TWI487898B - 電路板之盲孔內缺陷的檢測設備、檢測系統及其檢測方法 - Google Patents

電路板之盲孔內缺陷的檢測設備、檢測系統及其檢測方法 Download PDF

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Description

電路板之盲孔內缺陷的檢測設備、檢測系統及其檢測方法
本發明係關於一種電路板於光學上之檢測設備、檢測系統及其檢測方法，更特別的是關於一種電路板之盲孔內缺陷的檢測設備、檢測系統及其檢測方法。
光源系統在自動光學檢測(AOI)上係扮演著舉足輕重的腳色。舉例來說，在液晶顯示器、半導體積體電路之晶片以及相關印刷電路的製造過程中皆須經過精密的自動光學檢測，以確保完成品的品質。
電路板上的檢測通常是針對金屬導線線路或導電接點墊進行是否有缺陷的檢查，傳統上係使可見光波段的照射光對待測物進行正向照射，由於導線一般係採用金屬材料(例如：銅材料)，因此具高反射能力，藉著正向方向之該照射光的反射光有無來判斷導線是否有發生斷裂、斷開或汙損等的缺陷。
在電子裝置之內部電子零件不斷微縮的趨勢下，電路板往往堆疊了好幾層的線路結構，而在不同層間的線路於有互連的導通需求時，就會在兩層導線之間的絕緣結構(通常為樹脂層)上開設一盲孔，該盲孔之底部即可顯露出下層線路的導電接點，再透過填滿導電物質至該盲孔內，以電性連接該下層線路之導電接點與該上層線路之導線。
在開設盲孔時，容易在製作過程對底部之導電接點沾附上污物或甚至損傷該導電接點，然而，現有之自動光學檢測對電路板進行外觀檢測時，往往會因盲孔內難以被照射到可見光線而導致在該盲孔底部之導電接點影像取得的困難，如第1圖所示，即為一般之電路板外觀檢測機的檢測下，在盲孔處所取得的影像資料，由於現今之盲孔的縱深比已將近1：1，較深的盲孔使得盲孔處的影像僅能顯示出一片黑，並無法取得該盲孔底部之導電接點的影像資料，進而導致無法對該盲孔底部之導電接點進行有效的外觀檢測。
本發明之一目的在於可對盲孔底部之導電接點進行有效的外觀檢測。
為達上述目的及其他目的，本發明提出一種電路板之盲孔內缺陷的檢測系統，係透過對該電路板之照射光源的照射及對該印刷電路板之影像的擷取，進行該印刷電路板之盲孔內之缺陷的檢測，其特徵在於：該光源的波長段係為不可見光之波長段。
為達上述目的及其他目的，本發明復提出一種電路板之盲孔內缺陷的檢測方法，包含以下步驟：以不可見光波長段的照射光照射待測電路板；擷取該待測電路板的影像資料；根據該影像資料辨識出盲孔底部的輪廓；根據該輪廓進行該盲孔底部之區域有無缺陷的辨識；及輸出該辨識結果。
為達上述目的及其他目的，本發明又提出一種電路板之盲孔內缺陷的檢測設備，包含：一承載台，具有用於承載該電路板的一待檢區；一光源產生裝置，係配置於該承載台上方，用於以不可見光波長段的照射光照射該 待檢區；一影像擷取裝置，係配置於該承載台上方，用於取得該待檢區上之該電路板的影像資料；及一運算主機，係連接該影像擷取裝置，用於將該影像資料與一預設金屬線路影像資料進行比對以辨識出盲孔底部的輪廓並進行該盲孔底部之區域有無缺陷的辨識。
於本發明之一實施例中，該照射光源係以不大於50度的入射角入射該電路板。
於本發明之一實施例中，該不可見光之波長段係為850~950nm。
於本發明之一實施例中，該光源產生裝置係包含二光源照射器，係位於該待檢區之兩側的上方以對該待檢區提供對稱性的入射光。
於本發明之一實施例中，該光源產生裝置係為環狀配置，以對該檢測區提供包圍式的照射光。
藉此，本發明藉由以不可見光作為照射光的方式來對電路板進行檢測，使得盲孔底部的金屬導電接點上的缺陷能在電路板的外觀檢測階段被有效地檢出，可避免習知技術無法有檢知出盲孔底部缺陷的情況，進而大幅提高外觀檢測程序的檢測精確度與通過檢測之電路板的品質可靠度。
100‧‧‧電路板
101‧‧‧絕緣層
110‧‧‧金屬線路
120‧‧‧導電接點
122‧‧‧導電接點頂面
200‧‧‧盲孔
310‧‧‧承載台
330‧‧‧光源產生裝置
350‧‧‧影像擷取裝置
370‧‧‧運算主機
S101~S109‧‧‧步驟
第1圖係為習知電路板外觀檢測技術下於具有盲孔處所取得的影像資料。
第2圖係為電路板之盲孔結構的示意圖。
第3圖係為本發明一實施例中之電路板檢測設備的示意圖。
第4圖係為本發明另一實施例中之電路板檢測設備的示意圖。
第5圖係為本發明之光源產生裝置於一實施態樣下的剖面示意圖。
第6圖係為本發明一實施例中之盲孔內缺陷之電路板檢測方法的流程圖。
第7圖係為在本發明之檢測手段下取得之盲孔處的影像資料。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：首先請參閱第2圖，係為電路板之盲孔結構的示意圖。該盲孔200的設置係為了在電路板100內提供絕緣層101上下兩側之金屬線路110及導電接點120可被導通的路徑。該盲孔200係被開設在絕緣層101底部本已布局好之導電接點120處，以顯露出該導電接點120，接著再於該盲孔內填充導電物質(圖未示)，即可達到使絕緣層101上下兩側之金屬線路完成電性連接的目的。然而由於開設盲孔200時容易在製作過程對底部之導電接點120沾附上污物或甚至損傷該導電接點，因此本發明接下來描述之檢測設備、檢測系統及其檢測方法即可對盲孔200底部之導電接點120進行進一步的外觀檢測，一旦該導電接點120有損傷或是導電接點頂面122沾染有污物時即可被檢知出。
接著請參閱第3圖，係本發明一實施例中之電路板檢測設備的示意圖。電路板之盲孔內缺陷的檢測設備包含：承載台310、光源產生裝置330、影像擷取裝置350及運算主機370。
承載台310具有用於承載該電路板100的一待檢區。光源產生裝置330係配置於該承載台310上方，用於以不可見光波長段的照射光照射該待檢區。影像擷取裝置350係配置於該承載台310上方，用於取得該待檢區上之該待測電路板100的影像資料。運算主機370係連接該影像擷取裝置350，用於將該影 像資料與一預設金屬線路影像資料進行比對以辨識出盲孔底部的輪廓並進行該盲孔底部之區域有無缺陷的辨識。
本發明透過對該電路板100之照射光源的照射及對該電路板100之影像的擷取以進行該電路板100之盲孔內之缺陷的檢測，而採用不可見光之波長段的光源作為照射光源係可使盲孔的底部影像被擷取出來，進而可對該影像進行是否有缺陷的檢知。由於採用了不可見光之波長段的光源，盲孔之孔壁可以精確的使運算主機370中運行的演算法輕易地尋邊定位(可參閱第6圖)，再對底部之導電接點部份進行判斷是否有殘膠、異物等缺陷，反觀習知技術取得之影像資料(請參閱第1圖)則是無法判斷盲孔底部的情況。
為取得更好的影像效果，光源產生裝置330較佳的是係以不大於50度的入射角入射該電路板100，亦即，對於檢測區來說，該檢測區之法線上的±50度以內的入射角皆為較佳的光線照射角度，此外，另一可搭配的較佳條件是可再加上波長段限制在850~950nm間的不可見光。熟悉該項技術者應了解的是該光源產生裝置330於第3圖中係以單一光源產生器作為示例，其他數量之光源產生器的使用亦可適用本發明。
接著請參閱第4圖，係為本發明另一實施例中之電路板檢測設備的示意圖，其與第3圖之差異在於該光源產生裝置330係包含二個光源照射器，係位於該待檢區之兩側的上方，以對該待檢區提供對稱性的入射光。
接著請參閱第5圖，係為本發明之光源產生裝置於一實施態樣下的剖面示意圖。如前所述，本發明之光源產生裝置330可為單一光源產生器的配置、兩個光源產生器之對稱式的對向配置(如第4圖所示)或是如第5圖所示之單一 環狀光源產生器的配置，該環狀式配置將可提供更充足的照射光源。其中，第5圖係以剖面視圖表示，該環狀光源產生器產生之光線係皆以不大於50度的入射角入射該電路板100。
接著請參閱第6圖，係為本發明一實施例中之盲孔內缺陷之電路板檢測方法的流程圖，包含：步驟S101：以不可見光波長段的照射光照射待測電路板；步驟S103：擷取該待測電路板的影像資料；步驟S105：根據該影像資料辨識出盲孔底部的輪廓；步驟S107：根據該輪廓進行該盲孔底部之區域有無缺陷的辨識；及步驟S109：輸出該辨識結果。
其中，更佳的檢測條件(入射角度、不可見光波段)已於前有所論述，於此不再贅述。
接著請參閱第7圖，係為在本發明之檢測手段下取得之盲孔處的影像資料。如圖所示，在本發明之不可見光的使用下，盲孔的輪廓已清晰可見，進而令用於解析影像資料的演算法可輕易地抓取到盲孔的輪廓，進而可與預設的線路資料(例如；電路設計圖)進行比對，不但可用來檢知該盲孔露出之底部面積是否達期望值，更可對該盲孔底部之導電接點表面的狀況進行檢知，當該導電接點表面有殘膠、異物等缺陷時即可被輕易地檢知出。
綜上所述，本發明藉由以不可見光作為照射光的方式來對電路板進行檢測，使得盲孔底部的金屬導電接點上的缺陷能在電路板的外觀檢測階段 被有效地檢出，可避免習知技術無法有檢知出盲孔底部缺陷的情況，進而大幅提高外觀檢測程序的檢測精確度與通過檢測之電路板的品質可靠度。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
S101~S109‧‧‧步驟

Claims (11)

  1. 一種電路板之盲孔內缺陷的檢測系統，係透過對該電路板之照射光源的照射及對該電路板之影像的擷取，進行該電路板之盲孔內之缺陷的檢測，其特徵在於：該照射光源的波長段係為不可見光之波長段，該照射光源係透過複數光源照射器在該電路板之側邊的上方對該電路板提供對稱性的入射光。
  2. 如請求項第1項所述之檢測系統，其中各該光源照射器之照射光源係以不大於50度的入射角入射該電路板。
  3. 如請求項第2項所述之檢測系統，其中該不可見光之波長段係為850~950nm。
  4. 一種電路板之盲孔內缺陷的檢測方法，包含以下步驟：將不可見光之波長段的複數照射光於待測電路板之待檢區的側邊上方以對稱性的入射光照射該待測電路板；擷取該待測電路板的影像資料；根據該影像資料辨識出盲孔底部的輪廓；根據該輪廓進行該盲孔底部之區域有無缺陷的辨識；及輸出該辨識結果。
  5. 如請求項第4項所述之檢測方法，其中各該照射光係以不大於50度的入射角入射該待測電路板。
  6. 如請求項第5項所述之檢測方法，其中該不可見光之波長段係為850~950nm。
  7. 一種電路板之盲孔內缺陷的檢測設備，包含：一承載台，具有用於承載該電路板的一待檢區；一光源產生裝置，係配置於該承載台上方，用於以不可見光之波長段的照射光照射該待檢區，該光源產生裝置係包含複數光源照射器，該等光源照射器係位於該待檢區之側邊的上方以對該待檢區提供對稱性的入射光；一影像擷取裝置，係配置於該承載台上方，用於取得該待檢區上之該電路板的影像資料；及一運算主機，係連接該影像擷取裝置，用於將該影像資料與一預設金屬線路影像資料進行比對以辨識出盲孔底部的輪廓並進行該盲孔底部之區域有無缺陷的辨識。
  8. 如請求項第7項所述之檢測設備，其中各該光源照射器之照射光係以不大於50度的入射角入射該待檢區。
  9. 如請求項第8項所述之檢測設備，其中該不可見光之波長段係為850~950nm。
  10. 如請求項第7-9項中任一項所述之檢測設備，其中該光源產生裝置係包含二光源照射器，分別位於該待檢區之兩側的上方以對該待檢區提供對稱性的入射光。
  11. 如請求項第7-9項中任一項所述之檢測設備，其中該等光源照射器係以兩兩對稱的方式對該待檢區提供對稱性的入射光以形成一環狀配置的該光源產生裝置，以對該檢測區提供包圍式的照射光。
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KR1020140019125A KR20150084623A (ko) 2014-01-13 2014-02-19 회로기판의 블라인드 비아홀 내의 결함의 검사장치, 검사시스템 및 그 검사방법
JP2014031576A JP2015132592A (ja) 2014-01-13 2014-02-21 回路基板のめくら孔内の欠陥の検査装置、検査システム及びその検査方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10571252B2 (en) 2018-07-17 2020-02-25 Industrial Technology Research Institute Surface topography optical measuring system and surface topography optical measuring method
TWI724370B (zh) * 2019-02-01 2021-04-11 由田新技股份有限公司 用於量測孔狀結構的自動光學檢測系統以及方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106327496B (zh) * 2016-08-26 2019-04-23 西安电子科技大学 基于aoi的pcb裸板盲孔缺陷的检测系统及方法
CN108572307A (zh) * 2017-03-07 2018-09-25 惠州中京电子科技有限公司 一种多层hdi印制电路板盲孔检查方法
CN107345789B (zh) * 2017-07-06 2023-06-30 深圳市强华科技发展有限公司 一种pcb板孔位检测装置及方法
CN115014427A (zh) * 2021-03-05 2022-09-06 奥特斯(中国)有限公司 基于设计数据测量部件载体的物理特性

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6654115B2 (en) * 2001-01-18 2003-11-25 Orbotech Ltd. System and method for multi-dimensional optical inspection
US20080074749A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-27 Lizotte Todd E Apparatus and methods for the inspection of microvias in printed circuit boards

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11271233A (ja) * 1998-03-25 1999-10-05 Fujitsu Ltd バイアホール検査装置
JP2009150656A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン検査方法およびパターン検査装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6654115B2 (en) * 2001-01-18 2003-11-25 Orbotech Ltd. System and method for multi-dimensional optical inspection
US20080074749A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-27 Lizotte Todd E Apparatus and methods for the inspection of microvias in printed circuit boards

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10571252B2 (en) 2018-07-17 2020-02-25 Industrial Technology Research Institute Surface topography optical measuring system and surface topography optical measuring method
TWI724370B (zh) * 2019-02-01 2021-04-11 由田新技股份有限公司 用於量測孔狀結構的自動光學檢測系統以及方法

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Publication number Publication date
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