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      AOI自動光學檢測儀與PCB瑕疵的關系
      1. [日期:2014-02-27 查看次數:2612]
      AOI設備是專用于檢查印刷電路板(PCB)瑕疵的設備,在設計AOI檢測設備之前,必須了解印刷電路板上存在的主要瑕疵,以及各種針對印刷電路板的主要檢測技術。基于對要檢測瑕疵的特征分析,完成了AOI自動光學檢測儀系統設計,并解構其模塊構成,提出設計指標和編程原則。
      PCB上的瑕疵,是PCB板生產廠商,以及使用PCB板的廠商肯定會遇到的問題,這些瑕疵的被檢出得越早,就越能保證最終產品的質量。

      PCB的瑕疵分析

      印刷電路板品質的好壞,主要表現在PCB板上每根線條,每個焊盤和過孔品質的好壞。根據密蘇里大學的Madhav Moganti和Fikret Ercal等的論文歸納了14種PCB方面的瑕疵。同時,Moganti在論文中還給出了這14種瑕疵在具體印制板中可能出現的情況,如圖列舉的瑕疵。
      圖中顯示的14種瑕疵,參考我國習慣的PCB板瑕疵的常規命名法,可以按下表的方式來表示。
      編號 瑕疵名稱 編號 瑕疵名稱
      1 Breakout 孔位偏移 8 Short 短路
      2 Pin Hole 針孔 9 Wrong Size Hole 孔徑不合
      3 Open Circuit 開路 10 Conductors too close 孔距不足
      4 Underetch 蝕刻不足 11 Spurious Copper 銅渣
      5 Mousebite 缺口 12 Excessive Short 重復短路
      6 Missing Conductor 電路漏印 13 Missing Hole 缺孔
      7 Spur 毛刺 14 Overetch 蝕刻過量
       
      同時,Moganti對產生瑕疵的方式也進行了歸納,可以分為五種情況:
      1.在印制過程中熱擴散的非規則性,和有缺陷的蝕刻;
      2.印制板基板上有灰塵,在電解液里有氣泡;
      3.電解液腐蝕印制板時間設置錯誤;
      4.機械性的圖形重合不良:
      5.PCB板扭曲造成的變形等。
      我們分析一下這十四種的瑕疵,可以看出,常見的瑕疵除了斷路、短路、電路漏印、缺孔等功能性瑕疵外、也有毛刺、缺口、針孔、孔位偏移、銅渣、孔徑不合、間距不足等外觀性瑕疵。
      同時Moganti的分類方法也存在一定的重復性,如重復短路其實可以歸入短路一類;而蝕刻不足和蝕刻過量是反映了工藝過程中的缺陷,它們產生的瑕疵有多種表現形式,如針孔、缺口,斷路、部分斷口是蝕刻過量的表現,而毛刺則是蝕刻不足的一種形式。研究表明開路、短路、蝕刻過量以及蝕刻不足是一些比較常見的電路板缺陷,電路板的檢測也主要針對這些缺陷。
      我們項目所研制的設備是用于PCB生產廠家的自動檢測而使用的,所以我們接觸到檢測對象都以PCB裸板為主,旨在對某些常見的瑕疵進行檢測和識別方法的研究。

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