TW504569B - Optical inspection of laser vias - Google Patents

Description

504569 五、發明說明α)

發明範圍 統特別是關 雷射導通孔 本發明通常係關於自動的光學檢i(Α〇I)系 於一 A0 I系統用以檢查和偵測在印刷電路板上 的瑕庇。 發明背景 大部分多層印刷電路板（nPCB” s)都具有導通孔，/ 從〆層到另外一層的通路’其通常被電鍍以在各層二 供電子的接點。導通孔可以用許多方法來形成，例如藉2 在每一層要求的x-y位置中的孔，像這樣當這些層連接^在 一起，一個在另一個的上面且適當地符合位置，此孔秤定 義此經過的路徑。 & 最近，導通孔已經藉由首先形成一製成薄片的多層板來 作成，然後藉由用一雷射光束之光腐蝕及/或光切割來鑽 此導通孔。二廣泛使用之雷射的例子是三倍（或四倍）頻 率的脈衝YAG雷射（波長3 5 5或2 66 nm)和二氧化碳雷射、 (C 〇2，波長大约1 〇 · 6〆m )。兩種型式的雷射可以容易地 切割PCB薄片材料，像玻璃環氧樹脂或聚亞胺。此兩種型 式的雷射具有不同的優點和缺點。例如，一YAG雷射的雷 射光束切割通過銅。此特性提供能夠使用YAG雷射在覆蓋 銅的基板上製作導通孔的優點，然而如果沒有採取預防措 施的話可能過度鑽適此薄片（絕緣層）而進入較低層的： 銅。相反地，一C〇2雷射的雷射光束不能切割通過銅，因 此沒有過度鑽孔的烏險。然而一C02雷射不能用以在覆蓋 銅的基板上製作導通孔。因此’當使用一 C 02雷射時，金 五、發明說明（2) 如藉由蝕刻， 例 屬必須自希望鑽一導通孔處的頂層移除 對於—YAG雷射則不必如此作。 ：· 、圖1 F說明與雷射鑽的導通孔有關之不同梨式的瑕 =。此圖顯示一上銅層2，一薄片層3和一下銅墊4，其中 ’望鑽一導通孔5自上層2至墊片4的頂端。圖1A說明一在 鑽的導通孔，當然其意味雖然此導通孔鍍有銅’但沒有邊 成任何電子的連接在薄層2和墊片4之間。圖1B説明一過度 ，的^"通孔’其意味此導通孔被鑽通過墊片4造成太乂的 金屬部分留在墊片4上以用於薄層2和墊片4之間可靠的電 子連接。圖1 C說明驅逐”，亦即，留在導通孔5中來自於 此層之光腐蝕的殘渣，其可能造成電鍍或電子連接的問 題。圖1 D說明在導通孔中的異質材料7的出現，其可能造 成電鍍或電子連接的問題。圖說明一在電鍍下的導通 孔，也就是一適當鑽過具有不適合沉積之電鍍8的導通 孔’其可能造成不足的電子連接。圖丄F說明導通孔5 .未與 螯片4符合位置’雖然在鑽孔程序的本身上不是瑕疲，然 而其為一必須被偵測的瑕蔽因為其也可能導致一不足的電 子連接'。 ’、 雖然自動的光學檢查（A〇丨）系統典型地被用在檢查 PCBs，然而沒有任何已知的Α〇ί系統其可以精確地，可重 複地和可靠地偵測在雷射鑽的導通孔中各種的瑕疵，獨立. 於是否此PCB在檢查之下，而在其上的導通孔在檢查前被 清 >糸。此外，沒有任何雷射鑽孔修理站是已知的以實質地 檢查在一 P C Β上所有.雷射鑽的導通孔，且自動地僅修理那

第7頁 五、發明說明（3) 些具^可修理 美國專’〃之瑕庇塑式之瑕症之雷射鑽的導通孔。 以檢查—^第5，2 1 6，479號顯示和描·..述一光學檢查系統用 一印5兩:片狀與生產有關的表面以區分一第一材料，像 間，和使用:坂，和一弟二材料，像形成於其上·的銅之 析器工作，、〜雷射發光器選擇性地照明此表面’和信號分 射光。的以感測和分析燈光和由此雷射照明‘所產生的反 ,^ 發明摘要

本發明尊；t A 複地和可糞i提供一新奇的A〇1系統其可以精確地，可重 也值測和區分在雷射鑽的導通孔中各種不同的 發明可以同時地檢查貫孔和雷射鑽的導通孔。最 2此σ種不同瑕疵的偵測可以完成獨立於是否此PCB在檢 一之下，而在其上的導通孔在檢查前被清潔。 此外’本發明寻求提供一新奇的I系統其可以精確 地，可重複地和可靠地偵測和區分在雷射鑽的導通孔中各 種不同的瑕疵，且其可以自動地修理，例如藉由重新鑽 孔’那些可以修理之有瑕症的導通孔。最好，如果偵測到 不可修理的瑕疯則沒有任何導通孔，像具有可修淫之瑕龜 的導通孔，被重新鑽孔。 本發明使用一來自於至少二光學資料頻道之輸入的級 合，其感測發現在PCB上一撞擊在基板上之輻射光束的三： 個不同參數之一個以上；此基板（薄片，銅薄層，鋼片， 殘渣，等）的發光由於光束撞擊其上，自此基板之光束的 反射，和在撞擊點上光束的透射。每一個資料頻道為了最

504569 五、發明說明（4) 佳的f能最好可獨立於其他頻道調整。雖然最好此光束是 一雷射光束，本發明可以用任何同謫或非同調單色或多色 光束，或任何其他的輻射來完成，例如，電磁波或聲束。 注意名稱”發光”意指可見或不可見電磁輻射的_放射由於 以光子，帶電荷粒子，或化學改變形式之激發能量的吸 收。名稱發光包括螢光和鱗光。在"螢光”中，一原子或分 子發射可偵測的輻射通過自一較高至一較低的電子激發 態。此名稱螢光與現象有關其中在能量的吸收和發射之間 的時間間隔是極短的，典型地在0 . 0 1至1 0 0 0微秒的範圍 中。此名稱"磷光"與在激發已經中止之後繼續之輻射的發 射有關，且可以持續自一秒的部分至一小時甚至更久。 在PCB上金屬導體，像銅，的螢光在短波長可見光下· (例如發射自一氦鎘CW雷射442 nm的雷射光）是適度地小 於，通常由一大小的數量級，典型PCB薄片材料，像玻璃 環氧樹脂或聚亞胺，的螢光。此外，銅反射光比此典型的 PCB薄片材料要好很多。本發明利用在螢光和薄片反射相 較於導體中的差異為了區別被製成薄片之導通孔的部分和 銅的部分之間。 此反射和發光的感測器最好置於一被檢查之水平P C B之 上，且對於此導通孔成一角度。此感測器之成角度的方向 允許其檢視及提供感測的資訊延著此整個導通孔的深度。: 藉由同時結合及分析感測器輸入自至少兩個頻道，此A 0 I 系統可以偵測和區別在顯示於圖1 A -1 F中的一些不同的瑕 疵。此組合的資訊可以區別在此導通孔的瑕疵之間如對抗

504569 五、發明說明（5) 在·此ΡΈΪ之上表面上或在此導通孔底部的瑕疵。最重要 地，此組合的資訊可=區別鑽孔下或殘渣之間，其藉由進 一步的雷射鑽孔來修復，而其他像導通孔未對準的瑕疵通 常不能被修復。最好，此感測器的輪入是個別地:來自於 光的’反射的和透射的感測器之中二個的組合。此外，'广 感測器輸入可以是來自於此發光感測器的二個信號輪入此 或來自於此反射光感測器的二個輪入，j： φ夂σ二則 ’ /、τ母一输入解釋 為關於此發光或反射光的各種臨界值之一，缺％ ά设破結合以 债測此瑕窥的出現。 此透射感測’與此反射和發光感測器同賠，、、 丁 σ>1 }1ι| 自PCB的一側至另一側通過此洞的光，由此掉视 "、 出此鉍供關於貫穿 孔之位置，及可能瑕藏的資訊。此系統的敏成 、

v «度可以如I 望的調整，位了區別非常小的瑕疮之間，因此不备 何問題在電鍍或電子的導電率，像對抗那些 產生任 ~外又？此的，里ί 足夠尺寸的以產生一問題。例如，藉由調整μ 以与 . ，， 匕糸統的齡咸 度’此系統可以區別在一導通孔中剩下的殘逢之門 执 能阻礙電鍍或電子的導電率，例如，3〜4 // m尺寸二’、其可 當對抗殘渣其未考慮一對於電鍍或電子導雷率沾L殘產’ 如僅由1㈣尺寸的殘達。 ^的妨礙，例 此系統也可以用以在用一清潔劑清潔一pCB或電 或之後掃描此PCB。最好，當用此系統在清潔之前’又之前 PCB b守’僅使用一輸入，例如從此發光感測哭， — σ ^7\ .XI + 於此一感測器的信號被分析關於二不同的臨界值、、、，采自 合以決定此瑕疵的出現。 然後結

第10頁 504569 區域 之 五、發明說明（6) 此7Γ，此系統也4以用以實際上檢查在一中& 上所有的導通孔，立自動地區別於在此被檢查二二s 可修復和不可修復導通孔之間。那些被認為玎乜奴、' =i 孔實質地被修復。最好，可修復和不可修復導通孔1區刀 為此有瑕蘇導通孔的一個以上之瑕蔽型式或位I的1^數 因此，例如’鑽不夠的導通孔可能被認為可修復™因此可 能其後自動地進一步被鑽孔使得足夠的電子接觸可以與此 假的導通孔合而為一。最好，此系統包括一智慧型決斷樹 使得如果一PCB包括一不可修復的導通孔，例如，過度鑽 的或不重合的導通孔，沒有在此PCB上之可修復的導通孔 自動地被修復為了保存修復的資源。 因此根據本發明的一較佳具體裝置提供一自動的光學檢 查系統包括一電磁輻射的光源用以傳送一輻射光束在一被 檢查的物件上； 若干感測器被安排關於此輻射光束用以感測若干結合於 在被檢查之物件上找到的基板上撞擊在至少一撞擊帶之輻 射先束j輻射特性，其中這些感測器包括一發光感測器用 ^ Ϊ ’則；=¾ ^此光束彳里擊在此基板上的發光，和〆反射感測 ===基板反射的光束，而其中此感測器傳遞基 感測之輕射特性的資訊信號；及 干撞擊帶，以結合來作的以接收此資訊信號給若 基於該分析產生一指出：”器的該信號及對其分析，並 田 扣出瑕疵出現的輸出。 取好&糸統的一較佳具體裝置包括以下的至少一個以

504569 五、發明說明（7) 上：

瑕疵》包括自動可修復的瑕症和不奇自動修復的瑕庇Q 此發光感測器是一螢光感測器。 被檢查的物件是具有一導通孔形成的P C B其具肴一深 度，而此反射和發光感測器被放置相對於此導通孔成一角 度，使得該感測器通常沿該導通孔的整個深度可以檢視和 提供感測的資訊。 此感測器具有一可調的敏感度。

每一感測器的敏感度是彼此獨立而可調的。 每一感測器的位置是彼此獨立而可調的。 此輻射光束是一雷射光束。 此處理器包含一濾波器以濾除一可能造成一誤警報之發 光的位準。 此處理器包含一渡波器以濾除一可能造成一誤警報之反 射的位準。 此處理器處理此資訊信號成為二元信號關於預定發光和 反射的偵測臨界值。 此處理器產生一二元影像對於每一發光和反射信號。

此處理器將此二元影像乘在一起，並計算一合成的發光 和反射影像。 此處理器比較此合成的影像與預定的瑕疵參數，及產生· 一瑕疵報告。 此系統包括一鑽孔的雷射單元工作以在一PCB中鑽一洞 或導通孔；此自動的光學檢查系統和該鑽孔的雷射電子的

第12頁 504569 五、發明說明（8) 連 '接—控制器；而此洞或導通孔的位置自此自動光學檢 查系統反饋至此控制器，且此控制’器指示此鑽孔雷射鑽此 洞或導通孔。 此洞或導通孔的位置自此自動光學檢查單元反、.饋，.如果 該洞或導通孔被此處理分析為彳貞測的和可修復的。 此鑽孔的雷射工作以避免在該P C B上鑽任何的洞或導通 孔，如杲任何的洞或導通孔被此自動光學檢查系統判定為 偵測的和不可修復的。 此雷射鑽頭包含一 C02雷射。 此控制器也是處理器。 此鑽孔的雷射是該電磁輕射的光源用以在一被檢查的物 件上傳遞一輻射光束。 因此根據本發明的一較佳具體裝置提供一自動光學檢查 系統包括： 一電磁輻射的光源用以在一被檢查的物件上傳遞一輻射 光束； 一相對於此輻射光束安排的感測器用以感測一結合於在 被檢查之物件上找到的基板上撞擊在至少一撞擊帶之該輻 射光束的輻射特性，其中此感測器傳遞基於由該感測器感 測之輻射特性的資訊信號；及 一處理器與該感測器連接，此處理器工作的以·· 接收此資訊信號給若干撞擊帶， 藉由關於至少二個臨界值之資訊的分析自此資訊信-號 此摘錄關於該物件之額外資訊；及

O:\63\63720.PTD 第13頁 504569 五、發明說明（9) Ϊ於此摘錄的資訊產生一輸出指出一瑕疵的出現。 本發明的較佳具體裝置包括以下的至少一姐以上： 此處理器更包括一資訊組合器工作以組合關於獲得自關 於此至少二個不同臨界值的資訊信號之分析的該:物件.之額 外資訊。 此偵測的瑕疵包括被歸類為自動可修復的瑕疵和被歸類 為不可自動修復的瑕疵。 此感測器是一發光感測器工作以感測螢光。 此被檢查的物件是一具有一導通孔形成於其上的PCB， 其中此導通孔具有一深度，且其中此發光感測器被放置相 對於此導通孔成一角度，使得其通常沿該導通孔的整個深 度可以檢視和提供感測的發光資訊。 此感測器具有一可調的敏感度。 此輻射光束是一雷射光束。 此處理器包含一濾波器以濾除一可能造成一誤警報之發 光的位準。 此處理器處理此資訊信號以產生一組二元影像關於用於 發光之至少二個不同預定偵測的臨界值。 此處理器將此二元影像乘在一起，並由此計算一合成的 影像。 此處理器比較此合成的影像與預定的瑕疵參數，及基於 此比較產生一瑕疵^報告。 此系統更包括一鑽孔的雷射單元工作以在一 P C B中鑽十. 洞或導通孔；自動的光學檢查系統和此鑽孔的雷射電子的

O:\63\63720.PTD 第14頁 504569 五、發明說明（ίο) 連'接雰^一控制器，及此洞或導通孔的位置自該自動光學檢 查系統反饋至此控制器，其指示該鑽孔雷射鑽此洞或導通 此洞或導通孔的位置自此自動光學檢查單元反·.饋，如杲 該洞或導通孔被此處理器分析為偵測的和可修復的。 此雷射包含一co2雷射。 此控制器是該處理器。 此鑽孔的雷射是此電磁輻射的光源用以在一被檢查的物 件上傳遞一輻.射光束。 因此根據本發明的一校佳具體裝置.提供一系統用以修復 在一被檢查的電子電路中有瑕疵的雷射鑽孔，包括： 一自動光學檢查子系統工作以檢查一 PCB並提供在PCB上 瑕疲和非瑕疫導通孔的輸出指示，及 一連接此自動光學檢查系統和一雷射鑽頭的控制器，其 中此控制器工作以指示此雷射鑽頭自動地重鑽在P C B上被 指出為瑕疵的某些洞。 此可修復和不可修復洞的輸出指示更指出瑕疵的洞是可 修復的，和此雷射鑽頭自動地重鑽瑕疵的和可修復的洞。 此雷射鑽頭避免於該PCB上鑽任何的洞，如杲當檢查 時，在P U B上的洞或孔會由此自動光學檢查系統決定為一 瑕疵的且不可修復。 此雷射鑽頭包含一 C02雷射鑽頭。 此雷射為一 YAG雷射鑽頭，而此自動光學檢查系統決定 一可修復瑕疵洞的特性。

O:\63\63720.PTD 第15頁 504569 五、發明說明（11) 此?^修復瑕疵洞的特性是在此洞中一人造物品的尺寸。 此可修復瑕疵洞的特性是在此洞：中殘渣薄板的厚度。 此雷射鑽頭工作以提供一能量的量適合清理此洞而不會 過度的鑽此洞。 ：： 圖例概述 本發明將更完全的瞭解和知曉由其後詳細的說明，連同 此圖例，其中： 圖1A — 1F為六個結合於先前技術之雷射鑽的導通孔之不 同瑕疵之簡化的截面說明； 圖2為一根據本發明的一較佳具體裝置建構和工作的自 動光學檢查系統之簡化的方境圖說明； 圖3是圖2之系統的簡化流程圖； 圖4 A為一無瑕疵導通孔之簡化的截面說明； 圖4 B為結合圖4 A之導通孔的螢光和反射圖形的簡化說 明； 圖4C為相當於結合圖4A之導通孔之螢光和反射之二元影 像的簡化說明，和此二元影像的一組合影像； 圖5 A為具有一人造物品之導通孔之簡化的截面說明； 圖5B為結合圖5A之導通孔的螢光和反射圖形的簡化說 明； 圖5C為相當於結合圖5A之導通孔之螢光和反射之二元影 像的簡化說明，和此二元影像的一組合影像； 圖6 A為具有一第一鑽孔不足的洞之導通孔之簡化的截：面 說明；

O:\63\63720.PTD 第16頁 504569 五、發明說明（12) …圖@為結合圖6 A之導通孔的螢光和反射圖形的簡化說 明； ' 圖6C為相當於結合圖6A之導通孔之螢光和反射之二元影 像的簡化說明，和此二元影像的一組合影像；丨 圖7A為具有一第二鑽孔不足的洞，比圖6A之鑽孔不足的 洞淺的導通孔之簡化的截面說明； 圖7B為結合圖7A之導通孔的螢光和反射圖形的簡化說 明； 圖7C為相當於結合圖7A之導通孔之螢光和反射之二元影 像的簡化說明，和此二元影像的一組合影像； 圖8 A為具有一過度鑽孔的洞之導通孔之簡化的截面說 明； 圖8B為結合圖8A之導通孔的螢光和反射圖形的簡化說 明； 圖8C為相當於結合圖8A之導通孔之螢光和反射之二元影 像的簡化說明，和此二元影像的一組合影像； 圖9 A為一記錄不準確之導通孔之簡化的截面說明； 圖9 B為結合圖9 A之導通孔的螢光和反射圖形的簡化說 明； 圖9C為相當於結合圖9A之導通孔之螢光和反射之二元影 像的簡化說明，和此二元影像的一組合影像； 圖1 0為在用一清潔溶劑清潔一PCB之前在一PCB上一導通 孔之簡化的說明； ：. 圖1 1為一簡化的流程圖顯示圖2之系統之操作的另一較

O:\63\63720.PTD 第17頁 504569 五、發明說明（13) 佳’模賢； 圖1 2為一顯示關於一雙倍臨界值之導通孔之螢光圖形的 簡化說明； + 圖1 3為一根據本發明之一較佳具體裝置建構和、.工作的自 動光學檢查和PCB雷射鑽孔系統的簡化說明。 較佳具體裝置的詳述 現在參考圖2，其說明一根據本發明之一較佳具體裝置 建構和工作的自動光學檢查系統1 0。 系統1 0最好包括一電磁輻射的光源1 2用以傳遞一輻射光 束至一被檢查的物件。一較佳的輻射光源是一雷射，像一 可用的10 mW的氦鑛CW雷射自美國加州的Liconix。但是已 經知道本發明包含任何種類適合的雷射或輪射光源。一典 型的被檢查的物件是一適合的電子電路，像一PCB 16具有 一導通孔1 8形成於其上。導通孔1 8可以是一具有任何任意 深度的導通孔以達到在一多層PCB 16中某個預定的内層， 或一貫穿孔通過整個PCB 16的所有路徑。導通孔18可以由 機械鑽孔而形成，藉由使用一適當的雷射鑽頭（像C02， YAG或eximer雷射）來鑽孔，藉由#；刻或藉由任何其他適 當的導通孔產生程序。 若干感測器最好相對於輻射光束1 4安排以感測若干結合 於在被檢查之物件上找到的基板上撞擊在一撞擊帶2 0 (顯 .示於圖2中之一虛線圓）之輻射光束1 4的輻射特性。此”基 板"可以是此導通孔1 8的壁，一加工品被發現在此導通孔 中，一瑕疵在此導通孔中，外來的物質，溶劑等。這許多

O:\63\63720.PTD 第18頁 504569 五、發明說明（14) 感測1Γ最好包括一發光感測器2 2以感測此基板的發光，像 螢光或鱗光，由於光束1 4撞擊在其上，和一反射感測器2 4 用以感測自此基板之光束1 4的反射，和一透射感測器2 6用 以感測在撞擊帶20處光束14的透射。此感測器22:，24.和2 6 傳遞基於由感測器2 2，2 4和2 6所感測之輻射特性的資訊信 號至一處理器28，其對於光束14的每一撞擊帶處理此信 號。一掃瞄器.（未示出）可能用以傳遞光束1 4在導通孔1 8 的整個區域和深度上，例如在一長列或其他適合的有系統 之圖樣的序列.。 每一感測器22，24和26最好具有一可調的敏感度，且每 一感測器的位置及/或敏感度及/或可偵測率的臨界值可以 彼此獨立被調整。在此方式中，系統1 0的效能可以如所需 要的被調整和最佳化。此外，如將在下文中更詳細描述 的，一來自於不是發光感測器2 2就是反射感測器2 4的信號 可能同時被處理關於分開的臨界值以自此信號取得額外的 資訊，且其後此額外的資訊被結合為了偵測各種不同的瑕 疵其對於使用一來自於發光感測器2 2，反射感測器24和透 射感測器2 6之任何一種的單一信號，或是藉由組合任何許 多來自於感測器2 2，2 4和2 6之一個以上的信號不是可债測 的。發光及反射感測器2 2和2 4最好放置相對於導通孔1 8成 一角度，使得感測器2 2和2 4可以檢視和提供感測的資訊通 常沿此導通孔1 8的整個深度。 一較佳的發光感測器2 2是一光感測器，最好一光二極_體 或光電多工器型式的感測器工作以感測螢光/磷光發射，

O:\63\63720.PTD 第19頁 504569 五、發明說明（15) 雖然f他型式的感測器可以依據被檢查的物件和能階及/ 或被感測的輻射量而使用。 ’ 現在參考圖3其為系統1 0的一簡化流程圖，說明關於根 據本發明之一較佳具體裝置的操作。發光感測器·2 2提供關 於產生自光束14撞擊在帶20上光的發光強度的資訊，且此 資訊反饋至處理器2 8的發光強度頻道3 0。類似地，反射感 測器24提供關於自光束14被反射自帶20上光的反射強度的 資訊，且此資訊反饋至處理器28的反射強度頻道32。 發光強度頻道3 0最好備有一個以上的濾波器3 4其濾除典 型地結合於誤警報瑕疵之發光的假外貌，像島，墊片等。 類似地，反射強度頻道3 2最好備有一個以上的濾波器3 6其 濾除典型地結合於誤警報瑕疵之反射的假外貌，像那些結 合於粒子之亮度或可容忍的尺寸，像例如灰塵。濾波器.3 4 和3 6可以是光學濾波器或一處理器（未示出）例如應用適 當的運算法則。適當的濾波參數和敏感度如所希望的可以 預設，人工地可調或可程式化。 當個別地被濾波器3 4和3 6濾除之頻道3 0和3 2的輸出被處 理器2 8處理成為二元信號關於對於發光和反射個別地預定 的偵測臨界值。對於每一頻道3 0和3 2產生一二元影像.，而 這些二元影像被組合，最好被乘在一起，像素接著像素。 在此方法中，處理器2 8計算一混合的發光和反射頻道影像 38。 此混合的影像3 8則關於一預定的瑕疵參數4 0測量和分： 析。例如，典型的瑕疫參數包括一淨的墊片尺寸或一粒子

O:\63\63720.PTD 第20頁 504569 五、發明說明（16) 尺寸‘萌"臨界值。一典型的粒子尺寸臨界值為一 lym的粒子 尺寸，因為此一尺寸不考慮電鍍或電子導電率的阻礙。基 於此瑕疵參數4 0和此混合的影像3 8，產生一瑕疵報告4 2， 其可以，例如，被顯示或印出。 ' 現在參考圖4 A，4 B和4 C，其繪畫地說明此發光和反射信 號如何被結合，如上文參考圖3所描述的，以偵測瑕疵。 圖4A說明一無瑕疵的導通孔50具有一上銅層52和一下鋼墊 片5 4，被一薄片分開。光束14 (圖2 )掃瞄此導通孔5 0的 整個深度和區域。對於每一光束14的掃瞄通過在一導通孔 5 0上，如圖4 B中所見，在此例中顯示的一發光強度，關於 螢光和特指的圖F，和一反射強度，特指的圖R，被感測。 注意一導通孔50最好在掃瞄光束14中的多個通路中被感 測。此外，在圖F中見到對於一螢光感測器，此銅層5 2和 墊片5 4的螢光是相當低的，然而形成導通孔5 0之壁5 7的薄 片56的螢光則相當的高。因此，薄片56的螢光在圖4的螢 光圖F中顯示為二峰值。此峰值高於一預定的螢光臨界值 FT，其意味處理器28辨認其為一峰值結合於一非金屬材 料。 相反地，如圖4B之圖R中所見，此銅層52的反射是相當 的高，然而此薄片5 6的反射是相當的低。典型地，此銅層 52的反射高於墊片54的反射，因為墊片54較遠離反射感測 器24 (圖2)。最好一預定的反射臨界值RT被設定為銅層 52和墊片54之典型的反射位準的中間值，以便定義此導通 孔50的圓周邊界。因此，薄片56的反射在圖4的反射圖R中

O:\63\63720.PTD 第21頁 504569 五、發明說明（17) 顯示f二反峰值。因為銅層52的反射高於臨界值RT，而墊 片5 4和薄片5 6的反射低於該臨界值’.，處理器2 8可以輕易地 區別他們之間以空間地定義此導通孔5 0的圓周。 在圖4 C中，看到產生此螢光感測器之所有隨後'.之掃瞄路 徑的一二元影像。此二元影像相關於臨界值FT和RT被取得 且包括一在一清晰的，圓形環6 0内部之中央的，斜線圓形 區域5 8，其依次由一斜線區域6 2所限制。此清晰的環6 0相 當於表示於圖F中之信號的部分，且顯示為結合於此導通 孔5 0之薄片壁的螢光峰值其高於臨界值FT，然而區域58和 62相當於對於個別的墊片54和薄層52之圖F中的螢光信 號。相反地，產生此反射感測器之所有掃_路徑的一二元 影像。此二元影像包括一圓形區域6 4相當於墊片5 4和薄片 56的反射，二者都低於反射臨界值RT，其被一清晰區域66 所限制相當於塾片5 2的反射且高於臨界值R T。因此，如所 見，圓形區域6 4定義此導通孔5 0的空間區域。 根據本發明的一較佳具體裝置，顯示於圖4C中每一個斜 線區域5 8，6 2和6 4被指定一 1的值，每一個清晰區域6 0和 66被指定一 0的值。處理器28將這些值乘在一起以‘形成一 混合的影像7 0，顯示於圖4 C中，其指示在導通孔5 0内.的空 間區域，其適合於電子接點。因此，混合的影像7 0，顯示 於圖4C中，看到表示一燕瑕疲的導通孔50，其中在導通孔 5 0内的整個空間區域適合於電子接點。 現在參考圖5 A，5 B和5 C，其繪晝地說明此發光和反射3言 號如何被結合以偵測一由於一部分含蓋墊片5 4的加工品之

O:\03\63720.PTD 第22頁 504569 五、發明說明（18) 出現瑕疵。圖5 A說明具有一加工品7 2的導通孔5 0，像來 自於一姓刻程序的殘邊，在下銅墊^片5 4上。此形成壁5 7之 薄片5 6的螢光仍然顯示二主要峰值在圖5 B之發光圖F中’ 但是有一額外的峰值結合於加工品7 2。如所見，/每個峰值 的某個部分，包括結合於此加工品7 2的峰值，擴大到高於 一預定的螢光臨界值FT，其意味處理器28辨認這些峰值為 結合於一非金屬材料。 相反地，如圖5B之圖R中所見，此銅層5 2的反射是相當 的高，然而墊片5 4，薄片5 6，加工品7 2每一個的反射都低 於反射臨界值RT。注意此加工品72的反射不同於墊片54的 和薄片5 6的，然而在此顯示的例子中每一個別的反射強度 小於反射臨界值RT。 在圖5 C中，看到此螢光和反射頻道的二元影像，相關於 臨界值FT和RT而取得，用描述於上文相關於圖4C的方法結 合以形成一混合的影像7 4相當於圖4 C中混合的影像7 0。可 以看到異常物7 6相當於加工品7 2 (圖5 A )，就是一非金屬 螢光體其位於一應該完全被銅墊片5 4佔據的區域。與此異 常物7 6的尺寸有關，導通孔5 0可以根據檢查的參數分類為 有瑕蔽的和無瑕疵^的。 現在參考圖6A，6B和6C和圖7A，7B和7C，其繪畫地說明 此發光和反射信號如何被結合以偵測一由於一鑽孔不足的 洞造成的瑕疵，注意有時一殘渣薄片的薄層可能不需要成 為一導通孔瑕範，而相反地一殘渣薄片的厚層可能造成― 瑕疵。圖6 A，6 B和6 C說明一部分地鑽孔不足的洞其是無瑕

O:\63\63720.PTD 第23頁 504569 五、發明說明（19) ，疵的了*而圖7 A，7 B和7 C說明一具有一較厚殘潰薄片之鑽孔 不足的洞其為有瑕疵的。 ‘ 圖6A說明一第一鑽孔不足的導通孔78具有一鑽孔不足的 區域79在其内。雖然導通孔78是鑽孔不足的，其.不是有瑕 疵的。如圖6B中所見，此接受自壁57之薄片56的螢光強度 -仍然顯示二峰值在螢光圖F中，且此鑽孔不足的洞7 8之螢 光是不同於顯示於圖4B中之導通孔50的。注意在圖6B之圖 · F中峰值之間的螢光強度，相當於鑽孔不足的區域79高於 -圖4B之圖F。.這是因為在鑽孔不足的導通孔78中一殘渣的 薄層由於鑽孔不足而呈現在鑽孔不足的區域79中，其典型 _ 地造成一小但可測量的發光強度^此外，看到盡管發光的 出現，圖6B之圖F的強度不會超過螢光強度臨界值FT，.因 此顯示在圖6 A中的墊片5 4，薄片殘渣7 9不太厚以至於會阻 礙與墊片54之好的電子接觸。 相反地，在圖6A中銅層52的反射是相當的高，然而形成 壁57的薄片56和在鑽孔不足的導通孔78中之墊片54是相當 低的。注意雖然鑽孔不足的導通孔7 8之反射圖R不同於無 瑕疵之導通孔50的反射圖R (圖4A)，此反射圖R相當於鑽 孔不足之導通孔78的墊片54，同樣的不會超過圖6B中的臨 界值RT。 在圖6 C中，看到此螢光和反射頻道的二元影像，相關於 © 臨界值FT和RT而取得，被組合以形成一混合的影像80其實 際上類似於對於無瑕疵之導通孔5 0的混合的影像7 0。注：意 -雖然出現一殘渣，與一墊片5 4之適當的電子接觸仍然可以

O:\63\63720.PTD 第24頁 504569 五、發明說明（20) 完成^•因此，因為發光低於臨界值FT，沒有瑕疵被偵測 到。 ’ 現在參考圖7 A，7 B和7 C，其繪畫地說明此發光和反射信 號如何被結合以偵測一由於另一鑽孔不足的洞造·.成的瑕 疵，其具有若干殘渣造成此鑽孔不足的洞的瑕疵。圖7 A說 明一鑽孔不足的導通孔8 4，鑽孔不足的導通孔8 4較淺，即 其包含相較於圖6A之鑽孔不足的導通孔78 —較大量的殘渣 在鑽孔不足的區域85中。如圖7B中之圖F中所見，此形成 壁57的薄片56仍然顯示二峰值，但是在鑽孔不足的導通孔 84内看到此區域85的螢光不同於無瑕疵的導通孔50，如圖 4B中所示，且不同於鑽孔不足的導通孔78，如圖6B中所 示。注意在圖7B中之圖F中峰值之間的螢光強度高於圖4 B 的圖F和圖6B的圖F。這是因為在鑽孔不足的導通孔84中：一 相當厚的殘邊層出現在鑽孔不足的區域85中，其典型地造 成一相當大的可量測的發光強度。此外，看到圖7 B之圖F 的發光強度超過螢光強度的臨界值FT，因此指示一瑕疵， 因為與圖7A中的墊片54之適當的電子接觸不能完成。 在圖7 C中，看到此螢光和反射頻道的二元影像，相關於 臨界值FT和RT而取得，被組合以形成一混合的影像90:。因 為在圖7B中之螢光圖F超過臨界值FT，在圖7C中看到僅有 一清晰區域92和斜線區域58 (圖4C)不見了。因此乘上圖 7C中的圓形區域64，其定義此接收自圖R之鑽孔不足的導 通孔8 4的空間區域，獲得一無效的結果，像由混合影像㈣ 之虛線所顯示的，其指出此墊片應該已置於何處。因此指

O:\63\63720.PTD 第25頁 504569 五、發明說明（21) 出塾X54整個被含蓋且與其之適合的電子接觸不能完成。 因此由圖6B ，6C和7B及7C知道，·處理器28 (圖2)可以 區別不同之鑽孔不足的洞的深度。此外，藉由選擇適當的 臨界值FT和RT，對於鑽孔不足之殘渣的出現，一導通.孔的 敏感度可以被決定。因此例如’一第一臨界值可以應用於 各種導通孔其需要一非常高度的清潔，而另一臨界值可以 應用於導通孔其中大量的殘渣仍然可接受而不會產生導通 孔的瑕疵。此臨界值可以用為例如在一電路中實體位置的 函數，或一型式或有意使用的函數。此外，多個臨界值 (未示出）可以提供給相同的導通孔使得一第一臨界值用 以確定一殘渣的出現，而一第二和額外的臨界值可以提供 以決定在此導通孔中殘潰的數量。此一多個臨界值的裝置 可以是有益的，例如，首先在決定是否重新鑽孔或清除一 鑽孔不足的導通孔78，及額外地決定此t要用於清除此導 通孔之雷射能量的量，例如，如果使用一 Y A G雷射，為了 確保重新鑽孔不會由於過度鑽孔而破壞此導通孔。 現在參考圖8A，8B和8C，其繪晝地說明此發光和反射信 號如何被結合以偵測一由於一過度鑽的導通孔造成的瑕 疵。圖8 A說明一過度鑽的導通孔1 0 0，亦即，一導通孔具 有一破損處1 0 2在墊片5 4中。如圖8 B中所見，在此過度鑽 的導通孔100的壁57中之薄片56的螢光強度仍然顯示二峰 值在此螢光圖F中，然而過度鑽的洞100的螢光圖F也包括 一顯示薄片5 6之峰值的中間之破損處1 0 2的長釘的出現。： 相反地，如圖8B之圖R中所見，銅層52的反射高於反射

O:\63\63720.PTD 第26頁 504569 五、發明說明（22) 臨界fR T，而墊片.5 4圍繞破損處1 0 2之截面的反射，雖然 相當高，仍小於反射臨界值RT。此形成壁5 7和在破損處 102底下之薄片56的反射也相當低且小於反射臨界值RT。 在圖8 C中，看到此螢光和反射頻道的二元影像，:·.相關於臨 界值FT和RT而取得，如相關於圖4C描述的結合以形成一混 合的影像1 0 6其具有一異常物1 0 8相當於在過度鑽的洞1 0 0 中的破損處1 0 2。 注意表示一過度鑽的洞之圖8 C的混合影像1 0 6非常相似 於影像7 4 (圖5 C )顯示一異常物7 6其相當於一加工品7 2 (圖5 A )。根據本發明的一較佳具體裝置，一殘渣加工品 和一過度鑽的洞之間的區別被造成相關於用以準備此雷射 導通孔之鑽孔程序的型式。因此例如，如果此雷射導通孔 最初使用一 C 02雷射鑽孔，其未鑽穿銅，此異常物被假定 為一加工品76。然而，如果此雷射導通孔使用一YAG雷射 鑽孔，其能夠鑽穿銅，此異常物被假定為一過度鑽的洞。 現在參考圖9 A，9 B和9 C，其繪畫地說明此發光和反射信 號如何被結合以偵測一由於一未位置相符的洞所造成的瑕 疵。圖9A說明未與墊片54對準的導通孔110。 在圖9 B之圖F中所見，薄片5 6的螢光顯示一結合於此右 手薄片壁11 2的峰值其延伸下至墊片5 4，和一結合於左手 壁114之相當高螢光的寬頻和一在此導通孔110之底部處之 薄片56的無塾片區域。 相反地，如圖9B之圖R中所見，銅層52的反射相當高且 高於臨界值RT。薄片56的反射顯示一結合於此薄片壁112

O:\63\63720.PTD 第27頁 504569 五、發明說明（23) 的反哥"峰值其下降至塾片54，和一結合於此導通孔50的底 部處之薄片的壁1 1 4和無墊片區域之相當低反射的寬頻 道。墊片5 4的反射相較於薄片5 6的反射是相當高的，然而 其仍是低於臨界值RT。在圖9C中，看到此螢光和.反射頻道 的二元影像，相關於臨界值F T和R T而取得，被組合以形成 一混合的影像1 1 6其由於導通孔1 1 0和墊片5 4之間的位置不 符被弄成畸形，未發現於顯示的例子中，且相較於一適當 形成的導通孔為小，例如圖4A-4C的導通孔50。 當上述的討論已經相關於來自此輸入頻道之信號的二元 組成，對技術上已熟練的人會知道為了進一步區別不同瑕 疵型式之間，可以提供各種多樣的臨界值或健全的運算法 則工作以分析此類比信號。 本發明可以用以掃瞄一 P C B在用一液體清潔溶劑清潔此 PCB之前和之後。圖4A - 9C說明檢查此導通孔50通常在用一 液體清潔溶劑清潔此P C B之後。此清潔溶劑去除大部分留 在此導通孔中的殘渣並準備此銅層5 2的表面不會有污點和 其他的加工品，其可能影響反射光或螢光。典型地當此 PCB在檢查之前被清潔時，有一顯著的差異在此導通孔5 0 的底部處之銅墊片54的螢光和組成此導通孔50的壁57:之薄 片的之間。也有一大的不同在位於各種導通孔的底部處之 銅層52和塾片54之個別的反射。

現在參考圖1 0，其為一用一清潔溶劑清潔一 P C B之前在 此PCB上一導通孔的簡化說明，和參考圖1 1其為一簡化的 流程圖顯示圖2的系統之操作的另一較佳模式，其中一 PCB

O:\63\63720.PTD 第28頁 504569 五、發明說明（24) 在清1Γ前 >皮檢查。 現在參考圖1 0，看到在用一清潔溶劑清潔此PCB之前， 可以至少有一些殘渣在一導通孔丨2 0和其周圍中。特別 地，典型地有一薄片層1 22至少部分地含蓋一導·通孔1 2 0的 底部墊片1 2 4，及/或薄片材料1 2 6或其他非反射殘渣可以 玫置在近導通孔120的一上銅層128上，像光蝕其間丟棄的 材料，指紋殘餘物，氧化等《此殘渣通常降低此銅的反 射。此外，如果此反射臨界值降低以適應此降低的反射 率，不想要的發光點可能出現在墊片1 2 4的底部，例如， 在該處薄片層122不會含蓋整個墊片因此其會知道在 此清潔前的情況，造成自薄片層i 2 2在此底部墊片1 2 4之反 射中的改變和在此上銅層128之反射率中的不枣均可能造 成反射強度頻道32提供不規則的資訊或為相當Λ不同=^ 提供於清潔後之資訊的資訊，這些不規則典塑地造成f 難定義此導通孔1 2 0的空間邊界，或很難偵測在導k 内瑕疵的出現。

在本發明的一較佳具體裝置中，對於清潔之 查，完全沒有使用反射強度頻道3 2。相反地， ‘對於I 前的PCB檢 對於一無瑕 =導通孔1 2 0的發光強度信號形成模式，立對於I 1言&號 —的導通孔120來自於感測器22或24 (圖2)之〆· (最好是螢光）最好關於二臨界值分析。 #東1 4撞 現在參考圖1 1，發光感測器2 2提供關於產生自 擊在帶20 (圖2)之光發射的發光強度，而此資訊反領一 處理器2 8的一發光強度頻道工3 〇。

O:\63\63720.PTD 第29頁 504569 五、發明說明（25) :一？1光強度頻道信號1 3 0最好用一個以上的濾波器1 3 4來 處理，其濾除假的發光外表典型地姑合於錯誤警示的瑕 疵，像島，墊片等。濾波器13 4可以是，例如，一光學濾 波器或適合的運算法則。適合的濾波參數和敏感.度可以被 預設，人工地可調和可程式化，如所希望的。 被濾波器1 3 4濾波之頻道信號1 3 0的輸出被處理器2 8處理 成為二元信號關於二預定的偵測臨界值，即一上臨界值和 一下臨界值，如顯示和描述於下文相關於圖12的，以產生 一上臨界值個別的第一二元影像1 3 6和一下臨界值個別的 第二二元影像1 3 8。此第一和第二二元影像對於此上和下 臨界值個別地被乘在一起，像素乘像素，以顯示和描述於 上文的方法，例如關於圖4 C。在此方法中，處理器2 8 .(圖 2 )計算一混合的影像1 4 0。 然後此混合的影像1 4 0被測量並與預定的瑕疵參數1 4 2比 較。例如，一種瑕疵參數可以是一最小的墊片尺寸或一粒 子尺寸的臨界值。基於此瑕疵參數1 4 2和此混合的影像 1 4 0，產生一瑕疫報告1 4 4，其可以被顯示或印出，例如。 現在參考圖12，其中圖A是一清潔前被檢查之無瑕疵導 通孔120的螢光圖，其中上峰值150表示接收自導通孔120 的壁152 (圖10)之螢光信號，及下谷值154表示接收自墊 片1 2 4的螢光信號。注意下谷值1 5 4具有一小但可測量的值 由於一薄片層1 2 2的出現，其尚未向導通孔1 2 0清潔。 藉由適當地預設一下臨界值158和一上臨界值156，及-忽 略此反射頻道，處理器2 8可以運用下臨界值1 5 8以正確地

O:\63\63720.PTD 第30頁 504569 五、發明說明（26) 辨別¥通孔1 2 0的圓周邊界，類似於反射頻道3 2 (圖3 )， 及運用上臨界值1 5 6以說明對於一清潔前的導通孔是否在 墊片124底部處薄片層122的螢光值是在一可接受的範圍 内，或是否其他瑕疵，像鑽孔不足的薄片，破損.或不可接 受厚的薄片出現。 、

此雙臨界值的操作通常類似於和自我說明在圖4 A - 9 C 的檢視中，其中關於下臨界值158得自圖A的值用以代替顯 ' 示於圖4B，5B，6B，7B，8B和9B中圖R中的值，獲得自關 · 於臨界值RT之光強度反射頻道32，為了定義導通孔120的 邊界。因此，在用以於清潔前檢查導通孔的具體裝置中，_ 光強度反射頻道32 (圖2 )被一發光信號取代，其關於一 低臨界值1 5 8被評估。光強度發光頻道1 3 0關於上臨界偉 1 5 6被分析以辨別瑕疵，而其操作實際上類似如圖3 A - : 9 C 中光強度發光頻道信號1 3 0的操作。 來自發光強度頻道3 0之資訊的使用，及關於二不連續臨 界值的分析，如反對分析來自一發光強度頻道3 0和反射強 度頻道32二者的資訊，具有另一好處，其中系統1 0變成較 不敏感或無感覺於亮點在導通孔120的底部，其可能造 成，例如，一不均勻的鍍膜或薄片殘渣覆蓋墊片1 2 4。 其知道當運用一雙臨界值於發光強度頻道130時，典型 地需要模仿導通孔1 2 0及濾除信號和調整增益為了確保一 ® 無瑕疵導通孔產生一具有可分辨的上峰值150和中間下谷 值1 5 4的信號，和說明在未清潔導通孔1 2 0的底部中可接受 -之薄片殘渣厚度的容許度，即造成一瑕疵的殘渣厚度。最

O:\63\63720.PTD 第31頁 504569 五、發明說明（27) 好，Ύ臨界值可以位於一位準剛好低於一最小可接受的下 谷值154，而上臨界值可以位於一位準在下谷值154和上峰 值1 5 0的中間取決於用以偵測殘留在導通孔1 2 0内部的殘餘 薄片或殘渣之希望的敏感度。 ‘· ·. 其知道一檢查系統1 0可以用線路裝備來完成導通孔檢 查，根據關於圖3和圖1 1所顯示及描述的方法之一。此 外，檢查系統1 0可以用線路裝備而能夠完成導通孔檢查， 根據關於圖3和圖1 1二者所顯示及描述的方法，在該情況 中，提供一開關使一使用者能夠選擇是否檢查此P C B在清 潔之前或後。 現在參考圖13，其說明一自動光學檢查及PCB雷射鑽孔 系統1 6 0，根據本發明的一較佳具體裝置而建構和工作. 的。自動光學檢查及PCB雷射鑽孔系統1 60最好包括自動光 學檢查系統1 0其用以檢查P C B 1 6 1如上所述。此外，系統 160包括一鑽孔雷射162其在PCB 161中鑽洞或導通孔164。 系統1 0和鑽孔雷射1 6 2都電子的連接於一控制器1 6 6。其知 道鑽孔雷射可以是一包括檢查系統1 0和控制器1 6 6之積體 單元的部分，或可以是一附加或模組化的單元。此外，鑽 孔雷射可以工作以在檢查前和後鑽導通孔，或作為選擇 的，鑽孔雷射可以專注於只有在被檢查系統1 0檢查後之導 通孔的再鑽孔。 最好系統10是工作以自動地光學檢查在一PCB 161的一 表面上的整個電子電路，和偵測導通孔1 6 4其為無瑕疵的 或瑕疵的及可修復的（例如鑽孔不足的導通孔或具有殘渣

O:\63\63720.PTD 第32頁 504569 五、發明說明（28) 和殘f物在其中的導通孔）或不可修復的導通孔（例如具 有破損的導通孔或其墊片是位置不’符的）。在PCB 161上 瑕疵·的和可修復之導通孔164的位置反饋至控制器166，其 指示鑽孔雷射重新鑽這些導通孔1 5 8，最好自動.地。 根據本發明的一較佳具體裝置，如果一瑕疵的和不可修 復的導通孔被偵測到，例如一帶有破損或位置不符的導通 孔，沒有一導通孔1 6 4被重新鑽孔，為了保存時間和鑽孔 的資源。因此如果一瑕疵的和不可修復的導通孔被偵測 到，此包括此一瑕疵的和不可修復的導通孔之P C B 1 6 1可 以丟棄或送至一不同的，典型地非自動的，維修站此瑕疵 的本質在該處可以如所希望的進一步評估和修復。 一用以重新鑽此導通孔的較佳雷射是一 C 02雷射，因.為 此一雷射不會鑽入下金屬層，如上文中所述。此外，因：為 製造流程的要求，自動光學檢查和P C B雷射鑽孔系統1 6 0可 以合併一YAG或其他雷射其鑽過銅和薄片層。當使用此一 雷射時，最好運用若干不同的臨界值為了確知一瑕疵導通 孔的存在和進一步決定鑽孔不足之薄片的深度和殘留在導 通孔1 2 0上的殘留物（圖1 0 )。一旦一殘留物的厚度被決 定，雷射鑽孔機工作以加一適當雷射能量的量以移除.此鑽 孔不足之薄片或殘渣而不會破壞在導通孔1 2 0之底部處的 墊片1 2 4。注意控制器1 6 6可以是描述於上文中的處理器 2 8。更須注意其可能使用相同的雷射來檢查和鑽此導通 孔。因自動光學檢查和PCB雷射鑽孔系統1 6 0高效地和快速 地檢查和鑽在P C B s中的導通孔或洞。

O:\63\63720.PTD 第33頁 504569 五、發明說明（29) 其爾*會被技術上已熟練的人所知道，本發明並不被已經 特別顯示和描述於上文中的所限制·。更確切的說，本發明 的範疇包括描述於上文中之特徵的組合與次組合和由此之 修正和變化’其會發生於一技術上已熟練的人在讀取前文 描述時且其不在先前的技術中。

O:\63\63720.PTD 第34頁 504569 案號 89106616 _τί 年f月曰_修正

圖式簡單說明 2 上銅 層 ?1 年 修止 補充 薄 片 層 4 下 銅 墊 5 導 通 孔 6 殘 渣 7 異 質 材 料 8 電 鍍 10 動 光 學 檢 查 糸統 12 光 源 14 輻 射 光 束 16 PCB 18 導 通 孔 20 撞 擊 帶 22 發 光 感 測 器 24 反 射 感 測 器 26 透 射 感 測 器 28 處 理 器 30 發 光 強 席 頻 道 32 反 射 強 度 頻 道 34， '36 濾 波 器 38 混 合 的 發 光和反射頻道影像 40 預 定 的 瑕疵爹數 42 瑕 報 告 50 無瑕症 的 導通孔 52 上 銅 層 54 下 銅 墊 片 56 薄 片 57 壁 58 中 央 的 斜 線0形區 域 60 清 晰 的 ， 圓 形 ，環 62 斜 線 區 域 64 圓 形 域 66 清 晰 區 域 70 混 合 的 影 像 72 加 工 品 74 混 合 的 影 像 76 異 常 物 78 導通孔 79 鑽 孔 不 足 的 區 域 84 導通孔 85 鑽 孔 不 足 的 區 域 90 混 合 的 影 像 92 清 晰 區 域 100 導通孔 102 破 損 處 104 長 釘 106 混 合 的 影 像 O:\63\63720-910430.ptc 第35頁 504569

案號89106616 夕/年么月4 °、曰_修正 圖式簡單說明 108 異 常 物 110 導 通 孔 112 右 手 薄 片 壁 114 左 手 壁 116 混 合 的 影 像 120 導 通 孔 122 薄 片 層 124 底 部 墊 片 126 薄 片 材 料 128 上 銅 層 130 發 光 強 度 頻道信號 134 濾 波 器 136 上 臨 界 值 138 下 臨 界 值 140 混 合 的 影 像 142 預 定 的 瑕 0^ 參數 144 瑕 龜 報 告 150 上 峰 值 152 壁 154 下 谷 值 156 上 臨 界 值 158 下 臨 界 值 160 系 統 161 PCB 162 鑽 孔 雷 射 164 鑽 孔 或 導 通 孔 166 控 制 器 F 螢 光 圖 FT 螢 光 臨 界 值 R 反 射 圖 RT 反 射 臨 界 值 O:\63\63720-910430.ptc 第36頁

Claims (1)

1. 504569 案號89106616 年莩

   系統， 以在一要檢查的物件上傳遞一輻射 此輻射光束 到的基板上 性，該等因 碰撞基板上 板之光束的 性傳遞資訊 的處理’ 自於該感測 析而顯示瑕 1項之系統 可修復的瑕 1或2項之系 ^、申請專利範圍 1 . 一種自動光學檢查 一電磁輻射源，用 光束； 多個感測器相對於 於在被檢查之物件上找 幸§射光禾有關的輪射特 器，用以感測由於光束 器，用以感測來自此基 該感測器感測之輻射特 一與該感測器聯繫 的資訊信號，以結合來 信號，和產生基於該分 2 .如申請專利範圍第 可修復的瑕疵和非自動 3 .如申請專利範圍第 包含一螢光感測器。 4.如申請專利範圍第 具有一導通孔形成於其 反射和發光感測器相對 感測器可以檢視和提供 度。 5 .如申請專利範圍第 一可調的敏感度。 配置，用以感測多個與 撞擊在至少一撞擊帶之 感測器包括一發光感測 的發光，和一反射感測 反射，該感測器基於由 信號；及 操作以接收多個碰撞帶 器的該信號，並分析此 窥出現的輸出。 ，其中該瑕疵包括自動 窥0 統，其中該發光感測器 1或2項之系統，其更包含一 P C B， 上，該導通孔具有一深度，其中該 於此導通孔成一角度放置，使得該 第二資訊通常沿該導通孔的整個深 1或2項之系統，其中該感測器具有 6 .如申請專利範圍第5項之系統，其中每一感測器的敏

   O:\63\63720-9l0430.ptc 第37頁 504569 _案號89106616 4/年〆弟g日__ 六、申請專利範圍 感度是可彼此獨立地調整。 7 .如申請專利範圍第1或2項之系統，其中每一感測器的 位置是可彼此獨立地調整。 8 .如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該輻射光束包 含一雷射光束。 9 .如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該處理器包含 一濾、波器，以濾除一可能造成一錯誤警示之發光的位準。 1 0 .如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該處理器包 含一濾波器，以濾除一可能造成一錯誤警示之反射的位 準〇 1 1 .如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該處理器參 考發光和反射之預定的偵測臨界值處理該資訊信號成為二 元信號。 1 2.如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該處理器產 生一對於每一發光和反射的二元影像。 1 3.如申請專利範圍第1 2項之系統，其中該處理器將該 二元影像乘在一起，並計算一合成的發光和反射的影像。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之系統，其中該處理器比較-該合成影像與預定的瑕疵參數，並產生一瑕疵報告。 1 5 .如申請專利範圍第1或2項之系統，更包含一鑽孔雷 射工作以在一 PCB中鑽一洞或導通孔，該自動光學檢查系 統和該鑽孔雷射以電子地連接於一控制器，其中此洞或導 通孔的位置自該自動光學檢查系統送至該控制器，其指示 該鑽孔雷射鑽此洞或導通孔。

   O:\63\63720-910430.ptc 第38頁 504569 _案號89106616 f /年〆月）u曰 修正__ 六、申請專利範圍 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之系統，其中此洞或導通孔 的位置被送自該自動光學檢查裝置如果該洞或導通孔被此 處理器分析為瑕疲和可修復的。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項之系統，其中該鑽孔雷射工 作以避免在該P C B上鑽任何洞或導通孔如果任何該洞或導 通孔被該自動光學檢查系統判定為瑕疵和不可修復的。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項之系統，其中該鑽孔雷射包 含一 C02雷射。 1 9 .如申請專利範圍第1 5項之系統，其中該控制器是該 處理器。 、 2 0 .如申請專利範圍第1 5項之系統，其中該鑽孔雷射是 該電磁輻射源，用以在一被檢查的物件上傳遞一輻射光 束。 2 1 . —種自動光學檢查系統，包含： 一電磁輻射源，用以在一要檢查的物件上傳遞一輻射 光束； 一感測器，相對於此輻射光束配置，用以感測一與在 被檢查之物件上找到的基板上撞擊在至少一撞擊帶之輻射 光束有關的輻射特性，該感測器基於由該感測器感測之輻 射特性傳遞資訊信號；及 一連接於該感測器的處理器操作以： 接收若干撞擊帶的資訊信號， 藉由參考至少二個不同臨界值分析資訊信號自此資 訊信號取得關於該物件的額外資訊，及

   O:\63\63720-9i0430.ptc 第39頁 504569 _案號89106616 f/年β月日 修正_ 六、申請專利範圍 產生基於此取得之資訊的分析而顯示一瑕疵之出現 的輸出。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項之系統，且其中此處理器更 包含一資訊組合器操作以組合由獲得自參考此至少二個不 同臨界值分析資訊信號關於該物件之額外資訊。 2 3 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，其中該瑕疵包 括被分類為可自動修復的瑕疵和被分類為非自動修復的瑕 龜。 2 4 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，其中此感測器 是一發光感測器工作以感測螢光。 2 5.如申請專利範圍第21或22項之系統，更包含一PCB具 有一導通孔形成於其上，該導通孔具有一深度，其中該發 光感測器相對於此導通孔成一角度放置，使得該感測器可 以檢視和提供感測的資訊通常沿該導通孔的整個深度。 2 6 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，其中該感測器 具有一可調整的敏感度。 2 7 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，其中該輻射光 束包含一雷射光束。 2 8 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，其中該處理器 包含一濾波器以濾除一可能造成一錯誤警示之發光的位 準。 2 9 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，其中該處理器 處理該資訊信號，參考至少二不同之預定的偵測臨界值以 產生一組二元信號以發光。

   O:\63\63720-910430.ptc 第40頁 504569 _案號89106616 f /年/月 曰 修正___ 六、申請專利範圍 3 0 .如f請專利範圍第2 9項之系統，其中該處理器將該 二元影像乘在一起，並計算一合成的影像。 3 1 .如申請專利範圍第3 0項之系統，其中該處理器比較 該混合影像與預定的瑕疵參數，並產生一瑕疵報告。 3 2 .如申請專利範圍第2 1或2 2項之系統，更包含一鑽孔 雷射工作以在一PCB中鑽一洞或導通孔，該自動光學檢查 系統和該鑽孔雷射以電子地連接於一控制器，其中此洞或 導通孔的位置自該自動光學檢查系統送至該控制器，其指 示該鑽孔雷射鑽此洞或導通孔。 3 3 .如申請專利範圍第3 2項之系統，其中此洞或導通孔 的位置被送自該自動光學檢查裝置如果該洞或導通孔被此 處理器分析為瑕疲和可修復的。 3 4.如申請專利範圍第3 2項之系統，其中該鑽孔雷射工 作以避免在該P C B上鑽任何洞或導通孔如果任何該洞或導 通孔被該自動光學檢查系統判定為瑕疵和不可修復的。 3 5 .如申請專利範圍第3 2項之系統，其中該鑽孔雷射包 含一 C 02雷射。 3 6 .如申請專利範圍第2 1項之系統，其中該控制器是該-處理器。 3 7.如申請專利範圍第3 2項之系統，其中該鑽孔雷射是 該電磁輻射源，用以在一被檢查的物件上傳遞一輻射光 束。 38. —種用以修理在一要檢查電子電路中有瑕疵之雷射 鑽洞之系統，包含：

   O:\63\63720-910430.ptc 第41頁 504569 _案號 89106616 /V 年/月钐。曰__ 六、申請專利範圍 一自動光學檢查子系統，操作以檢查一 P C B和提供在 該P C B上有瑕/疵和無瑕庇導通孔的輸出指示，及 一連接於該自動光學檢查系統和一雷射鑽孔系統的控 制器，該控制器操作以指示此雷射鑽頭自動重新鑽至少在 此P C B上被指出為有瑕症的某些洞。 3 9 .如申請專利範圍第3 8項之系統，其中此自動光學檢 查系統提供一可修復和不可修復之有瑕疵洞的輸出，和該 雷射鑽頭自動鑽有瑕疵的且可修復的洞。 4 0 .如申請專利範圍第3 8或3 9項之系統，其中該雷射鑽 頭避免鑽任何洞如果該自動光學檢查系統偵測到一有瑕疵 和不可修復的洞。 4 1 .如申請專利範圍第3 8項之系統，其中該雷射鑽頭是 一C02雷射鑽頭。 42.如申請專利範圍第38項之系統，其中該雷射是一YAG 雷射鑽頭。 4 3 .如申請專利範圍第4 2項之系統，其中此自動光學檢 查系統工作以決定一可修復有瑕疵的洞之一特性。 4 4 .如申請專利範圍第4 3項之系統，其中此可修復有瑕_ 庇的洞之特性為一在此洞中之加工品的大小。 4 5 .如申請專利範圍第4 2項之系統，其申此可修復有瑕 疵的洞之特性為一在此洞中之殘渣薄片的厚度。 4 6 .如申請專利範圍第4 2項之系統，其中此雷射工作以 提供若干能量，其適合清理此洞而不會過度鑽此洞。

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