần tối ưu tương phản ký tự.

Kiểm tra PCB nhiều lớp/bề mặt phản xạ: có thể cần nhiều góc và nhiều màu chiếu sáng.

Do đó, không nên chọn đèn chỉ dựa vào đường kính ngoài.

---

10. Chính sách & cam kết

CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HOÁ MYTECH cung cấp các giải pháp nguồn sáng Machine Vision, nguồn sáng AOI, camera công nghiệp và thiết bị chiếu sáng kiểm tra PCB.

Chúng tôi hỗ trợ lựa chọn:

• Nguồn sáng AOI RGB.
• Nguồn sáng RGBW.
• Ring Light.
• Multi-angle Ring Light.
• Coaxial Light.
• Low-angle Light.
• Backlight.
• Dome Light.
• Line Scan Light.

Việc lựa chọn nguồn sáng được tư vấn dựa trên sản phẩm thực tế, loại lỗi cần kiểm tra, camera, lens, FOV và khoảng cách làm việc, giúp hạn chế tình trạng chọn đèn theo thông số đơn lẻ nhưng không đạt hiệu quả khi đưa vào máy.

---

11. Thông tin đặt hàng

CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HOÁ MYTECH

📞 Hotline/Zalo: 0968 534 039
📧 Email: haibang0710@gmail.com
🌐 Website: mytek.com.vn

Khi cần tư vấn nguồn sáng AOI RGB, khách hàng nên cung cấp:

1. Hình ảnh PCB.
2. Kích thước PCB.
3. Hình ảnh lỗi cần phát hiện.
4. Camera đang sử dụng.
5. Model lens.
6. FOV.
7. Khoảng cách từ camera đến PCB.
8. Tốc độ kiểm tra.
9. Yêu cầu về độ chính xác.

Nếu có mẫu PCB thực tế, việc thử nghiệm nguồn sáng trên mẫu sẽ giúp lựa chọn màu, góc chiếu và cường độ sáng phù hợp hơn.

---

12. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Nguồn sáng AOI RGB dùng để làm gì?

Nguồn sáng AOI RGB được sử dụng để chiếu sáng PCB và linh kiện trong hệ thống Machine Vision/AOI, đặc biệt phù hợp với kiểm tra mối hàn, linh kiện SMT, vị trí linh kiện và các lỗi bề mặt.

Vì sao phải dùng 3 màu RGB?

Mỗi màu tạo ra một điều kiện tương phản khác nhau giữa vật liệu và bề mặt. Khi thay đổi R/G/B, hệ thống có thể làm nổi bật các đặc điểm khó quan sát khi chỉ dùng ánh sáng trắng.

Có thể bật từng màu riêng không?

Có. Nhiều dòng AOI RGB được thiết kế để điều khiển độc lập từng kênh màu, giúp kỹ thuật viên tối ưu điều kiện chiếu sáng cho từng bài toán kiểm tra.

Nguồn sáng này có phát hiện được thiếu thiếc và thừa thiếc không?

Có thể hỗ trợ phát hiện các lỗi như thiếu solder, thừa solder, mất solder và cầu hàn, nhưng khả năng phát hiện cuối cùng phụ thuộc vào toàn bộ hệ thống AOI gồm camera, lens, ánh sáng và thuật toán xử lý ảnh.

Có dùng được để kiểm tra linh kiện SMT không?

Có. Ngoài solder joint, nguồn sáng AOI RGB có thể hỗ trợ kiểm tra thiếu linh kiện, sai linh kiện, lệch vị trí, linh kiện nghiêng và các lỗi ngoại quan khác.

Có nhất thiết phải dùng camera màu không?

Không nhất thiết. Cấu hình camera màu hay monochrome phụ thuộc vào bài toán kiểm tra. Nếu hệ thống cần khai thác sự khác biệt về màu sắc, camera màu có thể hữu ích; với nhiều bài toán tương phản hình dạng hoặc mức sáng, camera monochrome vẫn có thể phù hợp.

Nguồn sáng RGB có thay thế hoàn toàn ánh sáng trắng không?

Không. Ánh sáng trắng vẫn rất hữu ích cho nhiều bài toán kiểm tra. Một số dòng AOI còn sử dụng cấu hình RGBW để vừa có ba màu cơ bản vừa có kênh trắng khi cần.

---