TW202224506A - 基板資訊分析系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基板資訊分析系統，用於分析一基板。該基板資訊分析系統包括至少一感測裝置、一影像測量模組、以及一特性分析模組。該感測裝置偵測該基板的一目標區域，以獲得一線路影像。 該影像測量模組耦合至該至少一感測裝置，該影像測量模組根據該線路影像產生一線路尺寸資訊。該特性分析模組根據該線路尺寸資訊，產生一線路特性資訊。

Description

基板資訊分析系統及方法
本發明有關於一種基板資訊分析系統及方法，尤指一種用以檢測基板上線路資訊的分析系統及方法。
隨著全自動化工業的進展，自動光學辨識系統（Automatic Optical Inspection, AOI）是工業製程中常見的代表性手法，主要的做法是利用攝像裝置拍攝待測物的表面狀態，再以電腦影像處理技術來檢出異物或圖案異常等瑕疵，由於採用了非接觸式檢查，因此在產線過程中可以用以檢查半成品。基於自動光學辨識系統檢測的優勢，其已經被普遍應用在電子業的電路板組裝生產線的外觀檢查並取代以往的人工目檢作業（Visual Inspection）。
現今5G 技術所需的高頻技術為基板的製造帶來了重大的挑戰，同樣地，電子裝置不斷縮小的外觀尺寸也使得這樣的挑戰更加難以克服。這些精巧裝置的高密度互連 (HDI) 設計需要更纖薄的線路以大幅提升 I/O，同時將系統外觀尺寸縮到最小。然而，纖薄的線路可能會增加訊號衰減的風險。一旦線路的實體特性（例如上幅及下幅的寬度）因為原本的設計而改變，RF 訊號傳輸就會出現數毫秒的延遲，當訊號不同步時則會對訊號鏈造成影響。
高密度的訊號完整性取決於 PCB 線路較窄幾何結構中的嚴格阻抗控制。使用傳統減成蝕刻製程所形成的線路通常會呈現不規則四邊形的橫切面，因而造成大量的阻抗異常情況。半加成製程 (mSAP) 的改良可改善此問題，使成形的線路具備更高精度，更直的線路壁也可提升阻抗控制的成效。
現有的技術雖然可以透過影像中獲取線路的表面瑕疵，但一些型態上的瑕疵卻無法有效的被識別之外，線路型態與阻抗匹配及雜訊生成之間有高度的相關性，一些人工辨識難以被檢測出來的差異，可能一樣會產生阻抗不匹配或是EMI雜訊的風險，顯然尚待克服。
另一方面，傳統對線路進行三維檢測時，主要採用共軛焦顯微成像技術(Confocal microscopy)、三角反射技術、白光干涉技術等，都是用點狀量測的方式建立三維模型，不僅量測的時間過於緩慢，而使得進行大量檢測上會有困難之外，由於受限於點狀量測的限制，只能獲取局部高度資訊，難以組合為完整線路截面積資訊。
本發明的主要目的在於提供一種基板資訊分析系統，用於分析一基板。該基板資訊分析系統包括至少一感測裝置、一影像測量模組、以及一特性分析模組。該感測裝置偵測該基板的一目標區域，以獲得一線路影像。 該影像測量模組耦合至該至少一感測裝置，該影像測量模組根據該線路影像產生一線路尺寸資訊。該特性分析模組根據該線路尺寸資訊，產生一線路特性資訊。
本發明的另一目的在於提供一種基板資訊分析方法，包括： 經由感測裝置，偵測基板的一目標區域，以獲得一線路影像； 根據該線路影像，產生一線路尺寸資訊；以及根據該線路尺寸資訊，產生一線路特性資訊。
是以，本發明可以經由影像檢測的方式取得基板的線路尺寸資訊(例如包括線路上幅寬度、線路下幅寬度、線路高度、線路長度、線路截面積等)，利用該等線路尺寸資訊進一步獲得線路特性資訊以實現經由影像獲取線路特性的功能。
有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本發明之範圍，在此先行敘明。
以下針對本發明其中一實施例進行說明，請參閱「圖1」，係為本發明基板資訊分析系統的方塊示意圖。
本實施例揭示一種基板資訊分析系統100，所述的基板資訊分析系統100主要係用於對基板B的檢測，透過機器視覺確認基板B或積體電路線路資訊，並由線路資訊分析基板B的各項數據，以確認基板B是否包括缺陷。所述的基板B例如可以是單面板(Single-Layer PCB)、雙面板(Double-Layer PCB)、多層板(Multi-layer board)等或是其他任意設置有線路的基板，於本發明中不予以限制。
所述的基板資訊分析系統100主要包括至少一感測裝置10、以及一連接或耦接至感測裝置10的電腦設備20。
所述的感測裝置10用以偵測基板B的一目標區域，以獲得一線路影像。感測裝置10主要透過影像拍攝的方式獲取該基板B的線路影像。具體而言，感測裝置10可以包括面掃描攝影機(Area Scan Camera)、或是線掃描攝影機(Line Scan Camera)，透過該等攝影裝置拍攝線路影像。於一實施例中，所述的感測裝置10例如可以包括雷射三維掃描裝置，例如飛時測距裝置(Time of Fight, TOF)、三角測距裝置(Triangulation)、雙目攝影機等類型，經由獲取基板B及基板線路的三維影像，精確的測量線路的各項資訊。所述的目標區域係指基板B上包括線路的任意區域。
所述的感測裝置10所拍攝到的影像，將傳送至電腦設備20(例如電腦或伺服器)，經由電腦設備20的處理器載入儲存單元後藉存取影像處理程式，並經由影像處理程式對所獲得的線路影像執行影像處理作業，根據線路影像經影像處理後的結果產生線路尺寸資訊，並根據線路尺寸資訊產生線路檢測結果、線路量測結果、以及線路特性資訊。其中，儲存單元可以是但不限定於快取記憶體（Cache memory）、動態隨機存取記憶體（DRAM）、持續性記憶體（Persistent Memory）等可以做為儲存資料和取出資料用途之裝置或其組合，於本發明中不予以限制 。
為了讓感測裝置10容易獲取基板B上線路影像的感興趣區域，以進一步獲取線路尺寸資訊，基板資訊分析系統100可以配置適當的光源，以便電腦設備20容易獲取基板B上的線路尺寸資訊。
以下針對本發明基板資訊分析系統100的硬體配置舉一實施例進行詳細的說明。請一併參閱「圖2」，為本發明其中一實施例的設備外觀示意圖。
於本實施例中，感測裝置10包括上視影像擷取裝置11、以及側視影像擷取裝置12；上視影像擷取裝置11設置於目標區域的上視方向側，獲得該線路影像的上視影像；側視影像擷取裝置12設置於目標區域的側視方向側，獲得該線路影像的側視影像。於具體的實施例中，所述的側視方向側係指基板B左右兩側的正側向位置(相當於圖2中基板B的左側或右側方向)、或斜上方位置(相當於圖2中基板B的左上側或右上側方向)，以便側視影像擷取裝置12的拍攝方向與基板B上的線路保持適當傾角。於一實施例中，側視影像擷取裝置20的光軸方向L與基板B的平面間具有一拍攝角度α，拍攝角度α介於0度至90度之間。
經由上面的配置，上視影像擷取裝置11、以及側視影像擷取裝置12將獲得基板B的上視影像及側視影像(下稱線路影像)，經由該等線路影像電腦設備20將可以取得基板B上線路的線路尺寸資訊。於一選擇實施例，除了上述的光學配置之外，本發明亦可以經由飛時測距裝置(Time of Fight, TOF)、三角測距裝置(Triangulation)、雙目攝影機等類型的其他三維量測裝置產生線路尺寸資訊，由於該等裝置獲取線路尺寸資訊的演算法非屬本發明所欲限制的範圍，在此不一一予以贅述。
以下針對電腦設備20及其演算法進行詳細說明，請復參閱「圖1」。為了經由線路影像產生線路尺寸資訊，並根據線路尺寸資訊產生線路檢測結果、線路量測結果、以及線路特性資訊，電腦設備20的處理器係經由載入儲存單元的程式後分析線路的影像。具體而言，該電腦設備20 依據執行的功能，可以分成影像測量模組F1、特性分析模組F2、三維影像生成模組F3、以及線路檢測模組F4。在此必須說明的是，該等模組可以由單一的裝置執行，或是可以經由複數個裝置分別或協同執行，於本發明中不予以限制。
以下針對影像測量模組F1、特性分析模組F2、三維影像生成模組F3、以及線路檢測模組F4所執行的演算程序分別進行說明，請一併參閱「圖3」至「圖7」。
所述的電腦設備20經由通訊埠21連接或耦接至感測裝置10以獲得線路影像，電腦設備20的處理器22與儲存單元23協同執行，用以存取儲存單元23內的程式以執行相應的演算法。電腦設備20於獲得線路影像後，先經由線路影像產生線路尺寸資訊，並經由線路尺寸資訊獲得檢測結果、量測結果、以及電測結果。於一實施例中，電腦設備20更包括影像處理程式用以執行影像處理的功能，所述的影像處理程式例如可以是影像前處理程式、影像分割與定位、缺陷偵測(梯度化、區域成長、成長補償等)、機器學習系統(Machine Learning)、深度學習系統(Deep Learning)等，於本發明中不予以限制。
針對影像測量模組F1的功能，請先參閱「圖1」。所述的影像測量模組F1耦合至該至少一感測裝置10，根據該線路影像，產生一線路尺寸資訊。具體而言，電腦設備20於執行影像測量模組F1的程序時，係分析線路影像以獲得線路影像中的第一區域影像特徵(上幅寬度)以及第二區域影像特徵(側壁寬度)。具體而言，影像測量模組F1可以進行影像前處理程序(例如影像強化、去除雜訊、加強對比、加強邊緣、擷取特徵、影像壓縮、影像轉換等)，並將影像前處理程序後的影像進行分割、或邊界擷取，以劃分感興趣區域(Region of Interest, ROI)。感興趣區域擷取的方式例如可以為二值化處理(Binarization)、或是透過機器學習系統(Machine Learning)、深度學習系統(Deep Learning)等類神經網絡由系統訓練後並將第一區域影像特徵以及第二區域影像特徵由影像中分割出來，於本發明中不予以限制。需注意的是，在此所述的線路影像不一定是單獨的一個影像，也有可能是二或二個以上的線路影像，經由複數個線路影像以便後續分析線路於三維空間中的分布資訊。
影像測量模組F1於獲取第一區域影像特徵以及第二區域影像特徵後，經由分析該第一區域影像特徵以及第二區域影像特徵以獲得基板B包括線路寬度(例如包括線路上幅寬度與線路下幅寬度等)、線路高度或線路截面積等線路尺寸資訊，以下針對線路尺寸資訊的獲取方式分別進行說明。
以基板B上的線路為例，以前面所提雙鏡頭(上視影像擷取裝置11、側視影像擷取裝置12)的實施例為例，如「圖3」所示，經由前面的光學配置，影像測量模組F1可以透過兩組不同方位拍攝的影像獲取線路上幅寬度UW1、線路下幅寬度UW2、以及線路高度
Figure 02_image001
，並經由該等資訊計算並獲得線路截面積。
除了透過上視影像及側視影像獲取該等線路尺寸資訊外，亦可以透過3D掃描技術(例如飛時測距(Time of Fight, TOF)、三角測距(Triangulation)、立體視覺法)產生線路尺寸資訊，該等獲取線路尺寸資訊的方式非屬本發明所欲限制的範圍。
除上述實施例外，所述的量測結果，亦可以是包含但不限於，例如基板線路的各項量測數據例如線路上幅寬度、線路下幅寬度、線路高度、線路長度、線路截面積以及線路體積。線路體積可以由線路截面積及線路長度計算獲得。於一較為精確的計算方式，線路體積可以由每一取樣的線路截面積以及每一取樣線路長度計算獲得。
針對特性分析模組F2的功能，請參閱「圖4」至「圖5」。特性分析模組F2可以根據前面所獲得的線路尺寸資訊，產生對應的線路特性資訊。其中，線路特性資訊可以包括線路電阻值資訊或線路阻抗值資訊。特性分析模組F2可以根據該線路截面積與該線路長度，產生該線路電阻值資訊。具體而言，該線路電阻值資訊例如可透過下列方程式獲得：
Figure 02_image003
；
其中，R為電阻值，
Figure 02_image005
為電阻係數，L為線路長度，A為線路截面積。請參閱「圖4」基於前面線路尺寸資訊所獲得的截面積，可以獲得至多最大解析度中線路每一區段SG 1-SG N的截面積數據，經由前面的方程式將每一小區段長度L 1-L N截面積所對應的阻值加總後，最終可以獲得整個區段線路的線路電阻值資訊。
於一選擇實施例，請參閱「圖5」，以一微帶線架構(Micorstrip line)為例，該特性分析模組F2可以根據該線路寬度、該線路高度，以及該目標區域的介電層高度與介電層係數，產生該線路阻抗值資訊。具體而言，特性分析模組F2，包含但不限於，例如可適用下列方程式獲得線路阻抗值資訊：
Figure 02_image007
；
其中，
Figure 02_image009
為單端阻抗值，
Figure 02_image011
為相對介電常數，
Figure 02_image013
為線路寬度，
Figure 02_image015
為線路高度，
Figure 02_image017
為介電層高度。相對介電常數
Figure 02_image011
為預知數值；線路寬度
Figure 02_image013
以及線路高度
Figure 02_image015
可以由前述的影像測量模組F1經由影像分析後獲得。介電層高度
Figure 02_image017
於一實施例中，在介電層於線路影像中未被遮蔽的情況下，可以由前述的影像測量模組F1經由影像分析後獲得；於另一實施例中，在基板B的尺寸精度相對穩定的情況下，介電層高度
Figure 02_image017
則可以預設為固定的數值或是預先測量時獲得，於本發明中不予以限制。
於上述實施例中的線路截面積形狀以矩形例示，但亦可為梯形或其他多邊形狀，並非用以限制本發明。上述公式計算亦可以為其他可參考並符合國際電子工業連接協會所發布的IPC 等相關標準規定的計算方式，包含但不限於，例如IPC-2221、IPC-2222、IPC-2223、IPC-2224、IPC-2225、IPC-2226、IPC-2227等等相關規範。於另一可行的實施例中，特性分析模組F2亦可以透過查找表(Look up Table)方式獲得阻抗/電阻。於查找表中，未於查找表中出現的數值則可以透過最鄰近法(K-Nearest Neighbor)或插入法(Insertion Method)的方式計算，此部分端看設計的需求而定。
於上述實施例中，所述的電性瑕疵檢測，包含但不限於，例如可以是短路檢測、斷路檢測、及漏電檢測。短路檢測可以通過線路影像中各線路間是否包括連通區域而測得。斷路檢測則是可以由所獲得的線路截面積、線路體積判定，當線路截面積、線路體積低於設定閾值時，即判定線路為斷路，於另一可行的實施例中，亦可以經由基板線路的三維影像通過目檢或是機器視覺判定。漏電檢測則可以通過線路影像中的絕緣層狀態測得。
於上述實施例中，所述的電磁干擾(EMI)檢測，包含但不限於，可以通過三維影像生成模組F3將線路的三維模型輸入至波場模擬系統(例如HFSS)中輸出波場模擬圖，進一步經由波場模擬圖評估電磁干擾的可能性。
於上述實施例中，所述的阻抗匹配檢測，包含但不限於，可以經由獲得線路電阻值資訊、線路阻抗值資訊，分析各線路的線路電阻值資訊、線路阻抗值資訊是否符合設定的合理範圍內，透過分析線路電阻值資訊的結果確認阻抗匹配的結果。
於另一可行的實施例中，請一併參閱「圖6」、及「圖7」亦可以經由基板線路的三維影像通過目檢或機器視覺判定阻抗匹配狀態。透過影像分析待測線路的截面積、線路體積判定，當線路截面積、線路體積產生異常型態/特徵，例如線路凹陷或凸起，即可迅速判定線路阻抗產生異常。
如「圖6」所示，線路上方凹陷DF1在一般攝影機所拍攝到的二維影像中難以由影像中(例如俯視影像)確認瑕疵，但可以由線路截面積、線路體積迅速確認是否包括異常型態/特徵，進一步迅速判定線路阻抗產生異常。
如「圖7」所示，線路兩側凹陷DF2、DF3在一般攝影機所拍攝到的二維影像中難以由影像中(例如上視或側視影像)確認瑕疵，但同樣可以由線路截面積、線路體積迅速確認是否包括異常型態/特徵，進一步迅速判定線路阻抗產生異常。
前述「圖4」至「圖7」之實施例，係以針對單層式基板進行檢測為例，本發明亦達到對多層式基板進行整板電性檢測，請參閱「圖8」。前述實施例與本實施例之相同或重複部分不再贅述，例如，前述實施例所揭示的單層式基板，其線路阻抗值資訊或線路電阻值資訊之計算例示將不再贅述。
於本實施例中，係揭示對多層式基板進行電性檢測，本實施例的多層式基板A係由五層基板A1-A5壓合而成。於個別獨立的基板A1-A5上分別具有線路，於基板A1上係包括一線路L1；於基板A2上係包括一線路L2；於基板A3上係包括一線路L3；於基板A4上係包括一線路L4；於基板A5上係包括一線路L5。
為了使每一層線路(線路L1-L5)於電性上連接，該基板A2上具有一過孔TH2、該基板A3上具有一過孔TH3、該基板A4上具有一過孔TH4、該基板A5上具有一過孔TH5，經由過孔TH2電性連接基板A1的線路L1以及基板A2的線路L2；經由過孔TH3電性連接基板A2的線路L2以及基板A3的線路L3；經由過孔TH4電性連接基板A3的線路L3以及基板A4的線路L4；經由過孔TH5電性連接基板A4的線路L4以及基板A5的線路L5。在此需特別說明的是，於本實施例中，為了簡化說明，每一電路板上僅包括單一線路，惟，所述的多層式基板於每一層基板上通常會有複數個以上的線路，該等線路可以經由影像辨識的方式以及預儲存的線路布局將個別線路分類，以確認各線路間的電性連接關係。由於線路的類型非屬本發明所欲限制的範圍，在此並不予以贅述。
藉由前述實施例，可個別獲得各層基板A1-A5的線路L1-L5之阻抗值或電阻值資訊。另外，過孔TH2-TH5的阻抗可以依據過孔的內孔徑、過孔的外孔徑、過孔的高度、參考平面過孔挖空直徑、以及過孔電鍍厚度等過孔資訊所獲得。最終可將複數個線路L1-L5及過孔的阻抗值疊加計算已獲得整段線路的阻抗值。例如經由阻抗計算的結果獲得線路L1的阻抗值為
Figure 02_image022
、線路L2的阻抗值為
Figure 02_image024
、線路L3的阻抗值為
Figure 02_image026
、線路L4的阻抗值為
Figure 02_image028
、線路L5的阻抗值為
Figure 02_image030
、過孔TH2的阻抗值為
Figure 02_image032
、過孔TH3的阻抗值為
Figure 02_image034
、過孔TH4的阻抗值為
Figure 02_image036
、過孔TH5的阻抗值為
Figure 02_image038
，則所述線路的總體阻抗值(
Figure 02_image040
)將等於上面的阻抗值的疊加:
Figure 02_image042
；
除了阻抗值外，電阻值亦符合上述的疊加算式，利用上述的方式將可獲得多層式基板A的整板線路阻抗特性資訊。
除了上述的檢測方式外，本發明亦可以對跨層的線路進行電性檢測，請一併參閱「圖9」，如圖所示。前述實施例與本實施例之相同或重複部分不再贅述，例如，前述實施例所揭示的單層式基板，其線路阻抗值資訊或線路電阻值資訊之計算例示將不再贅述。
本實施例中係揭示對跨層的線路進行電性檢測，本實施例的多層式基板B’係由五層基板B1-B5壓合而成。於其中基板B2及基板B4上分別具有線路，於基板B2上係包括一線路K2；於基板B4上係包括一線路K4；為了跨接基板B2的線路K2以及基板B4的線路K4，該基板B3上具有一過孔YH3、該基板B4上具有一過孔YH4，經由過孔YH3電性連接基板B2的線路K2；經由過孔YH4電性連接基板B3的過孔YH3以及基板B4的線路K4。
藉由前述實施例的，可個別獲得各層基板B1-B5的線路K2、K4，以及過孔YH3-YH4之阻抗值或電阻值資訊，最終由複數個線路阻抗值及過孔YH3-YH4的阻抗值疊加計算，以獲得整段線路的阻抗值值資訊。例如經由前述單層板檢測所個別獲得線路K2的阻抗值為
Figure 02_image024
、線路K4的阻抗值為
Figure 02_image028
、過孔YH3的阻抗值為
Figure 02_image034
、過孔YH4的阻抗值為
Figure 02_image036
，則所述線路的總體阻抗值(
Figure 02_image046
)將等於上面的阻抗值的疊加:
Figure 02_image048
；
除了阻抗值外，電阻值亦符合上述的疊加算式。利用上述的方式將可獲得多層式基板的線路特性資訊。
所述的三維影像生成模組F3可以根據前面所獲得的線路資訊獲得基板B的線路三維模型。以雙鏡頭為例，關於三維影像生成方式，請一併參閱「圖10」至「圖15」，如圖所示。
首先，請參閱「圖10」，三維影像生成模組F3於接受到基板B的第一影像以及第二影像後，係基於第一影像及第二影像中一側的邊界設定連續的複數個座標位置M1(X1, Y2, Z3)...Mn(Xn, Yn, Zn)…MN(XN, YN, ZN)，座標位置的設定可以透過立體視覺法(Stereo Vision Algorithm)，將影像畫素座標系(u, v)轉換為世界座標系(Xw, Yw, Zw)並完成影像中目標座標位置的標定。於另一可行的實施例中，複數個座標位置亦可以取樣於另一側邊界、中心線或是其他易辨識的參考特徵，於本發明中不予以限制。更於另一可行的實施例中，特別是在線掃描攝影機的實施例中，座標位置可以由移載裝置的數據而回授確認。
接續，請一併參閱「圖11」，於設定完成座標位置後，三維影像生成模組F3係於第一影像中獲得線路上幅寬度UW1、線路下幅寬度UW2。線路上幅寬度UW1與線路下幅寬度UW2之間的相對位置則可以由第一影像中第一側側壁寬度W1、第二側側壁寬度W2或第一側側壁寬度W1、第二側側壁寬度W2之間的比值獲得。
接續，請一併參閱「圖12」，三維影像生成模組F3於接收到線路的第二影像後，係於第二影像中分析線路影像中的線路側壁側視寬度W3。
於上面兩個步驟後，三維影像生成模組F3將取得線路上幅寬度UW1、線路下幅寬度UW2、第一側側壁寬度W1、以及第二側側壁寬度W2，並經由上面的線路資訊計算獲得線路高度
Figure 02_image001
時，同時記錄等參數所屬的座標位置Mn(Xn, Yn, Zn)。
接續，請一併參閱「圖13」，於取得線路上幅寬度UW1、線路下幅寬度UW2、以及線路高度T、以及對應的座標位置Mn(Xn, Yn, Zn)時，三維影像生成模組F3係依據線路上幅寬度UW1、線路下幅寬度UW2以及線路高度T建立目標截面影像。在此步驟中首先透過第一側側壁寬度W1、第二側側壁寬度W2確認線路上幅寬度UW1、線路下幅寬度UW2的相對位置關係，在線路高度
Figure 02_image001
的參數條件確認的情況下，可以確認梯形截面的底長、頂長、高度、第一側斜邊、第二側斜邊，並由上述參數決定截面區域上的二維型態，進一步可以構成一二維影像截面圖ST。
最後，請一併參閱「圖14」、及「圖15」，經由複數個連續的線路取樣座標位置M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)…MN(XN, YN, ZN)，以及個別對應於座標位置M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)…MN(XN, YN, ZN)的二維影像截面圖ST1-STn-STN，建立影像堆疊STK。完成影像堆疊STK後，於影像間隔的座標位置之間(M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)…MN(XN, YN, ZN))透過內插法(Interpolation)進行補充，藉此輸出如「圖15」所示的基板線路三維影像。
所述的線路檢測模組F4依據該線路影像獲得該基板B的表面瑕疵檢測結果。
於上述實施例中，所述的表面瑕疵檢測結果，包含但不限於，例如可以是任意結構上可視的瑕疵，例如表面品質、以及線路瑕疵資訊。於一實施例中，線路檢測模組F4可以經由第一影像及第二影像中直接獲取非結構性的瑕疵(例如油墨、髒污等)，通過機器視覺的方式直接由影像中將瑕疵進行標記。表面結構性的瑕疵(例如破損、漏銅等)，則可以透過光學配置，使瑕疵與鄰近的表面產生對比度，或是經由三維影像生成模組F3，透過基板線路三維影像重建後，通過目檢或是通過設定截面積閾值(Threshold)的方式找到瑕疵，通過上面的方式可以有效的找出瑕疵並輸出檢測結果。
以下針對本發明中基板資訊分析方法進行說明，請一併參閱「圖16」，係為本發明基板資訊分析方法的流程示意圖。
本發明於一實施例中，係揭示一種基板資訊分析方法，包括以下的步驟：
於硬體配置上，首先提供感測裝置至基板的一側，偵測基板的一目標區域，以獲得一線路影像(步驟S01)；於一實施例中，可以提供一上視影像擷取裝置至基板的上視方向側，並提供一側視影像擷取裝置至基板的側視方向側，以分別經由上視影像擷取裝置及側視影像擷取裝置分別獲取基板的一第一影像以及一第二影像。
接續，電腦設備於接收到該線路影像後，根據線路影像，產生一線路尺寸資訊(步驟S02)；線路尺寸資訊包括線路寬度、線路高度或線路截面積；於另一實施例中，線路尺寸資訊進一步包括線路上幅寬度、線路下幅寬度、以及線路體積。
最終，電腦設備根據線路尺寸資訊，產生一線路特性資訊(步驟S03)。於一實施例中，其中上述線路特性資訊，包括但不限於，例如可以是線路電阻值資訊或線路阻抗值資訊。
經由上面的步驟，本發明基板資訊分析方法可以經由所拍攝到的線路影像獲得基板線路的檢測結果、量測結果、以及電測結果。其中，檢測結果包含表面品質、以及線路瑕疵資訊；量測結果包含線路上幅寬度、線路下幅寬度、線路高度、線路長度、線路截面積、線路電阻值資訊、以及線路體積；電測結果包含電性瑕疵、電磁干擾、以及阻抗匹配，最終實現基板的各項數據檢測。
綜上所述，本發明可以經由影像檢測的方式取得基板的五維線路資訊(包括線路上幅寬度、線路下幅寬度、線路高度、線路長度、線路截面積、以及線路電阻值資訊)，利用該等線路資訊實現線路檢測、線路量測、及電性檢測的功能。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。
100:基板資訊分析系統 10:感測裝置 11:上視影像擷取裝置 12:側視影像擷取裝置 20:電腦設備 21:通訊埠 22:處理器 23:儲存單元 B:基板 L:光軸方向 α:拍攝角度 F1:影像測量模組 F2:特性分析模組 F3:三維影像生成模組 F4:線路檢測模組 DF1:線路上方凹陷 DF2:線路兩側凹陷 DF3:線路兩側凹陷 A:多層式基板 A1-A5:基板 L1-L5:線路 TH2-TH5:過孔 B’:多層式基板 B1-B5:基板 K2、K4:線路 YH3-TH4:過孔 SG 1-SG N:區段 L 1-L N:區段長度 UW1:線路上幅寬度 UW2:線路下幅寬度 W1:第一側側壁寬度 W2:第二側側壁寬度 W3:線路側壁側視寬度 ST:二維影像截面圖 ST1-STn-STN:二維影像截面圖 STK:影像堆疊
Figure 02_image013
:線路寬度
Figure 02_image015
:線路高度
Figure 02_image017
:介電層高度 S01-步驟S03:步驟
圖1，為本發明基板資訊分析系統的方塊示意圖。
圖2，為本發明其中一實施例的設備外觀示意圖。
圖3，為本發明中基板線路的側面示意圖。
圖4，為本發明基板線路的複數截面的分割示意圖。
圖5，為本發明中微帶線的側面示意圖。
圖6，為線路缺陷示意圖(一)。
圖7，為線路缺陷示意圖(二)。
圖8，為多層式基板的結構分解示意圖(一)。
圖9，為多層式基板的結構分解示意圖(二)。
圖10，為本發明中基板線路的座標位置定位圖。
圖11，為本發明中基板線路的上視影像示意圖。
圖12，為本發明中基板線路的側視影像示意圖。
圖13，為本發明中基板線路的三維影像圖成像示意圖 (一)。
圖14，為本發明中基板線路的三維影像圖成像示意圖 (二)。
圖15，為本發明中基板線路的三維影像圖成像示意圖 (三)。
圖16，為本發明中基板資訊分析方法的流程示意圖。
100:基板資訊分析系統
10:感測裝置
20:電腦設備
21:通訊埠
22:處理器
23:儲存單元
F1:影像測量模組
F2:特性分析模組
F3:三維影像生成模組
F4:線路檢測模組
B:基板

Claims (23)

  1. 一種基板資訊分析系統，用於分析一基板，包括： 至少一感測裝置，偵測該基板的一目標區域，以獲得一線路影像； 一影像測量模組，耦合至該至少一感測裝置，根據該線路影像，產生一線路尺寸資訊；以及 一特性分析模組，根據該線路尺寸資訊，產生一線路特性資訊。
  2. 如請求項1所述的基板資訊分析系統，其中該線路特性資訊包括線路電阻值資訊或線路阻抗值資訊。
  3. 如請求項2所述的基板資訊分析系統，其中該線路尺寸資訊包括一線路寬度、一線路高度、一線路長度或一線路截面積。
  4. 如請求項3所述的基板資訊分析系統，其中該線路寬度包括一線路上幅寬度與一線路下幅寬度。
  5. 如請求項3所述的基板資訊分析系統，其中該特性分析模組根據該線路截面積與該線路長度，產生該線路電阻值資訊。
  6. 如請求項3或4所述的基板資訊分析系統，其中該特性分析模組根據該線路寬度、該線路高度，以及該目標區域的介電層高度與介電層係數，產生該線路阻抗值資訊。
  7. 如請求項3或4所述的基板資訊分析系統，其中該特性分析模組根據該線路截面積、或線路體積判定線路阻抗產生異常。
  8. 如請求項1所述的基板資訊分析系統，其中該至少一個感測裝置包括： 一上視影像擷取裝置，於該目標區域的上視方向側，獲得該線路影像的上視影像；以及 一側視影像擷取裝置，於該目標區域的側視方向側，獲得該線路影像的側視影像。
  9. 如請求項8所述的基板資訊分析系統，其中該側視影像擷取裝置的光軸方向與該基板的平面間形成一拍攝角度，該拍攝角度介於0度至90度之間。
  10. 如請求項1所述的基板資訊分析系統，其中該感測裝置包括雷射三維掃描裝置，經由獲取該基板及該基板上線路的三維影像測量該線路尺寸資訊。
  11. 如請求項1所述的基板資訊分析系統，更進一步包括一三維影像生成模組，該三維影像生成模組根據該線路尺寸資訊獲得該基板的線路三維模型。
  12. 如請求項1所述的基板資訊分析系統，更進一步包括一線路檢測模組，該線路檢測模組依據該線路影像獲得該基板的表面瑕疵檢測結果。
  13. 如請求項1所述的基板資訊分析系統，其中，該線路特性資訊包含電性瑕疵、電磁干擾、或阻抗匹配。
  14. 一種基板資訊分析方法，包括： 經由感測裝置，偵測基板的一目標區域，以獲得一線路影像； 根據該線路影像，產生一線路尺寸資訊；以及 根據該線路尺寸資訊，產生一線路特性資訊。
  15. 如請求項14所述的基板資訊分析方法，其中該線路特性資訊包括線路電阻值資訊或線路阻抗值資訊。
  16. 如請求項15所述的基板資訊分析方法，其中該線路尺寸資訊包括一線路寬度、一線路高度、一線路長度或一線路截面積。
  17. 如請求項16所述的基板資訊分析方法，其中該線路寬度包括一線路上幅寬度與一線路下幅寬度。
  18. 如請求項16所述的基板資訊分析方法，其中根據該線路尺寸資訊產生該線路特性資訊的步驟包括根據該線路截面積與該線路長度產生該線路電阻值資訊。
  19. 如請求項15或16所述的基板資訊分析方法，其中根據該線路尺寸資訊產生該線路特性資訊的步驟包括根據該線路寬度、該線路高度，以及該目標區域的介電層高度與介電層係數產生該線路阻抗值資訊。
  20. 如請求項15或16所述的基板資訊分析方法，包括根據該線路截面積、或線路體積判定線路阻抗產生異常。
  21. 如請求項14所述的基板資訊分析方法，更進一步包括根據該線路尺寸資訊獲得該基板的線路三維模型。
  22. 如請求項14所述的基板資訊分析方法，其中，更進一步包括依據該線路影像獲得該基板的表面瑕疵檢測結果。
  23. 如請求項14所述的基板資訊分析方法，其中，該線路特性資訊包含電性瑕疵、電磁干擾、以及阻抗匹配。
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