PCB線路檢驗(yàn)用AOI原理介紹

11/11線路檢驗(yàn)用AOI原理介紹何為AOI?二、AOI的測試邏輯三、AOI的測試過程何為AOI？AOI—AutomaticOpticalInspection自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)機(jī)早期的PCB板，線路簡單，用目視法就能進(jìn)行檢測；隨著科技的發(fā)展，PCB板趨于小體積、多層和密集細(xì)線路，使目測法受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，于是有了AOI的出現(xiàn)，目的在于借光學(xué)設(shè)備檢測取代傳統(tǒng)目視方法。按光學(xué)系統(tǒng)分類，AOI有兩類﹕激光光（Laser）和鹵素?zé)簦–CD）其原理和優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示﹕種類Laser光鹵素?zé)粼砝脦芰康腖aser光照射板子，基材受能量激發(fā)而釋放出熒光（金屬無此作用），再透過Filter過濾不同波長之光源，以區(qū)分基材或金屬。在鹵素?zé)粽丈湎拢捎诮饘俚姆派涔獗然宓姆派涔鈴?qiáng)，再通過接收器收集并訂出界線判斷強(qiáng)弱，即可區(qū)分出金屬與基材。優(yōu)點(diǎn)對基材表面缺陷，Laser型偵測力較強(qiáng)由于金屬受光照后有強(qiáng)烈反光，故對金屬表面?zhèn)蓽y力高缺點(diǎn)對金屬表面缺點(diǎn)偵測能力差對基材上的缺點(diǎn)偵測力差兩者示意圖如下﹕螢光強(qiáng)弱底片銅線路螢光強(qiáng)弱訊號截取線反射光強(qiáng)弱訊號截取線訊號截取線反射光強(qiáng)弱訊號截取線AOI的測試邏輯在上述兩種系統(tǒng)中，接收到基材發(fā)射的熒光或金屬反射光的像素，將被計(jì)算機(jī)判斷為1，否則判為0，于是計(jì)算機(jī)就獲取了圖象。獲得影像后，如何判定缺點(diǎn)呢？靠兩個(gè)邏輯來判斷:1.REFERENCE、2.DESIGNRULE名稱DESIGNRULEREFERENCE概念將設(shè)定之規(guī)格與板子上的對象進(jìn)行對比與板子的影像進(jìn)行對比優(yōu)點(diǎn)可測出板子是否違反程序所設(shè)定的規(guī)則少了或是多了的問題缺點(diǎn)不能檢測板子上多了或是少了的問題對板子上的對象是否符合規(guī)格無法判斷因此，最佳測試是兩大邏輯并用例如﹕線路的最小寬度為3mil，最大為5mil，如果此時(shí)線寬只有2mil，則是靠DESIGNRULE所設(shè)定之參數(shù)判為缺點(diǎn)。但若要測出少了一個(gè)孔或是多了一條線路則必須靠REFERENCERULE.圖例如下﹕少了一個(gè)孔，靠REFERENCE可判為缺點(diǎn)由DESIGNRULE規(guī)範(fàn)成為缺點(diǎn)5mil3mil2mil少了一個(gè)孔，靠REFERENCE可判為缺點(diǎn)由DESIGNRULE規(guī)範(fàn)成為缺點(diǎn)5mil3mil2mil在相同的測試原則下又可分出兩種測試方法﹕PIXELTOPIXEL（像素對像素）將圖形分解為一個(gè)一個(gè)的小方格，再判定其為0（白）或?yàn)?(黑)，由此組成圖形。再將記憶之標(biāo)準(zhǔn)圖象與被測物體之圖象，一格一格的比較找出不同點(diǎn)。像素大小對測試各方面的影響如下表﹕像素大小大小近似于低倍顯微鏡高倍顯微鏡檢測PCB速度高速低速靈敏度和精確度低高偵測力弱強(qiáng)假缺點(diǎn)少多用PIXELTOPIXEL比較法，要花較多內(nèi)存存儲圖象REFERENCE,而且每個(gè)PIXEL都進(jìn)行比較，將花去大量的時(shí)間，且假性缺點(diǎn)高。功能學(xué)在此定義了兩個(gè)名詞，通過比較這兩個(gè)特性是多或少了來判定是否有缺點(diǎn)存在。JUNCTION:兩個(gè)導(dǎo)體的連接點(diǎn)OPENEND:一個(gè)延伸的導(dǎo)體不能繼續(xù)延伸的端點(diǎn)。此種檢測方法是先記憶無缺點(diǎn)板有多少個(gè)JUNCTION和OPEN-END,記入REFERENCE中，然后再將獲得的圖形中的JUNCTION和OPENEND與之對比，無論是多或少了都是有缺點(diǎn)。比起第一種方法來，只須記憶少數(shù)點(diǎn)，所花內(nèi)存少，對比時(shí)間少，假缺點(diǎn)也少。舉例說明﹕OPENENDOPENENDOPENENDOPENEND斷路，多出兩個(gè)OPENEND.OPENENDOPENEND丟失了一個(gè)PAD,則多出一個(gè)OPENEND,少一個(gè)JUNCTIONAOI的測試過程﹕現(xiàn)以O(shè)RBOTECH公司的PC-1400系列AOI為例，進(jìn)一步介紹AOI是如何進(jìn)行缺點(diǎn)偵測的。LIGHTPC-1400系列AOI屬于CCD型，在光學(xué)部分使用鹵素?zé)?。兩組光源﹕直射光（REFRECTIVE）、散射光(DIFFUSIVE)圖例如下﹕ REFRECTIVEDIFFUSIVE直射光(REFLECTIVE)光強(qiáng)﹕0123456 銅面缺點(diǎn)偵測力弱強(qiáng)銅面假缺點(diǎn)少多底板缺點(diǎn)偵測力強(qiáng)弱底板假缺點(diǎn)多少散射光（DIFFUSIVE）光強(qiáng)﹕0123456 銅面缺點(diǎn)偵測力弱強(qiáng)銅面假缺點(diǎn)少多底板缺點(diǎn)偵測力強(qiáng)弱底板假缺點(diǎn)多少2、FOCUS(對焦)首先利用對焦條自動(dòng)調(diào)好高度，再根據(jù)板厚參數(shù)值將鏡頭升高3、CALIBRATION(校正)經(jīng)兩組光照射后，接收器將反射回來的不同波長的光波（基材和銅面）收集起來。為了對此兩者進(jìn)行區(qū)分，選取板子某一處的反射光作為標(biāo)準(zhǔn)去進(jìn)行比較，比此強(qiáng)的為銅面，弱的則為基板，于是形成了大概的影像。線路位置灰階 線路位置灰階 選密集線路區(qū)中庸區(qū)稀疏線路區(qū)凹陷偵測強(qiáng)弱銅面假缺點(diǎn)多少短路（滲透）弱強(qiáng)底板假缺點(diǎn)少多如選密集線路區(qū)，銅面多因而反光強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度也一定很高，所以稍微有一點(diǎn)凹陷，反光強(qiáng)度不夠，就會被判斷出來。而對于較細(xì)小的短路、滲透因?yàn)殂~面積少，反射光達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，因而對此類缺點(diǎn)不易被偵測出來。稀疏線路區(qū)則正好相反。所以一般選中庸區(qū)作校正。4、EXPOSURE得到粗略的影像后，由于介于銅面和基板間的物質(zhì)較多，計(jì)算機(jī)將作一個(gè)強(qiáng)化處理，把處于中間的物質(zhì)作一個(gè)區(qū)分，使象銅的物質(zhì)與銅更接近，象基板的物質(zhì)與基板更接近。5、THRESHOLD(信號截取線)經(jīng)過上面步驟之后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成一個(gè)直方圖列。選擇某一灰階作為基準(zhǔn)，對銅面和基板進(jìn)行判定。LNMHLH凹陷偵測力弱強(qiáng)銅面假缺點(diǎn)少多短路(滲透)偵測強(qiáng)弱底板假缺點(diǎn)多少經(jīng)