通常鉆過孔的板比未鉆孔的板，在AOI 檢測(cè)時(shí)更復(fù)雜一些。因?yàn)榻?jīng)過鉆孔的板上，孔對(duì)AOI 檢測(cè)有較大影響。當(dāng)出現(xiàn)偏孔、破孔，孔環(huán)寬度小于最小線寬，孔尺寸與資料尺寸有所差異，孔位置與資料所記錄位置有微小偏差等情況時(shí)，在孔位置處將會(huì)報(bào)告大量缺陷。本文從理論原理上分析了出現(xiàn)上述情況的原因，并通過優(yōu)化檢測(cè)參數(shù)，在保證檢測(cè)可靠性的同時(shí)，減少假缺陷數(shù)。
AOI（自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）
檢測(cè)儀廣泛應(yīng)用于各PCB 廠家中，主要用來檢測(cè)PCB 半成品的表面缺陷，進(jìn)行過程控制，從而達(dá)到降低成本，保證質(zhì)量的目的。由于各生產(chǎn)廠家的PCB 板面情況不同，在實(shí)際的檢測(cè)過程中遇到的問題也不同，因此在實(shí)際的檢測(cè)過程中需要對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，盡可能減少漏測(cè)和假點(diǎn)，保證檢測(cè)的可靠性，節(jié)約檢測(cè)時(shí)間。
PCB板面孔對(duì)AOI檢測(cè)的影響
由PCB板面孔引起假缺陷的原因及缺陷類型
通常情況下，鉆過孔的板比未鉆孔的板，在AOI 檢測(cè)時(shí)更復(fù)雜一些。因?yàn)榻?jīng)過鉆孔的板面，孔對(duì)AOI 檢測(cè)有較大影響。本文針對(duì)Orbotech 公司SK-75 型號(hào)AOI 檢測(cè)機(jī)進(jìn)行分析，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了PCB板面孔對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，并通過優(yōu)化檢測(cè)參數(shù)，在保證檢測(cè)可靠性的同時(shí)，減少假缺陷數(shù)。
SK-75 采用直射光和散射光，照射到待測(cè)板面上，然后將板面反射光轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成灰階數(shù)字信號(hào)，最后處理成二進(jìn)制（0，1）的黑白圖案。再將所得的數(shù)字資料與母板資料在邏輯處理器中進(jìn)行比較，根據(jù)所設(shè)置的參數(shù)報(bào)告不同之處并顯示缺陷。
對(duì)于板面上的孔及其相應(yīng)的孔環(huán)，在進(jìn)行掃描檢測(cè)時(shí)，其反射光被接收后，經(jīng)處理所得到的二值（黑白）數(shù)字資料中，孔被處理成黑色，孔環(huán)則被處理成白色。
此數(shù)字資料包含了孔及孔環(huán)的特征類型、位置、形狀，孔的大小，孔環(huán)的寬度等相關(guān)信息，同樣地，母板資料也記錄了孔及孔環(huán)的這些相應(yīng)信息。在邏輯處理器中進(jìn)行比較時(shí)，就是針對(duì)這樣信息來進(jìn)行處理的。
在掃描處理PCB板面孔及孔環(huán)的過程中，由于焦聚、灰階臨界值等參數(shù)的影響，掃描所得圖像的尺寸及位置會(huì)與板面實(shí)際情況有一定的差異；此外，孔邊緣處銅面（孔環(huán)）的反射光會(huì)對(duì)孔與孔環(huán)的分界位置的界定造成一定影響，從而也會(huì)導(dǎo)致所得到的孔及孔環(huán)的尺寸、位置與板面實(shí)際情況存在差異。若此差異值超出了所設(shè)定的允許容差值，則會(huì)報(bào)告尺寸不符等假缺陷。
另外，板面實(shí)際情況與母板對(duì)比資料也會(huì)存在一定的差異。工程CAM 資料并不能直接用作母板資料，來與板面掃描所得資料進(jìn)行對(duì)比，還需對(duì)其先進(jìn)行處理，其處理過程與檢測(cè)PCB 板時(shí)對(duì)掃描圖像的處理方式相類似。母板資料所用的孔層資料是鉆孔資料，其所記錄的孔尺寸是鉆孔時(shí)尺寸， 而在AOI 掃描時(shí)，PCB板面孔經(jīng)過了沉銅、電鍍，其尺寸與資料所記錄尺寸存在一定差值，這就導(dǎo)致了PCB板面孔實(shí)際尺寸與母板對(duì)比資料所記錄的尺寸有所差異，從而也會(huì)出現(xiàn)報(bào)告假缺陷的情況。
在檢測(cè)時(shí)還常會(huì)有情況出現(xiàn)：
1. 孔環(huán)寬度小于最小線寬或偏孔時(shí)，孔環(huán)處會(huì)報(bào)線寬不夠。
2. 有破孔時(shí)，孔會(huì)報(bào)告開路、線寬不足、間距不足等缺陷。
3. 若檢測(cè)平臺(tái)有劃傷，常會(huì)在較大的孔處報(bào)告殘銅類缺陷。
參數(shù)優(yōu)化方法一
為減少上述假缺點(diǎn)，可采用將孔遮蓋的方法。根據(jù)板面的實(shí)際情況，所選擇的圖案尺寸大小范圍為0～100mil。
大多數(shù)廠家在進(jìn)行AOI 檢測(cè)時(shí)，為降低漏測(cè)的可能性，會(huì)將此文件刪掉，那么在檢測(cè)板面時(shí)，這些設(shè)計(jì)值（線寬／間距）小于所設(shè)定的參數(shù)值（最小線寬／間距）的圖形處，仍會(huì)報(bào)告缺陷，這些缺陷就是真正的假缺陷。
不同廠家對(duì)于偏孔、破孔的接受標(biāo)準(zhǔn)不同，根據(jù)實(shí)際可接受標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的形狀及掩蓋圖形尺寸，可以大大地減少由孔所引起的假缺陷。但是，也有不完善的地方，在以下情況時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致一些其它的問題：
1. 假定孔尺寸為30mil ，選擇尺寸為40mil 的圓形對(duì)孔進(jìn)行掩蓋。當(dāng)未偏孔時(shí)，可將孔完全填充；若出現(xiàn)偏孔，掩蓋圖形將不能完全填充孔，這是因?yàn)樵趯?duì)孔進(jìn)行填充時(shí)，所填充的位置是母板資料上所記錄的孔位置，而不是板面實(shí)際孔位置。此時(shí)，就會(huì)報(bào)告諸如“開路、線寬不足、間距不足、孔破或殘銅”等假缺陷。當(dāng)檢測(cè)板與母板資料對(duì)位不夠精確時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)類似情況。
2. 當(dāng)板上孔尺寸相差較大時(shí)，較難找到合適的填充尺寸：若填充尺寸略大于最大孔尺寸，可以將所有孔都填充，但是會(huì)將較小孔周圍較大區(qū)域都填充了，這樣在較小孔周圍的缺陷就會(huì)漏測(cè)；若填充尺寸小于最大孔尺寸，則比填充尺寸大的孔就會(huì)出現(xiàn)， 這樣就會(huì)報(bào)告“間距不足”等其它假缺陷。
在處理生成母板資料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)資料，此資料記錄了母板資料中不符合設(shè)計(jì)規(guī)則的一些圖形特征，絕大多數(shù)是線寬不足、間距不足類缺陷。當(dāng)CAM工程 資料中的圖形，其設(shè)計(jì)線寬／間距小于所設(shè)定的最小線寬／間距時(shí)，在處理生成母板對(duì)比資料時(shí)，軟件就會(huì)認(rèn)為其為缺陷，會(huì)將其位置、缺陷類型等信息記錄下來，產(chǎn)生一個(gè)掩蓋文件。如果保留此掩蓋文件，則在檢測(cè)板面時(shí)，這些與掩蓋文件所記錄的相同位置處的相同缺陷就不會(huì)報(bào)告了。要盡可能地減少由于孔所引起的假缺陷，建議同時(shí)采用保留母板掩蓋文件和對(duì)孔進(jìn)行填充的方法。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
選用線路與銅面混合的圖形，設(shè)計(jì)了開路、短路、殘銅、孔破、缺口、突起等各種形式不同大小的缺陷。然后采用不同方法，分析其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。孔掩蓋方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，對(duì)孔進(jìn)行填充時(shí)比不對(duì)孔填充，所測(cè)得的假缺陷數(shù)量大大減少，且漏測(cè)情況相同， 漏測(cè)的缺陷是尺寸小于1.0mil 的微小缺陷（一個(gè)孔破、一個(gè)殘銅），都在可接收標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。母板掩蓋資料對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，與刪除母板掩蓋資料時(shí)的測(cè)試結(jié)果相比較，保留此母板掩蓋資料，并不會(huì)造成漏測(cè)，且會(huì)降低假缺陷數(shù)。所示結(jié)果與理論分析結(jié)果相符合，驗(yàn)證了理論分析的正確性。
結(jié)論
經(jīng)過鉆孔的板面，孔對(duì)AOI 檢測(cè)有較大影響，在AOI 檢測(cè)時(shí)比未鉆孔的板更復(fù)雜一些，常會(huì)報(bào)告很多假缺陷。要減少這類由孔所引起的假缺陷，可根據(jù)實(shí)際接收標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適形狀及尺寸的掩蓋圖形，對(duì)孔進(jìn)行填充，同時(shí)保留生成母板資料時(shí)，所會(huì)產(chǎn)生的掩蓋文件。采用這種方法，可大大地減少由于孔所引起的假缺陷，且不會(huì)造成漏測(cè)。