CN106198552A - 检测装置及其检测流程 - Google Patents

Abstract

一种适用于检测软性电路板或薄型印刷电路板之检测装置，该检测装置包括有一检测装置主体、一待测物输送单元、一吸气单元、一光学检测单元，其中该待测物输送单元藉由吸气单元透过吸附方式使待测物平稳输送，该光学检测单元并可对待测物的上、下两面进行双面检测。

Description

检测装置及其检测流程

【技术领域】

本发明系关于一种自动光学检测系统(Automated Optical Inspection；AOI)，特别是用于检测软性电路板或薄型印刷电路板的检测装置及方法。

【背景技术】

自动光学检测系统(Automated Optical Inspection；AOI)泛用于检测电子电路的各领域中，例如集成电路(Integrated Circuit；IC)制程检测、印刷电路板(PrintedCircuit Board；PCB)检测、液晶显示面板(Liquid Crystal Display Panel)检测等，主要目的在电路板、软板、显示面板等(通称为待测物)的生产过程中，能够适时透过AOI检测系统对其外观、线路、瑕疵等进行预筛检测。

由于人工工资高涨，目前业界对于AOI的检测速度有极大的要求，并希望透过AOI检测能同时节省人力成本所需的工时。而随着电子产品往体积小、薄型化的方向发展，其相关零组件亦愈做愈小，在单位面积或体积中放入愈来愈多线路及电子组件，这也使得AOI检测面临极大的挑战。例如在薄型的印刷电路板检测中，待测物板厚约仅为0.1mm～3.5mm甚至更薄，此厚度在输送过程中，容易因翘曲不平整而影响AOI检测装置的光学对焦，导致检测的失准。

故如何让AOI检测装置在提高检测速度、节省人力成本的同时，还要能因应薄型印刷电路板或软性电路板的检测需求，此实为业界极待解决的问题。

【发明内容】

本发明之一目的在提出一种可检测薄型印刷电路板或软性电路板的装置及方法。

本发明之另一目的在提出一种可检测待测物双面以提高检测速度的装置及方法。

本发明之又一目的为透过和待测物生产线脱机式(off-line)或在线式(in-line)的安排设置，以达到节省人力的目的。

为达上述目的，本发明提出一种可平稳输送软性电路板或薄型印刷电路板的装置及方法，并可于光学检测单元中对待测物的双面进行检测，故可达到提高检测速度之目的。

于本发明的实施例中，待测物传送单元系由环状的输送带所形成，并可在其所环绕的空间内设置有至少一气箱，该输送带上有复数个通孔，气箱可透过该复数个通孔吸附于输送带上的待测物，故可达到平稳传输软性电路板或薄型印刷电路板的目的。

于本发明的实施例中，待测物传送单元可进一步设计成包括有左侧环状下输送带、环状上输送带及右侧环状下输送带，该左侧环状下输带及右侧环状下输送带之间形成有一间隙(光学检测口)，以供光学检测单元进行待测物底面的检测。

于本发明的实施例中，光学检测单元可进一步设计成上光源检测装置及下光源检测装置，并对待测物进行双面检测。待测物于传送单元输送时，可先进行下光源检测装置的检测，再进行上光源检测装置的检测；其检测顺序也可相反不以此为限。

本发明所述的检测装置，包括有一检测装置主体、一待测物输送单元，该待测物输送单元包括具有复数个通孔的环状输送带，分别在检测装置主体的两侧形成待测物入料口及待测物出料口，并于检测装置主体内形成光学检测口；该检测装置还包括有一吸气单元、一光学检测单元，该吸气单元包括至少一气箱，并设置于环状输送带所形成的区域内，该光学检测单元包括一上光源检测装置及一下光源检测装置，其中该下光源检测装置透过该光学检测口对待测物进行检测。

所述的检测装置，其中该左侧环状下输送带及右侧环状下输送带分别和环状上输送带于垂直投影面上重迭至少一部分。

所述的检测装置，其中该上光源检测装置设置于环状上输送带的左侧或右侧。

所述的检测装置，其中该上光源检测装置和具吸附力的左侧环状下输带或右侧环状下输带上下对应设置。

所述的检测装置，其中该左侧环状下输送带、右侧环状下输送带及环状上输送带三者系为等速输送待测物。

所述的检测装置，其中该复数个通孔之间的间距系小于待测物边缘的不检测区域宽度。

所述的检测装置，其中于待测物进入待测物入料口前，先经由整板机将待测物进行整板定位的动作。

所述的检测装置，其中该气箱的吸附力大小，可于检测装置出厂前或透过人员操作接口进行设定。

所述的检测装置，在该检测装置的前后检测流程上，另设置有整板机或分板机或暂存机或放板机或收板机或打标签机。

所述的检测装置，可将其使用于在线式待测物检测流程(in-line)中。

所述的检测装置，可将其使用于脱机式待测物检测流程(off-line)中。

【附图说明】

本文附图仅以举例方式描述本发明的某些实施例，于解释申请专利范围时，不应仅以图示为限。

第1图是本发明检测装置的外观示意图。

第2图是本发明检测装置的内部示意图。

第3A图是本发明检测装置中的待测物输送单元120示意图。

第3B图是本发明检测装置中的待测物输送单元120的再一示意图。

图3C是本发明检测装置中的吸气单元130之气箱的示意图。

第4图是本发明检测装置，待测物A传送至环状上输送带122时的上方俯视图。

第5图是本发明检测装置应用于脱机式待测物检测流程(off-line)示意图。

第6图是本发检测装置应用于在线式待测物检测流程(in-line)示意图。

【具体实施方式】

为充分说明本发明之目的、技术特征及功效，藉由下列具体实施例，并配合所附之图示，对本发明做一详细说明如后：

首先请一并参阅图1～图3C，图1系本发明一实施例之检测装置10，该检测装置包括有一检测装置主体100、人员操作接口110、待测物输送单元120，该待测物输送单元120在检测装置主体100的两侧，形成有待测物入料口111及待测物出料口112，待测物入料口111系供待测物输送至检测装置主体100，于其进行光学检测后，再由待测物出料口112输送至下一站，下一站例如可为分板机或收板机或暂存机或打标签机(图未示)，此待测物出料口112输出的下一站可为业界实际需求而设置。待测物A于此实施例中可为由左至右，透过输送皮带由待测物入料口111进入检测装置主体100进行检测后，再由待测物出料口112输出。

再请参阅图2及图3A，图2系图1检测装置10的进一步内部示意图，该检测装置10包括有一待测物输送单元120，该待测物输送单元120包含一左侧环状下输送带121、一环状上输送带122及一右侧环状下输送带123，于各输送带上并分别具有复数个通孔1201。

该待测物输送单元120之环状输送带，于输送带围绕的区域内设置有至少一吸气单元130，该吸气单元包括有至少一气箱(1211或1221或1231)，藉由抽气泵(图未示)的吸气将气箱内的气压降低，并可透过气箱开口1301及环状输送带上复数个通孔1201于传送过程中吸附待测物A。

图3A为待测物输送单元120的侧面示意图，在本实施例中待测物传送单元120系由左至右(不以此方向为限)将待测物A进行传送检测，又光学检测单元140包括有下光源检测装置1401及上光源检测装置1402，系分别对待测物A的双面进行检测。其中可注意到，左侧环状下输送带121及右侧环状下输送带123之间存有一间隙D(光学检测口)供下光源检测装置1401进行光源照射及CCD摄像分析，且左侧环状下输送带121及右侧环状下输送带123系分别和环状上输送带122在垂直投影面上重迭d1及d2的距离，该d1和d2的距离可相同或不相同。

待测物A于左侧环状下输送带121上传送时，气箱1211透过输送带上复数个通孔1201吸附待测物A，使得待测物A能平稳贴附于左侧环状下输送带121上随着输送带传送前进；当待测物A进入和环状上输送带122重迭区域d1时，此时待测物A受环状上输送带122内气箱1221的吸力影响，将被吸附于环状上输送带122而跟着输送带继续传送前进；当待测物A进入和右侧环状下输送带123重迭的区域d2时，此时待测物A受右侧环状下输送带123内气箱1231的吸力影响，将被吸附于右侧环状下输送带123上继续传送前进。其中该左侧环状下输送带121、环状上输送带122及右侧环状下输送带123三者为等速度运转及传送待测物A。

继续参阅图3A，当待测物A由左侧环状下输送带121依序进入环状上输送带122及右侧环状下输送带123时，其内部气箱产生的吸附力大小可依序为，右侧环状下输送带内气箱1231吸附力大于环状上输送带内气箱1221吸附力且环状上输送带内气箱1221吸附力大于左侧环状下输送带内气箱1211吸附力。上述各气箱内吸附力大小的控制可从检测装置于出厂前做好设定，或是透过人员操作接口110根据检测装置所处环境旳实际情况做出修正设定。可以理解的是，若待测物A进入检测装置的方向相反，则各气箱产生的吸附力大小亦相反。

再参阅图3A，当待测物A由左侧环状下输送带121依序进入环状上输送带122及右侧环状下输送带123时，其内部气箱产生的吸附力亦可设计成先开启左侧环状下输送带121内部之气箱1211，当待测物A传送至和环状上输送带122重迭的区域d1时，此时开启环状上输带122内部之气箱1221并关闭气箱1211；当待测物A继续传送至和右侧环状下输送带123重迭的区域d2时，此时开启右侧环状下输送带123内部之气箱1231并关闭气箱1221。可以理解的是，若待测物A进入检测装置的方向相反，则各气箱开启、关闭的顺序亦相反。

参阅图3B，此为待测物传送时的又一实施例，当待测物A由环状上输送带122进入右侧环状下输送带123时，由于待测物A的前端会逐渐脱离环状上输送带122的吸附范围而受重力吸引自然垂下，故右侧环状下输送带123内部亦可不设置有气箱1231。但是，由于没有气箱1231产生的吸附力，例如薄型印刷电路板等待测物容易因翘曲而导致上光源检测装置1402无法做一较精准的光学对焦，故上光源检测装置1402此时应设置于左侧环状下输送带121(仍有气箱产生之吸附力)之上。即，上光源检测装置1402应和具有气箱吸附力的环状下输送带做一上下对应的配置。

参阅图3A及图3B，吸气单元130之气箱1211、1221及1231的吸附力大小也可设计成约略相同，当待测物A于左侧环状下输送带121进入间隙D(光学检测口)时，其前端受左侧环状下输带121的吸附力将逐渐减小，进而被环状上输送带122的吸附力所吸附，当待测物A继续往前输送至右侧环状下输带123时，此时待测物A的前端受环状上输带122的吸附力将逐渐减小，进而被右侧环状下输带123的吸附力所吸附。

参阅图3A及图3C，图3C为吸气单元130之气箱示意(气箱及待测物A之间的环状输送带省略未绘出)，该气箱上具有复数个气箱开口1301，在此实施例中，气箱开口1301设计成长条状(不依此形状为限)，从待测物A进入的方向上，气箱开口1301分布于气箱的两侧(各气箱上之气箱开口位置、数量亦可不相同，不依此为限)，在各环状输送带内部的气箱于垂直投影面上亦会重迭至少一部分，以让待测物A在进入不同环状输送带时能够顺利吸附传送。

另外，由于气箱产生吸附力时，于其上的环状输送带容易因此凹陷，进而导至光学检测单元140的对焦失准，故较佳的，气箱1211、1221、1231的长宽高大小设计，应做为其上环状输送带的支撑，使环状输送带不因气箱的吸附力而凹陷，特别是在光学检测单元140的对焦检测处。

前述气箱吸附力的大小控制，可视检测装置摆放的实际环境需求或间隙D(光学检测口)的开口宽度要求，于检测装置出厂前或是透过人员操作接口110做出即刻的设定调整。

综上，当待测物A受环状上输送带122吸附并通过间隙D(光学检测口)时，此时下光源检测装置1401可透过间隙D(光学检测口)对待测物的底面进行光学检测；当待测物A受右侧环状下输送带123吸附时，此时上光源检测装置1402可对待测物A的正面进行光学检测。可理解的是，上光源检测装置1402可设置于左侧环状下输送带121之上，或是设置于右侧环状下输送带123之上，本创作不以此为限。

接着请参阅图4，图4为待测物A进入环状上输送带122时的上方俯视示意图，其中z2为环状上输送带通孔1201之间的距离。在对待测物A进行AOI相关检测时，实务上在待测物A的边缘会有一段不检测区域长度z1，而图4待测物A中的斜线覆盖处为有效检测区域，此不检测区域z1的长度在待测物A传输至环状上输送带122时，若z2长度大于z1长度的话，则在待测物A边缘处会形成一段通孔1201无法吸附到的区域，此无法吸附到的区域于传送过程会下垂弯曲并影响到下光源检测装置1401的检测准度。故较佳的，环状上输送带122的通孔1201之间的距离z2，应小于待测物A边缘不检测区域的长度z1。

图5为本发明创作的检测装置10应用于脱机式待测物检测流程的实施情况(off-line)，其中在检测装置10之前可先设置一整板机20(或称靠边机)，其主要目的为让待测物A进入检测装置10之前，能够先进行靠边对位的动作，以让检测装置10中的光学检测单元140更精准的撷取待测物A的影像。甚而，在整板机20之前，可再依所需设置放板机30；除此之外，也可于检测装置10之后再进行一次整板动作(图未示)，或搭配有一分板机40来判断待测物是否合格或不合格(具有瑕疵)、暂存区(图未示)来暂时摆放待测物，打标签机(图未示)将待测物进行卷标编码，或再设置有一收板机50。

上述整板机20、放板机30、分板机40、收板机50、暂存区、打标签机等站别可全部或部分整合于检测装置10之中。或者，亦可全部设置或部分设置于检测装置10的前后两侧。

图6为本发明创作的检测装置10应用于在线式待测物检测流程生产线的实施情况(in-line)，为能使待测物的生产及检测节省人力的搬运及避免搬运中可能造成的损伤，本发明创作的检测装置10可直接设置于待测物生产线60(例如印刷电路板生产线)之后，待测物于生产后，即由产线直接传送至检测装置10进行相关检测。另外，整板机20、分板机40、收板机50、暂存区、打标签机的设置安排可如同图5所示，不再赘述。

综上，本发明透过检测装置10及待测物传送单元20的设计，可解决软性电路板或薄型印刷电路板容易翘曲不易检测的问题；光学检测单元140的双面检测设计可提高业界对检测速度的需求；检测装置10可依实际需求直接设置于待测物生产线60之后(in-line)，并搭配如图6所示的整板机20、分板机40、收板机50等设备。检测装置10亦可不接于待测物生产线60之后(off-line)，并搭配如图5所示的放板机30、整板机20、分板机40、收板机50等设备。

本发明在前述内容中已以较佳实施例说明，然熟知本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读限制本发明之专利权范围，举凡与该实施例等效之变化与替换，均应当涵盖于本发明之范畴内。

【符号说明】

10检测装置 100检测装置主体

110人员操作接口 111待测物入料口

112待测物出料口 120待测物输送单元

121左侧环状下输送带 122环状上输送带

123右侧环状下输送带 1201通孔

1211、1221、1231气箱 130吸气单元

140光学检测单元 1301气箱开口

1402上光源检测装置 1401下光源检测装置

A待测物

D光学检测口、间隙

d1左侧环状下输送带和环状上输送带重迭区域

d2右侧环状下输送带和环状上输送带重迭区域

z1不检测区域长度

z2环状上输送带通孔距离

20整板机、靠边机 30放板机

40分板机 50收板机

60待测物生产线

Claims (14)

1.一种检测装置，该检测装置包含：

一检测装置主体；

一待测物输送单元，包括具有复数个通孔的环状输送带，该待测物输送单元分别在检测装置主体的两侧形成待测物入料口及待测物出料口，并于检测装置主体内形成光学检测口；

一吸气单元，包括设置于环状输送带形成区域内的至少一气箱，吸气单元透过气箱上之气箱开口及环状输送带上之复数个通孔于输送过程中吸附待测物；及

一光学检测单元，包括一上光源检测装置及一下光源检测装置，其中该下光源检测装置透过该光学检测口对待测物进行检测。

2.如权利要求1所述的检测装置，其中该待测物输送单元包括一左侧环状下输送带、一环状上输送带及一右侧环状下输送带。

3.如权利要求2所述的检测装置，其中该左侧环状下输送带及右侧环状下输送带分别和环状上输送带于垂直投影面上部分重迭。

4.如权利要求2所述的检测装置，其中设置于左侧环状下输送带和/或右侧环状下输送带内之气箱和设置于环状上输送带内之气箱于垂直投影面上部分重迭。

5.如权利要求2所述的检测装置，其中设置于环状输送带内之气箱作为其上环状输送带的支撑。

6.如权利要求2所述的检测装置，其中该上光源检测装置设置于环状上输送带的左侧或右侧。

7.如权利要求2所述的检测装置，其中该上光源检测装置和具吸附力的左侧环状下输带或右侧环状下输带上下对应设置。

8.如权利要求2所述的检测装置，其中该左侧环状下输送带、右侧环状下输送带及环状上输送带三者系为等速输送待测物。

9.如权利要求1所述的检测装置，其中该复数个通孔之间的间距系小于待测物边缘的不检测区域宽度。

10.如权利要求1所述的检测装置，其中于待测物进入待测物入料口前，先经由整板机将待测物进行整板定位的动作。

11.如权利要求2所述的检测装置，其中该气箱的吸附力大小，于检测装置出厂前或透过人员操作接口进行设定。

12.如权利要求1所述的检测装置，在该检测装置的前后检测流程上，另设置有整板机或分板机或暂存机或放板机或收板机或打标签机。

13.一种使用如权利要求1-12任一项所述检测装置的在线式待测物检测流程(in-line)。

14.一种使用如权利要求1-12任一项所述检测装置的脱机式待测物检测流程(off-line)。