TWI504886B - 印刷電路板之防焊層裂縫現象及異色現象的檢測方法及檢測設備 - Google Patents

印刷電路板之防焊層裂縫現象及異色現象的檢測方法及檢測設備 Download PDF

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印刷電路板之防焊層裂縫現象及異色現象的檢測方法及檢測 設備
本發明係關於一種印刷電路板於光學上之檢測方法及檢測設備，更特別的是關於一種印刷電路板之缺陷現象的檢測方法及檢測設備。
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。
印刷電路板上的檢測通常是針對金屬導線線路進行是否有缺陷的檢查，傳統上係使檢測光線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或斷開等的缺陷。
在印刷電路板後續的製作流程上皆會在電路板的部分區域上披覆有覆蓋層(如：防焊層)，而在披覆覆蓋層的過程中可能會在製程上或是在輸送過程中因製程缺陷(如過熱或覆蓋層材料上的缺陷)或推擠而使印刷電路板發生彎曲，進而造成輕微的缺陷現象(例如：板裂，若是嚴重的板裂缺陷通常會導致電路板斷裂而可被輕易地發現)，此種輕微的缺陷現象不但嚴重影響了印刷電路板的品質，更可能在後續的輸送過程中進一步發生斷裂的現象，然而，此等輕微缺陷現象不易被視得，使得現今的印刷電路板檢測技術上無法對缺陷現象進行 有效的檢出處理。此外，印刷電路板在導電接點上沾染有其他物質時(會產生異色缺陷)亦會影響印刷電路板上之陷路導電的品質。據此，此等缺陷皆是必須被檢測出的，否則將難以提升印刷電路板的品質。
本發明之一目的在於檢出印刷電路板上的缺陷現象。
本發明之另一目的在於使印刷電路板的成品品質得以提高。
為達上述目的及其他目的，本發明提出一種印刷電路板之缺陷現象的檢測方法，係用於檢測已覆蓋有防焊層的印刷電路板，包含：於該印刷電路板上方以具有第一波長段之第一照射光及第二波長段之第二照射光照射該印刷電路板；及擷取得該待測印刷電路板上的影像資料，以根據該影像資料進行是否有缺陷現象的判讀，其中，該第二照射光對該印刷電路板的入射角係大於該第一照射光對該印刷電路板的入射角，該第一照射光對該印刷電路板的入射角係小於20度，該第一波長段之波長係長於該第二波長段之波長。
為達上述目的及其他目的，本發明復提出一種印刷電路板之缺陷現象的檢測設備，係用於檢測已覆蓋有防焊層的印刷電路板，包含：一承載台，用於承載該印刷電路板；一第一照射光產生裝置，係配置於該承載台上方，用於以具有第一波長段之第一光源照射該印刷電路板；一第二照射光產生裝置，係配置於該承載台上方，用於以具有第二波長段之第二光源斜向照射該印刷電路板；一光源收集裝置，係配置於該承載台上方，用於取得該待測印刷電路板上的影像資料；及一運算主機，係連接該光源收集裝置，用於根據該影像資料進行是否有缺陷現象的判讀，其中，該第二照射光對該印刷電路板的入射角係大於該第一照射光對該印刷電路板的入射角，該第一照射光對該印刷電路板的入射角係小於20度，該第一波長段之波長係長於該第二波長段之波長。
於本發明之一實施例中，該第二波長段的波長較佳為380nm~570nm，該第一波長段的波長較佳為600nm以上。
於本發明之一實施例中，該第二波長段的波長較佳為綠光波長段，而該第一波長段的波長較佳為600nm以上，其係可對異色缺陷的檢測有更佳的辨識效果。
於本發明之一實施例中，該第二照射光產生裝置係用於使該第二照射光對該印刷電路板的入射角大於30度。
於本發明之一實施例中，該第二照射光產生裝置係為環狀配置，以對該印刷電路板提供包圍式的照射光，或者是，該第二照射光產生裝置具有二光源產生裝置，該二光源產生裝置係配置於該第一照射光產生裝置的兩側。
於本發明之一實施例中，該防焊層係為綠漆油墨層。
藉此，本發明透過不同波長段之照射光的照射，且長波長的照射光係接近直射的角度照射電路板，短波長之照射光則是於側邊以較大入射角入設，如此即將讓板裂缺陷在防焊層上造成的紋路、波紋等現象得以顯現在所擷取的影像資料中，以及異色缺陷在導電接點上造成的顏色改變現象(例如導電接點沾染其他物質，其係會影響接點的導電能力)得以顯現在所擷取的影像資料中，而可輕易地檢知出電路板的缺陷現象。
100‧‧‧第一照射光產生裝置
120‧‧‧第一照射光
200‧‧‧第二照射光產生裝置
220‧‧‧第二照射光
300‧‧‧光源收集裝置
400‧‧‧運算主機
500‧‧‧承載台
600‧‧‧印刷電路板
S101~S105‧‧‧步驟
第1圖係為本發明一實施例中之印刷電路板之缺陷現象的檢測方法流程圖。
第2圖係為本發明一實施例中之印刷電路板檢測設備的示意圖。
第3圖係為本發明之第二照射光產生裝置於一實施態樣下的剖面示意圖。
第4A圖係為印刷電路板在一般光學檢測下對具有缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
第4B圖係為印刷電路板在本發明實施例中之紅光及綠光搭配下對具有板裂缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
第4C圖係為印刷電路板在本發明實施例中之紅光及藍光搭配下對具有板裂缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
第5A圖係為印刷電路板在一般光學檢測下對具有異色缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
第5B圖係為印刷電路板在本發明實施例中之紅光及綠光搭配下對具有異色缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
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：目前已知的板裂缺陷現象都是發生在印刷電路板上塗佈防焊層(如綠漆油墨層)之後，在防焊層上發生了裂痕，這種裂痕被稱之為「SR CRACK」；另一種則是電路板之導電接點上沾染其他物質而產生之異色現象之缺陷。其他可在不同波長段之照射光下顯現電路板狀況之缺陷的檢測亦可適用本發明。
請同時參閱第1圖及第2圖，第1圖係為本發明一實施例中之印刷電路板之缺陷現象的檢測方法流程圖，第2圖係為本發明一實施例中之印刷電路板檢測設備的示意圖。本發明之缺陷現象的檢測設備包含：第一照射光產生裝置100、第二照射光產生裝置200、光源收集裝置300、運算主機400及承載台500。
本發明之缺陷現象的檢測方法，係用於檢測已覆蓋有防焊層的印刷電路板，包含以下步驟：步驟S101、於該印刷電路板600上方以具有第一波長段之第一照射光120及第二波長段之第二照射光220照射該印刷電路板。該第二照射光220對該印刷電路板600的入射角係大於該第一照射光120對該印刷電路板600的入射 角。該第一照射光120對該印刷電路板600的入射角係小於20度。該第一波長段之波長係長於該第二波長段之波長。第2圖係以配置於該第一照射光產生裝置100的兩側為例，其他配置方式亦可適用本發明，然為獲得較佳的影像資料品質，左右兩側的配置係一較好的解決方案，欲取得更清楚之影像資料則可進一步參考本案第3圖所示之態樣。
接著，步驟S103、擷取得該待測印刷電路板上的影像資料。此步驟係透過光源收集裝置300(例如影像擷取裝置)來對該印刷電路板上受第一照射光120及第二照射光220的照射後所反射出的影像資料進行擷取，一旦印刷電路板上之止焊層上具有紋路、波紋等現象時即可清楚地呈現在該影像資料上。
因此，步驟S105、根據該影像資料進行是否有缺陷現象的判讀。由於印刷電路板上之止焊層上的紋路、波紋等現象在本案兩種特殊照射光的照射下即會現形，因此，本發明可讓檢測人員或透過電腦自動判讀的方式快速地檢知出印刷電路板上是否具有板裂缺陷及該板裂的正確位置；於異色現象檢測的方面，一旦導電接點沾染有其他物質時，在本案兩種特殊照射光的照射下亦會現形，因此，本發明可讓檢測人員或透過電腦自動判讀的方式快速地檢知出導電接點上是否具有異色缺陷及該異色現象的正確位置。
本發明在特定之照射光的設定下，該第二波長段的波長係為380nm~570nm，較佳係可為藍光或綠光的波段。該第一波長段的波長係為600nm以上，較佳係為紅光的波段。其中，第二照射光線220入射的角度亦是使缺陷現象清楚現形的關鍵，因此第二照射光線220入射的角度必須大於第一照射光線120的入射角度，而較佳的是該第二照射光對該印刷電路板600的入射角係大於30度。此外，對於板裂缺陷的檢測來說，第二波長段係可採用藍光或綠光；而對於異色缺陷的檢測來說，第二波長段較佳係可採用綠光的波長段(例如：490nm~570nm)，以有更佳的檢測效果。
接著請參閱第3圖，係為本發明之第二照射光產生裝置於一實施態樣下的剖面示意圖。本發明之第二照射光產生裝置200可為單一的配置、對稱式的對向配置(如第2圖所示)或是如第3圖所示之環狀配置，該環狀式配置將可提供更充足的照射光源。其中，本發明之第二照射光產生裝置200如前所述較佳係採斜向角度入射該印刷電路板600(如第2、3圖所示)。
接著請同時參閱第4A~4C圖，第4A圖係為印刷電路板在一般光學檢測下對具有缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料，第4B圖係為印刷電路板在本發明實施例中之紅光及綠光搭配下對具有缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料，第4C圖係為印刷電路板在本發明實施例中之紅光及藍光搭配下對具有缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
由第4A圖可知在一般的檢測下，縱然印刷電路板具有缺陷現象，卻是完全無法被檢知出來，一般的照射光如本案先前技術所述，皆是以一般的光源(包含各波段之波長)來進行接近垂直入射的照射與檢測。
反觀第4B及4C圖，其係以本案之配置方式依序以紅光及綠光、紅光及藍光兩種搭配下所擷取到之印刷電路板的影像資料，所述之綠光及藍光即由本案所稱之第二照射光產生裝置200所產生。如圖所示，印刷電路板的板裂現象可被輕易地檢知出，無論是人工檢視，或是透過對電腦的特殊演算設定以對具有該等板裂特徵之影像資料得以被自動化檢出的方式，皆可達到板裂現象的檢測，如此即將讓板裂在防焊層上造成的紋路、波紋等現象得以顯現在所擷取的影像資料中，而可被輕易地檢知出板裂現象。
接著請同時參閱第5A、5B圖，第5A圖係為印刷電路板在一般光學檢測下對具有異色缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料；第5B圖係為印刷電路板在本發明實施例中之紅光及綠光搭配下對具有異色缺陷現象之印刷電路板所擷取的影像資料。
由第5A圖可知在一般的檢測下，縱然印刷電路板之導電接點上具有異色缺陷現象，卻是完全無法被檢知出來，一般的照射光如本案先前技術所述，皆是以一般的光源(包含各波段之波長)來進行接近垂直入射的照射與檢測。反觀第5B圖，其係以本案之配置方式以紅光及綠光兩種搭配下所擷取到之印刷電路板的影像資料，所述之綠光即由本案所稱之第二照射光產生裝置200所產生。如圖所示，印刷電路板之導電接點上的異色缺陷現象可被輕易地檢知出，無論是人工檢視，或是透過對電腦的特殊演算設定以對具有該等異色缺陷之特徵的影像資料得以被自動化檢出的方式，皆可達到缺陷現象的檢測，如此即將讓因防焊層上沾染有其他物質而造成顏色改變的狀況得以顯現在所擷取的影像資料中，而可被輕易地檢知出異色現象。
綜合上述，本案係可對已覆蓋防焊層的印刷電路板進行難以識別的缺陷現象檢測，進而提高所出產之印刷電路板的品質。
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~S105‧‧‧步驟

Claims (17)

  1. 一種印刷電路板之板裂現象及異色現象的檢測方法，係用於檢測已覆蓋有防焊層的印刷電路板，包含：於該印刷電路板上方以具有第一波長段之第一照射光及第二波長段之第二照射光照射該印刷電路板；擷取得該待測印刷電路板上的影像資料；及根據該影像資料進行是否有異色現象及該防焊層上具有裂痕的板裂現象的判讀，其中，該第二照射光對該印刷電路板的入射角係大於該第一照射光對該印刷電路板的入射角，該第一照射光對該印刷電路板的入射角係小於20度，該第一波長段之波長係長於該第二波長段之波長。
  2. 如請求項第1項所述之檢測方法，其中該第二波長段的波長係為380nm~570nm。
  3. 如請求項第2項所述之檢測方法，其中該第一波長段的波長係為600nm以上。
  4. 如請求項第3項所述之檢測方法，其中該第二波長段的波長係為綠光波長段。
  5. 如請求項第1項所述之檢測方法，其中該第二照射光對該印刷電路板的入射角係大於30度。
  6. 如請求項第1項所述之檢測方法，其中該第二照射光的光源產生裝置係為環狀配置，以對該印刷電路板提供包圍式的照射光。
  7. 如請求項第1項所述之檢測方法，其中該第二照射光具有二光源產生裝置，該二光源產生裝置係配置於該第一照射光之光源產生裝置的兩側。
  8. 如請求項第1項所述之檢測方法，其中該第一照射光係為紅光，該第二照射光係為藍光及綠光之其一者，該第二照射光對該印刷電路板的入射角係大於30度。
  9. 如請求項第1項所述之檢測方法，其中該防焊層係為綠漆油墨層。
  10. 一種印刷電路板之板裂現象及異色現象的檢測設備，係用於檢測已覆蓋有防焊層的印刷電路板，包含：一承載台，用於承載該印刷電路板；一第一照射光產生裝置，係配置於該承載台上方，用於以具有第一波長段之第一光源照射該印刷電路板；一第二照射光產生裝置，係配置於該承載台上方，用於以具有第二波長段之第二光源斜向照射該印刷電路板；一光源收集裝置，係配置於該承載台上方，用於取得該待測印刷電路板上的影像資料；及一運算主機，係連接該光源收集裝置，用於根據該影像資料進行是否有異色現象及該防焊層上具有裂痕的板裂現象的判讀，其中，該第二照射光對該印刷電路板的入射角係大於該第一照射光對該印刷電路板的入射角，該第一照射光對該印刷電路板的入射角係小於20度，該第一波長段之波長係長於該第二波長段之波長。
  11. 如請求項第10項所述之檢測設備，其中該第二波長段的波長係為380nm~570nm。
  12. 如請求項第11項所述之檢測設備，其中該第一波長段的波長係為600nm以上。
  13. 如請求項第12項所述之檢測設備，其中該第二波長段的波長係為綠光波長段。
  14. 如請求項第10項所述之檢測設備，其中該第二照射光產生裝置係用於使該第二照射光對該印刷電路板的入射角大於30度。
  15. 如請求項第10項所述之檢測設備，其中該第二照射光產生裝置係為環狀配置，以對該印刷電路板提供包圍式的照射光。
  16. 如請求項第10項所述之檢測設備，其中該第二照射光產生裝置具有二光源產生裝置，該二光源產生裝置係配置於該第一照射光產生裝置的兩側。
  17. 如請求項第10項所述之檢測設備，其中該防焊層係為綠漆油墨層。
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