PCB線路檢驗用AOI原理介紹

11/11線路檢驗用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自動光學(xué)檢驗機早期的PCB板，線路簡單，用目視法就能進行檢測；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?，由于金屬的放射光比基板的放射光強，再通過接收器收集并訂出界線判斷強弱，即可區(qū)分出金屬與基材。優(yōu)點對基材表面缺陷，Laser型偵測力較強由于金屬受光照后有強烈反光，故對金屬表面?zhèn)蓽y力高缺點對金屬表面缺點偵測能力差對基材上的缺點偵測力差兩者示意圖如下﹕螢光強弱底片銅線路螢光強弱訊號截取線反射光強弱訊號截取線訊號截取線反射光強弱訊號截取線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，將被計算機判斷為1，否則判為0，于是計算機就獲取了圖象。獲得影像后，如何判定缺點呢？靠兩個邏輯來判斷: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行對比與板子的影像進行對比優(yōu)點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，如果此時線寬只有2mil，則是靠DESIGNRULE所設(shè)定之參數(shù)判為缺點。但若要測出少了一個孔或是多了一條線路則必須靠REFERENCERULE.圖例如下﹕少了一個孔，靠REFERENCE可判為缺點由DESIGNRULE規(guī)範(fàn)成為缺點5mil3mil2mil少了一個孔，靠REFERENCE可判為缺點由DESIGNRULE規(guī)範(fàn)成為缺點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）將圖形分解為一個一個的小方格，再判定其為0（白）或為1(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。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假缺點少多用PIXELTOPIXEL比較法，要花較多內(nèi)存存儲圖象REFERENCE,而且每個PIXEL都進行比較，將花去大量的時間，且假性缺點高。功能學(xué)在此定義了兩個名詞，通過比較這兩個特性是多或少了來判定是否有缺點存在。JUNCTION:兩個導(dǎo)體的連接點OPENEND:一個延伸的導(dǎo)體不能繼續(xù)延伸的端點。此種檢測方法是先記憶無缺點板有多少個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。比起第一種方法來，只須記憶少數(shù)點，所花內(nèi)存少，對比時間少，假缺點也少。舉例說明﹕OPENENDOPENENDOPENENDOPENEND斷路，多出兩個OPENEND.OPENENDOPENEND丟失了一個PAD,則多出一個OPENEND,少一個JUNCTIONAOI的測試過程﹕現(xiàn)以O(shè)RBOTECH公司的PC-1400系列AOI為例，進一步介紹AOI是如何進行缺點偵測的。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﹕0123456 銅面缺點偵測力弱強銅面假缺點少多底板缺點偵測力強弱底板假缺點多少散射光（DIFFUSIVE）光強﹕0123456 銅面缺點偵測力弱強銅面假缺點少多底板缺點偵測力強弱底板假缺點多少2、FOCUS(對焦)首先利用對焦條自動調(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。為了對此兩者進行區(qū)分，選取板子某一處的反射光作為標(biāo)準(zhǔn)去進行比較，比此強的為銅面，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)凹陷偵測強弱銅面假缺點多少短路（滲透）弱強底板假缺點少多如選密集線路區(qū)，銅面多因而反光強，標(biāo)準(zhǔn)的強度也一定很高，所以稍微有一點凹陷，反光強度不夠，就會被判斷出來。而對于較細(xì)小的短路、滲透因為銅面積少，反射光達不到標(biāo)準(zhǔn)強度，因而對此類缺點不易被偵測出來。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，計算機將作一個強化處理，把處于中間的物質(zhì)作一個區(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，計算機自動生成一個直方圖列。選擇某一灰階作為基準(zhǔn)，對銅面和基板進行判定。LNMHLH凹陷偵測力弱強銅面假缺點少多短路(滲透)偵測強弱底板假缺點多少經(jīng)