AOI高级理论培训即使用技巧.ppt

AOI高级理论培训即使用技巧,一： AOI原理 二：AOI测试过程中的常见问题及处理方法,2,一： AOI原理,1：AOI原理简介 2：AOI检测流程解析,3,1：AOI原理简介,AOI（Automatic Optical Inspection ）自动光学检测设备在各个行业中都得到了较为广泛的使用，在PCB加工过程中，作为重要的检测设备，其原理是：利用各种光源通过光学镜片过滤后照射在待检PCB板上，然后反射光（激发光）通过各种过滤镜片，反射到接收器上，接收器根据光信号强弱产生相应电信号，经过一系列的信号转换后，设备区分出PCB板面图形状况，再与AOI本身寄存的PCB板面图形数据进行比对，有差异的位置就报出缺陷，最后通过检验员进行确认处理，以完成整个检测过程,按光源分类：激光机，普光机，红外线机等,4,2：AOI检测流程解析,1： AOI检测流程 AOI检测流程基本分五步完成：资料处理、母板资料学习、板件扫描、影像处理、逻辑比对、缺陷处理，其各个步骤的目的如下,5,1、资料处理,1）、资料处理：在AOI的检测过程中，为了保证加工出的板面图形与设计图行的一致性，避免批量性问题漏检，常采用CAM/CAD作参考对比图形进行检测。,6,2、母板学习,2）、母板学习：采用CAM/CAD作参考对比图形时，AOI图形处理卡把处理过的CAM/CAD资料转换为AOI能够识别的图形数据，并存储下来，备AOI检测时进行图形比对,7,3、板件扫描,3）、板件扫描：所示，AOI的CCD（或能量采集设置）从板面扫过，并采集反射光（或激发光），并根据能量强弱形成相应的电子信号，待AOI的影像处理卡进行图像处理,8,3、板件扫描,AOI机在扫描PCB板时所用的光源结构及所起的作用： 1：散射光 ：对微短及小铜点具备较 高的敏感度 对凹陷及刮伤等缺陷具备较低敏感度 2:直射光 :对导体上的开短路，针孔，凹痕及刮痕具备较高的敏感度 对导体边及孔具备较低敏感度,9,4、影像处理,AOI通过自身的影像处理卡，把从PCB板面扫描得到的电子（模拟）信号转换为数位信号，进而转换为二进制信号，便于图形比对 1:象素的大小决定影像的质量 2:铜为白色，在二进制中用1表示，基材为黑色， 在二进制中用0表示,象素（Pixels）,10,扫瞄线,类比信号,光较强,光较弱,AOI,11,类比信号,数位信号,0,255,AOI,12,单一扫瞄线的二进位图象,门槛(低限),金属,基材,0,255,AOI,13,铜箔,基材,当前的扫瞄线,AOI,14,二进位图象,逻辑总成,条状的二进位图象被重组后, 再由逻辑总成处理,PCB板,二进位图象,AOI,15,四、外检工艺控制内容,1、解析度： （分辨率）,高解析度,低解析度,解析度大小設定 : 影响对细微缺點的侦测能力 影响对线宽及线距的测量精准度 影响产出量,AOI,16,解析度与检测缺点能力的比较:,1.产出量 2.假点率,AOI,17,1 mil,0.2 mil,缺点检测率,产能,线宽 / 间距测量精确度,较差,较好,高,低,较不精确,较精确,AOI,18,Pixels大小 线宽 / 间距测量,8 mil Line,8 个 Pixels,8 mil Line,7 to 9 个 Pixels,0.75Mil Pixel Size,线宽 / 间距测量容差 大约+ / - 0.75 个 Pixel,AOI,19,Pixels大小 小缺点检测,= 1 Mil Short,0.75 Mil Pixel Size,三种可能的二进位图象,短路无法被检测,缺点大小必须大于图象单元(Pixel),AOI,20,Pixel设定原则,实际线宽至少必须有10个象素(Pixel).,象素(Pixel)的大小必须两倍小于最小检测缺点的大小.,生产量必须是被考虑的要素之一.,建议使用手动方式输入象素(Pixel)大小.,AOI,21,2、板厚设定：,板厚设置的正确与否会影响焦距的精确度.,良好的焦距,不良的焦距,AOI,22,3、临界值：,区分铜与基材的临界点。,临界值选择的影响,低临界值将导致线宽变宽,高临界值将导致间距变宽,理想的临界值使得图象更精确而且假缺点减少!,AOI,23,5、逻辑对比,逻辑比对：AOI把经扫描及影像处理后的图形数据与存储的图形数据进行比对，不符合的地方报出缺陷，待检验员判定,24,氧化,脏点,典型的灰阶图,AOI,25,低临界值,40,200,255,30,0,低临界值将导致 白色象素变多, 因此线宽变宽!,AOI,26,160,200,255,30,0,高临界值将导致 白色象素变少,因 此间距变宽!,高临界值,AOI,27,85,200,255,30,0,理想的临界值使得图象更精确而且假缺点减少!,理想的临界值,AOI,28,6、缺陷处理,缺陷处理：AOI通过监视器按顺序把每个比对数据不同的位置显现出来，供检验员判定缺陷是否符合检验标准，并对不合的缺陷进行相应处理。,29,二：AOI测试过程中的常见问题及处理方法,1板面氧化造成缺点较多 (1):板面氧化后，铜箔的反光能力就会降低，导致缺点数增多，影响检验时的效率。 (2): 我们可以调结DRC中的最后1 个数值，使其降低，但不能超过40 （3）：由于调节灰白值所带来的 漏失风险不好评估，一般不建议采 用此方法。建议对板面氧化进行酸 洗来达到较好的板面状况。,30,二：导体边缘处较小缺口或导体之间因腐蚀不净造成间距减少的漏失,1：由于AOI在设计时，对于导体上的缺失或导体间距的减少方面的设定允许范围为设计的80%，对于较小的凹陷或间距的减少存在一定的漏失风险，可以通过降低解析度，或增大对应线宽、间距值来减少漏失。,31,线宽参数,7 mil 实际线宽,MIN LINE = 6 mils,Pixel size = 0.75 mil,2 mil 线宽,如果实际线路宽度比最小线宽参数小则报告为缺点。,最小线宽,正常线宽,AOI,32,间距参数,目 的:,参数设置:,正常间距 最小间距,找出任何两铜面之间有间距不足的地方.,AOI,33,二：导体边缘处较小缺口或导体之间因腐蚀不净造成间距减少的漏失,2在资料制作时，所选用的解析度的大小会直接影响该料号的检测精度和产量，解析度值越大，分辨率越低，侦测能力越弱。反之，解析度值越小，分辨率越高，侦测能力越强。具体的解析度与分辨率的对应关系如下图：,Normal,高分辨率 （解析度值小）,低分辨率（解析度值大）,34,二：导体边缘处较小缺口或导体之间因腐蚀不净造成间距减少的漏失,1解析度大小的优缺点及设定 解析度越小侦测能力较高，但不是越小越好，解析度小扫描速度也越慢，内部逻辑的时间会越长，假缺陷也会增多，影响设备的产能。通常我们所选用的解析度采用以下原则：分辨率为最小/线宽线距的十分之一（取较小值）,35,二：导体边缘处较小缺口或导体之间因腐蚀不净造成间距减少的漏失,1：报线宽假点的处理方法：一般如无报线距假点，最小线宽值应尽量打大，加强对突铜的侦测。 任何缺陷的侦测，首要前提要有该缺陷的扫描图像，以扫描图象为标准。,标准图象,扫描图形,36,1：报线间距宽假点的处理方法,如扫描图象有失真情况（如线与线之间粘在一起），只能通过调整DRC Thresholds，从而调整扫描图象。,37,DRC Thresholds Max (最大临界值):数值越大，对缺口的侦测能力越强，降低数值可减少报线宽假点，数值过低减弱对缺口的侦测能力，内层可设数值为45-70;外层可设数值为3565. Min (最小临界值):数值越小，对突铜.短路的侦测能力越强，升高数值可减少报线距假点，数值过高减弱对突铜.短路的侦测能力，内层可设数值为15-45;外层可设数值为2545. 通常通过增加最小线宽/间距的值来提高对线边缘缺陷的侦测能力，一般不建议采用调节灰度值的方法。,38,AOI机在扫描过程中出现频繁错位,1）错位的情况分为两种，一种是物理错位，一种是光错位 物理错位指板件在检测时相对对位时物理位置有偏移，且偏移位置大于AOI系统自动纠正范围 光学错位指板件因反光度相对对位时灰度临界有较大差异，从而使AOI对位时默认的临界灰度值无法清晰识别铜和基材,39,AOI机在扫描过程中出现频繁错位,针对物理错位: 针对偏移位置较大，可以采用重新对位来解决；针对重新对位后，还存在频繁且较小距离的错位，我们可以通过降低CMTS参数敏感度来减少错位所造成的假缺陷，CMTS的敏感度由高到低分别 1.2,1.5,2.2,2.8,3.1,3.8等，对数 值越大,敏感度 越低。为增大 设备的自我纠错范围；同时也 可以点击扫描界面工具栏里一 自动对位按钮进行设备自动 纠错扫描； 针对台面的稳定 性造成错位 则需设备维修人 员对台面进行 校准等 。,40,AOI机在扫描过程中出现频繁错位,光学错位：简单的分析是板面反光度不一致，每一档案号进行扫描前都需要对位，对位不仅仅是使CAM图像与实际扫描影像进行吻合，同时CCD镜头通过扫描各采光点进行灰度摄取，将结果通过数据转换以数据段的形式把铜面和基材进行灰度临界区分，所以不同的采光点及不同的铜面反光度都直接影响灰度临界值的变化，因此在扫描过程中若出现板面反光强度不一致时，原有的灰度临界值无法识别区分铜面与基材从而出现光学错位，针对此类错位我们可以通过改变采光点，一般选择铜面与基材分布比例较均匀的区域进行采光，或者对反光有差异的板件进行区分筛选，分开检验 。,41,网格类假缺陷的处理,1:前期针对网格板的检测时，通常采用的方法是对网格不检区进行逐个删除。现由于AOI的版本升级后，可以通过网格滤除来解决此问题，但在滤除过程中，网 格滤除时也有一定的注意事项 2:可以在MIN 的值中填上0或此 类网格的最小值，在MAX中填写 此网格的最大值，可以得到滤除 后的图像，白色代表你所选的 MIN-MAX之间的网格填充，蓝 色代表你所需要网格外所扩充的 大小，通常要求蓝色要覆盖住白 色区域，且整片网格都被相对应 的蓝色、白色覆盖，才起到整个 网格滤除的作用。同时也需注意 不可以覆盖到网格周边的有效图 形。若相临网格间未被蓝色所完 全覆盖，在检测过程中可能会报 假缺陷。另外，网格重复滤除的 次数一般不多于两次，重复滤除 会造成网格大片的假缺陷。,42,出现报孔的假缺陷较多,1:电板由于电镀过程中的某种原因，造成孔口发亮，导致检测过程中反光不均匀，假缺陷增多 . 2:当机器报一些大孔假点时，我们可以在作图一样的把大 孔滤除，可以在MIN 的值中填 上0或此类孔的最小值，在 MAX中填写此孔的最大值 ， 在DILATE中填上孔向外延 伸的大小，但此处不能填入 太大的数，一般不能大于,43,出现报孔的假缺陷较多