AOI简介
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改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 2
将DRC Min TH值更改为10
对应的黑白图
白色的部份增 加，黑色减少
线宽变大， 线距变小
Equipment introduction(设备介绍)
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 3
更改DRC Max TH为80
对应的黑白图
白色的部份减少，黑色增加
线宽变小，线距变大
TH = 40
结果：未能检测到短路及凹陷
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
TH = 50
结果：未能检测到短路
Equipment introduction(设备介绍)
多重灰阶临界值
层板状况
为了检测到层板上所有的缺点，使用
短路(short)
D/F残留
孔偏破
孔未透 / 漏钻
缺口(Nick)
under etching
over etching
铜线剥离
Equipment introduction(设备介绍)
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 1
原始灰阶TH设定值 – 对位时产生 对应的黑白图
Equipment introduction(设备介绍)
4
TH max: 侦测针孔、缺口等 -> 强调铜面上的状况。 TH: 主要灰阶临界值，不特别强调铜面或基材状况，侦测较大的缺点 。 TH min: 检测微短路、铜击等. -> 强调基材上的状况。
Equipment introduction(设备介绍)
层板蚀刻后的可能缺点状况
短路 (亮度约35)
基材 (亮度 < 25)
检查影像的灰阶度分布图与三重检测逻辑
三重检测逻辑: 1.Feature(特微比对) 2.DRC-design rule check(设计 规则检查) 3.CMTS-Camtek morphologic tracking system 特殊型态影像 系统
Equipment introduction(设备介绍)
面扫描
Camtek AOI 使用线扫描(Line Scan)方式
Material introduction(设备介绍)
CCD扫描相机看到的影像 自然的影像 256灰阶的影像
由0 ~ 255表示 0为最黑 255为最亮。
Equipment introduction(设备介绍)
4.Thresholds(灰阶临界值)的介绍
AOI 模型 – 比较参考与检查影像
根据检测规则决定差异处是否为缺点
检查影像
比较
缺点 参考影像
报告主题
一. 二. 三. 四. 五. 六. 七. 八.
Objective(目的) Process flow(流程) Equipment introduction(设备介绍) Material introduction(原物料介绍) Capability(制程能力) Capacity(产能) Summary Reference(参考数据源)
到底甚么是AOI??
什么是AOI???
Automatic Optical Inspection 自动光学检查机
AOI 使用数字式的影像捕获设备(如CCD相机)取得被测物 的影像 (Inspection Image：检查影像) 利用影像比对的方法找出被测物影像Байду номын сангаас设计影像(参考影 像)间的差异 － 缺点。
Equipment introduction(设备介绍)
5.市场中同类机台的介绍
1.目前市场上AOI主要有以下几家: Camtek (康代):1987年美国的一个以色列人创建了康代公司,后来将 公司移到他的祖国—以色列,他们的第二代产品orion 2V30开始在以 色列生产,至今已开发到orion 868. Orbotech(奥宝):生产地以色列,在团结厂有使用,它在性能方面和康 代类似. 其他还有日本的网屏,德国的玛尼亚等等,目前这两家的设备没有在我 们公司使用,也就不在具体的介绍了. 2.除了AOI线路板的检查,市场中还有其他应用的AOI,如AOI的底片检 查.AOI的钻针检查.AOI的孔位检查等等,不管是甚么样的应用,原理都 是一样的.
接收较强光线的CCD组件，释出较多的电子而在电容上形成较高的电 压值。 CCD组件形成的电压值依序送出。 每一个CCD组件即为一个画素，其模拟的电压值被数字化(Digitized) 为0 ~ 255的讯号。
Material introduction(设备介绍)
CCD扫描的方式
点扫描
线扫描
Objective(目的):作用/功能/重要性
作用:
制程改善指标，制程能力监控、制程异常监控
功能:
AOI 使用数字式的影像捕获设备(如CCD相机)取得被测物的影像 (Inspection Image：检查影像)与CAM数据进行比对,查找出缺点
重要性:
AOI在PCB生产过程中起到举足轻重的作用,如果在制程中没有AOI的 检测,那良率这一说法应该不会存在了吧,底片的检查也许还处在人工 检查的这个阶段吧,等等一些的生产都会受到严重的影响.
Material introduction(原物料介绍)
标准板的介绍
每班工作之前都要对机台进行点检,点检板的设计是根据机台不 同灰偕值检测不同缺点的原理设计时专门设计了4个缺口,3个线细,2 个开路,3个短路,1个漏铜还有PAD缺损方面的几个点,每次必须在完全 把这些缺点点检到后才可以生产使用. 点检板在使用很多次后就出现其他的不良,比如由于刮伤导致的 开路,那么在点检的时候容易出现错认的现象,这样很容易出现漏扫的, 所以SOP规定点检板的更换频率为3个月一次!但是如果发现有明显的 刮伤时也要更换点检板的.
Equipment introduction(设备介绍)
6.AOI未来发展方向 1. 现在AOI的制程能力只限于2/2及以上线路,所以第一个发展方 向是往细线路发展如1/1线路. 2. 由于现在产能的提升,AOI的扫描速度相对较慢,故第二个发展 方向是提高扫描速度. 3. 随着科技的发展,客户的要求越来越高,各方面的管控更严谨, 如雷射孔的扫面,钻孔的孔位检查等等,所以第三个发展方向就是使 AOI机台多功能化. 4. AOI机台主要的组件CCD机,现使用的都是黑白色的,为了提高 对各种材料的辨识能力及更高的分辨率,故第四个发展方向是CCD机 彩色化.
Material introduction(原物料介绍)
AOI机台消耗物料:灯
目前Camtek的aoi机台使用的灯是日本产的卤素灯(EKE),功率250W, 电压24V,有些机台还可以使用X光.UV光.红外光,某些特殊的图像处理 还会用到声波做为媒介,使用身么样的光是根据不同光对不同的物体 反射或是折射之类的需要进行选择的.
多重灰阶临界值来提升细微缺点的检测能力
Gray level B/W (bit map)
4 3
B/W (bit map)
1
Gray-level 255
TH max TH TH min
0
没有MTS的 其它AOI
有MTS
1 Copper
2
1
2 3
2 Fine pinhole 3 Fine short 4 4 Laminate
Equipment introduction(设备介绍)
3.影像撷取
模拟转 数字
CCD Lens 光圈 Beam splitter 反射镜 光纤 散射光 直射光 散射光 滤光片
灰阶
二值化
反射镜
聚 光 灯 泡
板子
Material introduction(设备介绍)
4.数字影像的建立
Material introduction(设备介绍)
Capability (制程能力)
AOI制程能力:
1. 现阶段AOI在分辨率制程能力上为0.15的分辨率,也就是2/2线路. 2. AOI在检测缺点的方法主要采用三重检测逻辑(见附件)方式,可以 准确检测到开路.短路.铜面击起.缺口.线宽/线距不足.残铜 .针孔等 一些不良.但是对于铜面凹陷,目前的制程还是不稳定. 3. 在产能方面制程能力 :扫描速度随着分辨率的大小变化而变化化. 目前最常用0.3的分辨率,扫描速度:15S/面,随着分辨率的增大扫描速 度不断的提高,分辨率越小扫描的速度越慢!
Thresholds与检测能力的关系
MTS: Multi Thresholds System 多重TH值系统:提升细微缺点的侦测能力. TDA:Triple Detection Algorithms 三重检测逻辑:在检查影像(256阶的灰阶影像)上使用不 同的TH值以强调不同类型的缺点.
Equipment introduction(设备介绍)
5.CCD 简介
ＣＣＤ（Charge Coupled Device ，电荷耦 合组件)：
一种积体电路，上有许多排列整齐的电容，
能感应光线，并将影像转变成数字讯号。
数字相机规格中的多少百万像素，指的就是ＣＣＤ的分辨率，也就 是指这台数字相机的ＣＣＤ上有多少感光组件。
Material introduction(设备介绍)
Process flow(流程) :
含有AOI站别在全流程中的位置:
AOI在当站的位置:
Equipment introduction(设备介绍)
1. 数据流
CRG
CRPT
定义料号： 板子与钻孔层名称 料号参数 扫描区域 影像分辨率 层板厚度 不检区 线上参数
学习层别的设定。 建立层别BMP图档。 建立扫描区块及扫描带档案。 使用Type(检查方法的集合)更 新层别数据。 建立CMTS资料。 建立钻孔屏蔽位置。 选择对位区块。 蚀刻底稿影像。 将所有文件压缩成以料号为名 称的档案。 将檔案归档
AOI简介
简述
AOI技术在许多不同的制造业领域使用,自从电子影像技术开始发展, 就被各种人利用在不同的应用领域.大家最熟悉的数字相机.数字摄影 机是大家生活中最常用到的器材之一,而工业产品的生产也是大量使 用这些技术,所不同的是AOI系统除了影像产生外,还多了比对.判断等 等额外功能. 电子工业加速朝向于更小.更密.更快的先进构装发展,早期依赖人 工检查产品的做法无法符合要求.业者大量引用AOI技术辅助生产工作, 已经成为必然的趋势,如:电子组装使用AOI进行锡膏印刷.漏件检查. 接点状况判断等等工作就是大家耳孰能祥的做法,当然,电路板的制作 也不例外的引用这些技术进行对线路板的检查.
CCD组件的运作
当光线照射在CCD上时，光子打在CCD的原子上，光线够强时，电子会 由原子中被释放。 这些电子由与CCD原件连接的电容收集，而在电容上形成模拟的电压 讯号。 光愈强，就可释放出愈多电子，因此在电容上形成愈高的电压。 当一个表面接受同样强度的光照射时，反射能力较强的区域(如铜 面) ，会反射较多的光线进入相机。
Equipment introduction(设备介绍)
2.AOI作业流程
做料号：取得CAM档案 → CRG → CRPT 或 AOI。 Job Selection：旧料号(本机硬盘) 、新料号(CRPT) 。 Layer Setup：检测参数设定、更新数据(学习检测类型) 。 Alignment：层板位置、光源、相机焦距、灰阶临界值。 Scan：扫描 → 比对层板影像与参考影像 → 标示缺点。 Verify(确认)：确认缺点状况。本机或送检修站(CVR) CVR根据AOI扫描的信息,将每个缺点逐一显示,操作人员进行检修.
铜 (亮度 > 60)
铜面凹陷 (亮度约45)
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
TH = 30
结果：未能检测到铜上的凹陷
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
多重Threshold系统。
特定的检测逻辑(配合其参数设定) 对
应不同的Threshold， 而不同的灰阶 临界值将同一扫描影像转换为不同的 黑白图，以击显出不同的缺点。
如此，可检测出所有类型的缺点。
Equipment introduction(设备介绍)
AOI常见缺点
断路(open) 刮伤(scratch) / 断路(open)
将DRC Min TH值更改为10
对应的黑白图
白色的部份增 加，黑色减少
线宽变大， 线距变小
Equipment introduction(设备介绍)
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 3
更改DRC Max TH为80
对应的黑白图
白色的部份减少，黑色增加
线宽变小，线距变大
TH = 40
结果：未能检测到短路及凹陷
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
TH = 50
结果：未能检测到短路
Equipment introduction(设备介绍)
多重灰阶临界值
层板状况
为了检测到层板上所有的缺点，使用
短路(short)
D/F残留
孔偏破
孔未透 / 漏钻
缺口(Nick)
under etching
over etching
铜线剥离
Equipment introduction(设备介绍)
改变TH值对检查影像黑白图的影响 - 1
原始灰阶TH设定值 – 对位时产生 对应的黑白图
Equipment introduction(设备介绍)
4
TH max: 侦测针孔、缺口等 -> 强调铜面上的状况。 TH: 主要灰阶临界值，不特别强调铜面或基材状况，侦测较大的缺点 。 TH min: 检测微短路、铜击等. -> 强调基材上的状况。
Equipment introduction(设备介绍)
层板蚀刻后的可能缺点状况
短路 (亮度约35)
基材 (亮度 < 25)
检查影像的灰阶度分布图与三重检测逻辑
三重检测逻辑: 1.Feature(特微比对) 2.DRC-design rule check(设计 规则检查) 3.CMTS-Camtek morphologic tracking system 特殊型态影像 系统
Equipment introduction(设备介绍)
面扫描
Camtek AOI 使用线扫描(Line Scan)方式
Material introduction(设备介绍)
CCD扫描相机看到的影像 自然的影像 256灰阶的影像
由0 ~ 255表示 0为最黑 255为最亮。
Equipment introduction(设备介绍)
4.Thresholds(灰阶临界值)的介绍
AOI 模型 – 比较参考与检查影像
根据检测规则决定差异处是否为缺点
检查影像
比较
缺点 参考影像
报告主题
一. 二. 三. 四. 五. 六. 七. 八.
Objective(目的) Process flow(流程) Equipment introduction(设备介绍) Material introduction(原物料介绍) Capability(制程能力) Capacity(产能) Summary Reference(参考数据源)
到底甚么是AOI??
什么是AOI???
Automatic Optical Inspection 自动光学检查机
AOI 使用数字式的影像捕获设备(如CCD相机)取得被测物 的影像 (Inspection Image：检查影像) 利用影像比对的方法找出被测物影像Байду номын сангаас设计影像(参考影 像)间的差异 － 缺点。
Equipment introduction(设备介绍)
5.市场中同类机台的介绍
1.目前市场上AOI主要有以下几家: Camtek (康代):1987年美国的一个以色列人创建了康代公司,后来将 公司移到他的祖国—以色列,他们的第二代产品orion 2V30开始在以 色列生产,至今已开发到orion 868. Orbotech(奥宝):生产地以色列,在团结厂有使用,它在性能方面和康 代类似. 其他还有日本的网屏,德国的玛尼亚等等,目前这两家的设备没有在我 们公司使用,也就不在具体的介绍了. 2.除了AOI线路板的检查,市场中还有其他应用的AOI,如AOI的底片检 查.AOI的钻针检查.AOI的孔位检查等等,不管是甚么样的应用,原理都 是一样的.
接收较强光线的CCD组件，释出较多的电子而在电容上形成较高的电 压值。 CCD组件形成的电压值依序送出。 每一个CCD组件即为一个画素，其模拟的电压值被数字化(Digitized) 为0 ~ 255的讯号。
Material introduction(设备介绍)
CCD扫描的方式
点扫描
线扫描
Objective(目的):作用/功能/重要性
作用:
制程改善指标，制程能力监控、制程异常监控
功能:
AOI 使用数字式的影像捕获设备(如CCD相机)取得被测物的影像 (Inspection Image：检查影像)与CAM数据进行比对,查找出缺点
重要性:
AOI在PCB生产过程中起到举足轻重的作用,如果在制程中没有AOI的 检测,那良率这一说法应该不会存在了吧,底片的检查也许还处在人工 检查的这个阶段吧,等等一些的生产都会受到严重的影响.
Material introduction(原物料介绍)
标准板的介绍
每班工作之前都要对机台进行点检,点检板的设计是根据机台不 同灰偕值检测不同缺点的原理设计时专门设计了4个缺口,3个线细,2 个开路,3个短路,1个漏铜还有PAD缺损方面的几个点,每次必须在完全 把这些缺点点检到后才可以生产使用. 点检板在使用很多次后就出现其他的不良,比如由于刮伤导致的 开路,那么在点检的时候容易出现错认的现象,这样很容易出现漏扫的, 所以SOP规定点检板的更换频率为3个月一次!但是如果发现有明显的 刮伤时也要更换点检板的.
Equipment introduction(设备介绍)
6.AOI未来发展方向 1. 现在AOI的制程能力只限于2/2及以上线路,所以第一个发展方 向是往细线路发展如1/1线路. 2. 由于现在产能的提升,AOI的扫描速度相对较慢,故第二个发展 方向是提高扫描速度. 3. 随着科技的发展,客户的要求越来越高,各方面的管控更严谨, 如雷射孔的扫面,钻孔的孔位检查等等,所以第三个发展方向就是使 AOI机台多功能化. 4. AOI机台主要的组件CCD机,现使用的都是黑白色的,为了提高 对各种材料的辨识能力及更高的分辨率,故第四个发展方向是CCD机 彩色化.
Material introduction(原物料介绍)
AOI机台消耗物料:灯
目前Camtek的aoi机台使用的灯是日本产的卤素灯(EKE),功率250W, 电压24V,有些机台还可以使用X光.UV光.红外光,某些特殊的图像处理 还会用到声波做为媒介,使用身么样的光是根据不同光对不同的物体 反射或是折射之类的需要进行选择的.
多重灰阶临界值来提升细微缺点的检测能力
Gray level B/W (bit map)
4 3
B/W (bit map)
1
Gray-level 255
TH max TH TH min
0
没有MTS的 其它AOI
有MTS
1 Copper
2
1
2 3
2 Fine pinhole 3 Fine short 4 4 Laminate
Equipment introduction(设备介绍)
3.影像撷取
模拟转 数字
CCD Lens 光圈 Beam splitter 反射镜 光纤 散射光 直射光 散射光 滤光片
灰阶
二值化
反射镜
聚 光 灯 泡
板子
Material introduction(设备介绍)
4.数字影像的建立
Material introduction(设备介绍)
Capability (制程能力)
AOI制程能力:
1. 现阶段AOI在分辨率制程能力上为0.15的分辨率,也就是2/2线路. 2. AOI在检测缺点的方法主要采用三重检测逻辑(见附件)方式,可以 准确检测到开路.短路.铜面击起.缺口.线宽/线距不足.残铜 .针孔等 一些不良.但是对于铜面凹陷,目前的制程还是不稳定. 3. 在产能方面制程能力 :扫描速度随着分辨率的大小变化而变化化. 目前最常用0.3的分辨率,扫描速度:15S/面,随着分辨率的增大扫描速 度不断的提高,分辨率越小扫描的速度越慢!
Thresholds与检测能力的关系
MTS: Multi Thresholds System 多重TH值系统:提升细微缺点的侦测能力. TDA:Triple Detection Algorithms 三重检测逻辑:在检查影像(256阶的灰阶影像)上使用不 同的TH值以强调不同类型的缺点.
Equipment introduction(设备介绍)
5.CCD 简介
ＣＣＤ（Charge Coupled Device ，电荷耦 合组件)：
一种积体电路，上有许多排列整齐的电容，
能感应光线，并将影像转变成数字讯号。
数字相机规格中的多少百万像素，指的就是ＣＣＤ的分辨率，也就 是指这台数字相机的ＣＣＤ上有多少感光组件。
Material introduction(设备介绍)
Process flow(流程) :
含有AOI站别在全流程中的位置:
AOI在当站的位置:
Equipment introduction(设备介绍)
1. 数据流
CRG
CRPT
定义料号： 板子与钻孔层名称 料号参数 扫描区域 影像分辨率 层板厚度 不检区 线上参数
学习层别的设定。 建立层别BMP图档。 建立扫描区块及扫描带档案。 使用Type(检查方法的集合)更 新层别数据。 建立CMTS资料。 建立钻孔屏蔽位置。 选择对位区块。 蚀刻底稿影像。 将所有文件压缩成以料号为名 称的档案。 将檔案归档
AOI简介
简述
AOI技术在许多不同的制造业领域使用,自从电子影像技术开始发展, 就被各种人利用在不同的应用领域.大家最熟悉的数字相机.数字摄影 机是大家生活中最常用到的器材之一,而工业产品的生产也是大量使 用这些技术,所不同的是AOI系统除了影像产生外,还多了比对.判断等 等额外功能. 电子工业加速朝向于更小.更密.更快的先进构装发展,早期依赖人 工检查产品的做法无法符合要求.业者大量引用AOI技术辅助生产工作, 已经成为必然的趋势,如:电子组装使用AOI进行锡膏印刷.漏件检查. 接点状况判断等等工作就是大家耳孰能祥的做法,当然,电路板的制作 也不例外的引用这些技术进行对线路板的检查.
CCD组件的运作
当光线照射在CCD上时，光子打在CCD的原子上，光线够强时，电子会 由原子中被释放。 这些电子由与CCD原件连接的电容收集，而在电容上形成模拟的电压 讯号。 光愈强，就可释放出愈多电子，因此在电容上形成愈高的电压。 当一个表面接受同样强度的光照射时，反射能力较强的区域(如铜 面) ，会反射较多的光线进入相机。
Equipment introduction(设备介绍)
2.AOI作业流程
做料号：取得CAM档案 → CRG → CRPT 或 AOI。 Job Selection：旧料号(本机硬盘) 、新料号(CRPT) 。 Layer Setup：检测参数设定、更新数据(学习检测类型) 。 Alignment：层板位置、光源、相机焦距、灰阶临界值。 Scan：扫描 → 比对层板影像与参考影像 → 标示缺点。 Verify(确认)：确认缺点状况。本机或送检修站(CVR) CVR根据AOI扫描的信息,将每个缺点逐一显示,操作人员进行检修.
铜 (亮度 > 60)
铜面凹陷 (亮度约45)
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
TH = 30
结果：未能检测到铜上的凹陷
Equipment introduction(设备介绍)
灰阶临界值(Threshold)对检测结果的影响 层板状况 检测的黑白图
多重Threshold系统。
特定的检测逻辑(配合其参数设定) 对
应不同的Threshold， 而不同的灰阶 临界值将同一扫描影像转换为不同的 黑白图，以击显出不同的缺点。
如此，可检测出所有类型的缺点。
Equipment introduction(设备介绍)
AOI常见缺点
断路(open) 刮伤(scratch) / 断路(open)