專利名稱：膜式或帶式印制電路板的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)系統(tǒng)，具體地說(shuō)涉及一種防止過(guò)度檢測(cè)的系統(tǒng)和方法，在檢測(cè)印制電路板的外部圖案時(shí)該過(guò)度檢測(cè)使優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品變成有缺陷的產(chǎn)品。
印制電路板(PCB)，其作為制造例如LCD驅(qū)動(dòng)IC和存儲(chǔ)器等各種半導(dǎo)體集成電路芯片器件時(shí)的重要基底，通常是被制成膜或帶的形式。
這種膜式或帶式PCB包括那些形成得具有卷帶自動(dòng)結(jié)合(TAB，tape automatic bonding)薄片和芯片覆膜(chip-on-film，COF)基片的PCB。在PCB上，經(jīng)由例如曝光、顯影等制造工藝從帶或基片形成精細(xì)圖案。因此，確定所印制的圖案是正常的還是有缺陷的，對(duì)于管理PCB的生產(chǎn)率十分重要。
而且，在從光學(xué)角度自動(dòng)檢測(cè)具有帶或膜的PCB的外觀時(shí)，過(guò)度檢測(cè)認(rèn)為PCB由于具有雜質(zhì)或顆粒而因此是有缺陷的，但是按規(guī)定來(lái)講這是正常的，所以，在控制自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性和PCB產(chǎn)品時(shí)，過(guò)度檢測(cè)是頗有影響的。
背景技術(shù)：
實(shí)際上，大多數(shù)生產(chǎn)用于半導(dǎo)體集成電路的膜式或帶式PCB的制造商，經(jīng)常遇到各種缺陷帶來(lái)的麻煩，例如存在于精細(xì)圖案中的短路、突起和凹陷。因此，在總結(jié)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率時(shí)，對(duì)缺陷的有效檢測(cè)可能占有主要地位。
因?yàn)槟な交驇絇CB被制造得具有越來(lái)越高度精細(xì)的圖案，作為檢測(cè)PCB上缺陷的方法之一的手動(dòng)檢測(cè)，逐漸變得越來(lái)越難以有效地適用于該圖案的檢測(cè)。因此，隨著需求的急劇增長(zhǎng)，勢(shì)必需要自動(dòng)檢測(cè)裝置以用來(lái)在檢測(cè)精細(xì)圖案的缺陷時(shí)獲得光學(xué)圖像。
然而，一般的自動(dòng)檢測(cè)裝置通過(guò)光學(xué)圖像處理器或計(jì)算機(jī)來(lái)處理光學(xué)圖案圖像從而確定圖案的好壞，但是其引起了將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品視為劣質(zhì)產(chǎn)品的過(guò)度檢測(cè)這一嚴(yán)重后果。這種由過(guò)度檢測(cè)導(dǎo)致的失誤會(huì)極大地降低生產(chǎn)率(或產(chǎn)品產(chǎn)量)，從而將即使是優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品也誤認(rèn)為是劣質(zhì)產(chǎn)品而強(qiáng)行擯棄，這就導(dǎo)致增加了對(duì)制造公司的支付能力的要求。
圖1A至1D顯示了從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)到的突起、短路和雜質(zhì)圖案，該圖像數(shù)據(jù)是通過(guò)膜式或帶式PCB上的透射光而獲得的。圖2A和2B顯示了從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)到的突起和雜質(zhì)圖案，該圖像數(shù)據(jù)是通過(guò)膜式或帶式印制電路板上的反射光而獲得的。
如圖1A和1B所示，利用膜式或帶式PCB上的透射光而獲得的圖像數(shù)據(jù)2披露的是突起8和短路10，這些是引線4的真實(shí)缺陷，它們以不同于圖1C和1D所示另一圖像數(shù)據(jù)的圖案顯示在照明系統(tǒng)上，該圖1C和1D所示的圖像數(shù)據(jù)具有其它類型的、由雜質(zhì)或顆粒造成的突起12和短路14。其中，所透射的圖像用黑色表示PCB的引線4，用白色表示PCB的間隔6。
然而，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)容易將圖1C和1D所示的、事實(shí)上是由于顆?；螂s質(zhì)粘附于引線4而產(chǎn)生的突起12和短路14(即，可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的突起和短路)確定為圖案缺陷，即使它們?cè)陬愋蜕喜煌趫D1A和1B所示的、由實(shí)際制造過(guò)程所造成的突起8和短路10(即，應(yīng)定為劣質(zhì)產(chǎn)品的突起和短路)。結(jié)果，不管該突起或短路是由顆粒還是由制造錯(cuò)誤造成的，所有的圖案都被視為缺陷而且將這些PCB全部擯棄。
類似的，對(duì)于通過(guò)反射光而得到的圖像圖案，圖2B所示的、形狀象真實(shí)突起但卻是由雜質(zhì)或顆粒造成的突起18的圖案被確定成圖2A所示的、真正地由實(shí)際制造錯(cuò)誤造成的突起16的圖案。結(jié)果，將包括突起18(即，可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的突起)的圖案與包括真正突起16(即，應(yīng)定為劣質(zhì)產(chǎn)品的突起)的圖案一起視為缺陷，然后作為劣質(zhì)產(chǎn)品擯棄。
如上所述，在制造膜式或帶式PCB時(shí)所使用的現(xiàn)有自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)透射或反射光來(lái)獲得圖像，然后將圖像區(qū)分成圖案和間隔以確定是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品或是劣質(zhì)產(chǎn)品，但是這具有過(guò)度檢測(cè)的后果，即，當(dāng)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品中有雜質(zhì)或顆粒存在于電路的圖案中時(shí)，由于過(guò)度檢測(cè)，從而不合需要地將即使是圖1C、1D或2B所示的圖案圖像確定成缺陷。這些過(guò)度檢測(cè)的失誤降低了PCB的生產(chǎn)率，并成為增加生產(chǎn)成本的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種防止過(guò)度檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)和方法，該過(guò)度檢測(cè)由于膜式或帶式PCB的目標(biāo)圖案中存在雜質(zhì)或顆粒而錯(cuò)誤地將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品確定為劣質(zhì)產(chǎn)品。
本發(fā)明還涉及一種防止過(guò)度檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)和方法，該過(guò)度檢測(cè)可能是在利用照明系統(tǒng)的特征來(lái)檢測(cè)膜式或帶式PCB的外部圖案時(shí)所造成的。
本發(fā)明還涉及一種通過(guò)防止過(guò)度檢測(cè)來(lái)提高生產(chǎn)率的裝置和方法，在自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于膜式或帶式PCB時(shí)該過(guò)度檢測(cè)錯(cuò)誤地將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品確定為劣質(zhì)產(chǎn)品。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其用于在各具有電路圖案和間隔的多個(gè)印制電路板上查找電路圖案的缺陷，該自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器和控制器，該自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器通過(guò)光源獲得對(duì)應(yīng)于各個(gè)印制電路板的圖像數(shù)據(jù)；該控制器從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)并參照第一亮度級(jí)別從圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板上電路圖案的好壞，該第一亮度級(jí)別通過(guò)以像素為單位的照明系統(tǒng)區(qū)分電路圖案和間隔。如果印制電路板的電路圖案先前已經(jīng)被第一亮度級(jí)別視為有缺陷，則控制器參照對(duì)應(yīng)于真正缺陷的預(yù)定圖案的第二亮度級(jí)別，二次確定該電路圖案具有真正缺陷。
優(yōu)選的是，當(dāng)光源發(fā)射透射光時(shí)，第二亮度級(jí)別低于第一亮度級(jí)別，而且，當(dāng)印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二亮度級(jí)別之間時(shí)，控制器將先前被視為有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。如果已被視為有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別低于第二亮度級(jí)別，則控制器確定該電路圖案具有真正缺陷并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
優(yōu)選的是，當(dāng)光源發(fā)射反射光時(shí)，第二亮度級(jí)別高于第一亮度級(jí)別，而且，當(dāng)印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二亮度級(jí)別之間時(shí)，控制器將先前被視為有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。如果已被視為有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別高于第二亮度級(jí)別，則控制器確定該電路圖案具有真正缺陷并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
優(yōu)選的是，控制器包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)和二次確定信息的通信。
優(yōu)選的是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含直方圖分析程序(histogram analysisprogram)，其從以像素為單位的圖像數(shù)據(jù)提取出亮度級(jí)別。
按照本發(fā)明的另一方面，用于在多個(gè)印制電路板上查找電路圖案缺陷的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器和控制器，該自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器通過(guò)光源所產(chǎn)生的透射光獲得對(duì)應(yīng)于各個(gè)印制電路板的圖像數(shù)據(jù)；該控制器從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并根據(jù)以像素為單位的照明系統(tǒng)、基于第一參考值從圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板上電路圖案的好壞。對(duì)于先前已經(jīng)被第一參考值視為具有缺陷的印制電路板，控制器根據(jù)照明系統(tǒng)上低于第一參考值的第二參考值，二次確定該印制電路板具有真正缺陷。
優(yōu)選的是，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，控制器確定該有缺陷的電路圖案具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。當(dāng)已被視為具有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別低于第二參考值時(shí)，控制器確定該電路圖案具有真正缺陷，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
按照本發(fā)明的另一方面，用于在多個(gè)印制電路板上查找電路圖案缺陷的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器和控制器，該自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器通過(guò)光源所產(chǎn)生的反射光獲得對(duì)應(yīng)于各個(gè)印制電路板的圖像數(shù)據(jù)；該控制器從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并根據(jù)以像素為單位的照明系統(tǒng)、基于第一參考值從圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板上電路圖案的好壞。對(duì)于先前已經(jīng)被第一參考值視為具有缺陷的印制電路板，控制器根據(jù)照明系統(tǒng)上高于第一參考值的第二參考值，二次確定該印制電路板具有真正缺陷。
優(yōu)選的是，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，控制器確定該有缺陷的電路圖案具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。當(dāng)已被視為具有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別高于第二參考值時(shí)，控制器確定該電路圖案具有真正缺陷，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
同時(shí)，本發(fā)明還提供一種防止過(guò)度檢測(cè)的方法，在自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)查找膜式或帶式印制電路板上圖案缺陷時(shí)該過(guò)度檢測(cè)將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品視為劣質(zhì)產(chǎn)品，該方法包括下列步驟通過(guò)光源從印制電路板得到圖像；獲取對(duì)應(yīng)于印制電路板圖像的圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)以像素為單位的照明系統(tǒng)的亮度級(jí)別、基于第一參考值從該圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板的好壞；以及根據(jù)對(duì)應(yīng)于真正缺陷的亮度級(jí)別、基于第二參考值將先前已被視為具有缺陷的印制電路板確定為具有真正缺陷。
優(yōu)選的是，在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)光源發(fā)射透射光時(shí)，第二參考值低于第一參考值；而且，其中，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，將該具有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別低于第二參考值時(shí)，則確定該有缺陷的印制電路板具有真正缺陷并因而是劣質(zhì)產(chǎn)品。
優(yōu)選的是，在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)光源發(fā)射反射光時(shí)，第二參考值高于第一參考值；而且，其中，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，將該有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別高于第二參考值時(shí)，則確定該有缺陷的印制電路板具有真正缺陷并因而是劣質(zhì)產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明，其優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)于只具有雜質(zhì)而沒(méi)有真正缺陷卻被視為具有缺陷的PCB單元，將其確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，從而防止過(guò)度檢測(cè)。


為了進(jìn)一步理解本發(fā)明而提供了附圖，它們與本說(shuō)明書相互結(jié)合并組成本說(shuō)明書的一部分。這些附圖顯示了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書的文字一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
附圖中圖1A至1D顯示了從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)到的突起、短路和雜質(zhì)圖案，該圖像數(shù)據(jù)是通過(guò)膜式或帶式印制電路板上的透射光而獲得的；圖2A和2B顯示了從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)到的突起和雜質(zhì)圖案，該圖像數(shù)據(jù)是通過(guò)膜式或帶式印制電路板上的反射光而獲得的；圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是用于說(shuō)明圖3所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)按序操作程序的流程圖；以及圖6至8圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例、通過(guò)采用直方圖方案來(lái)確定圖案缺陷的情況。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以不同的方式來(lái)實(shí)施，因此不應(yīng)理解為受這里所說(shuō)明的實(shí)施例所限。相反，提供這些實(shí)施例為的是讓所公開(kāi)的內(nèi)容詳細(xì)完整，并將本發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。說(shuō)明書全文中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件。
應(yīng)該注意的是，本申請(qǐng)人已作為韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2003-00412350(于2003年6月24日提交)提出了題為“防止撓性印制電路板上過(guò)度檢測(cè)的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)和方法(Optical inspection system and method forpreventing over detection on a flexible printed circuit board)”的防止過(guò)度檢測(cè)的技術(shù)。該光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)由兩個(gè)檢測(cè)步驟通過(guò)透射和/或反射光來(lái)檢查由膜或帶制成的撓性PCB的外觀。但是，由于以前的申請(qǐng)不能徹底防止過(guò)度檢測(cè)，因此本發(fā)明提供了比以前的申請(qǐng)更先進(jìn)的、防止過(guò)度檢測(cè)的特征。
下面將結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的框圖。
參照?qǐng)D3，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)100由自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器(AOI)102和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170組成，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170可與AOI 102進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
AOI 102包括釋放單元110、接收單元140、介于釋放單元110與接收單元140之間的圖像檢測(cè)器120和缺陷處理器130、以及控制此處組件運(yùn)轉(zhuǎn)的AOI控制器150。
釋放單元110向圖像檢測(cè)器120提供撓性PCB，這些撓性PCB做成攜帶膜或帶的連續(xù)卷軸或輥。
圖像檢測(cè)器120從由釋放單元110提供的PCB獲得圖像并將所獲得的圖像提供給AOI控制器150。例如，通過(guò)至少一臺(tái)CCD照相機(jī)和透射或反射光從PCB的精細(xì)電路圖案得到圖像數(shù)據(jù)，然后將所得到的圖像數(shù)據(jù)從圖像檢測(cè)器120輸出給AOI控制器150。
在檢查從圖像檢測(cè)器120輸出的圖像數(shù)據(jù)以后，缺陷處理器130對(duì)最終被確定為具有缺陷的PCB進(jìn)行打孔或標(biāo)記，然后將已檢測(cè)過(guò)的PCB(例如完成檢測(cè)的PCB)送到接收單元140。
接收單元140經(jīng)由缺陷處理器130從圖像檢測(cè)器120接收已檢測(cè)過(guò)的PCB并將它們卷起。
控制AOI 102一般運(yùn)轉(zhuǎn)的AOI控制器150，經(jīng)由用于數(shù)據(jù)通信的接口(例如，LAN，RS-232C，等等)將圖像數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170，并且還根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170關(guān)于產(chǎn)品狀況作出的確定結(jié)果所得到的檢測(cè)信息，驅(qū)動(dòng)組件110、120、130和140的運(yùn)轉(zhuǎn)。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170，其作為控制根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)過(guò)程一般運(yùn)轉(zhuǎn)的主要控制單元，包括功能元件，該功能元件通常構(gòu)造成圖4所示的典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170由控制器172、顯示器單元174、輸入單元176、接口單元178以及存儲(chǔ)單元180組成。而且，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170布置得獨(dú)立于AOI 102，但其也可以構(gòu)造成在一個(gè)主體內(nèi)與AOI 102設(shè)在一起的批處理類型。
控制器172由中央處理器單元和控制程序組成，其將AOI 102的圖像數(shù)據(jù)以直方圖的形式顯示出來(lái)，并使得圖像數(shù)據(jù)182和照明系統(tǒng)的亮度級(jí)別受操作員監(jiān)控。換句話說(shuō)，控制器172執(zhí)行按照?qǐng)D5和6中流程圖布置的運(yùn)轉(zhuǎn)次序。
顯示器單元174顯示圖像數(shù)據(jù)182并根據(jù)直方圖類型的像素單位輸出照明數(shù)據(jù)。
輸入單元176產(chǎn)生輸入信號(hào)以選擇、檢測(cè)、編輯和核實(shí)以像素為單位的圖像數(shù)據(jù)182。
接口單元178裝有使得能與AOI 102進(jìn)行共有數(shù)據(jù)通信的裝置，例如通過(guò)如LAN、RS-232C等通信協(xié)議從AOI 102接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果將信息傳送給AOI 102。
而且，根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)單元180存儲(chǔ)直方圖分析程序186、圖像數(shù)據(jù)182和編輯程序184。直方圖分析程序186將圖像數(shù)據(jù)182轉(zhuǎn)換成直方圖類型的數(shù)據(jù)，并根據(jù)每個(gè)像素的亮度輸出照明數(shù)據(jù)以確定所獲得圖像數(shù)據(jù)的圖案是好還是壞。此外，直方圖分析程序186根據(jù)照明系統(tǒng)的亮度級(jí)別，即，根據(jù)透射或反射光光源的第一參考值和對(duì)應(yīng)于第一參考值的第二參考值，通過(guò)臨界值從圖像數(shù)據(jù)確定圖案的好壞。同時(shí)，操作員可找到所顯示的、用于PCB單元特定部分上的照明系統(tǒng)亮度級(jí)別。
因此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170參照為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品定義的標(biāo)準(zhǔn)、從利用自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)中的透射或反射光而得到的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定產(chǎn)品的好壞，該自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)采用光學(xué)照相機(jī)檢查膜式或帶式PCB。在此過(guò)程中，采用特定的臨界值(例如，照明120度)作為參考來(lái)確認(rèn)圖案的狀況，該臨界值區(qū)分由于真正的圖案缺陷和位于圖案之間的、可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)或顆粒而造成的圖案和間隔。
然而，如同圖1C和1D所示，可以看出，當(dāng)通過(guò)區(qū)分圖案和間隔的特定臨界值將可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)所造成的缺陷視為包括在正常圖案區(qū)內(nèi)時(shí)，其被表示為照明系統(tǒng)的亮度值(例如，高于70度)，該亮度值相對(duì)地比較接近光學(xué)照明系統(tǒng)的特定臨界值。此外，如同圖1A和1B所示的情況，相對(duì)來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)于圖案的真正缺陷，照明系統(tǒng)的亮度值(例如，低于70度)與其特定臨界值有很大的不同。
因此，本發(fā)明提供一種通過(guò)參照區(qū)分圖案與間隔的特定臨界值來(lái)細(xì)分圖案區(qū)從而確定產(chǎn)品好壞的技術(shù)。換句話說(shuō)，對(duì)于由于其亮度級(jí)別低于特定臨界值而被視為包括在圖案區(qū)內(nèi)的區(qū)域，用相對(duì)接近特定臨界值的亮度級(jí)別而表示出來(lái)的該區(qū)域被確定為由可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)或顆粒所造成的局部缺陷。否則，如果該區(qū)域的亮度相對(duì)近似于特定圖案的亮度，就將該區(qū)域視為真正的電路缺陷。
這種通過(guò)參照臨界值來(lái)細(xì)分從而確定圖案的狀況的特征也可應(yīng)用于其中采用了反射光的情況。例如，通過(guò)采用照明120度的第一參考值而發(fā)現(xiàn)了PCB單元中的圖案缺陷。接著，將通過(guò)該120度而被確定為有缺陷的單元再置于依據(jù)照明200度的第二參考值的確定步驟中。如果該單元的亮度級(jí)別高于第二參考值，則將該單元視為由于圖案中的突起、短路或其它因素造成的有缺陷單元。最后，如果該單元的亮度級(jí)別低于照明200度的第二參考值，則將該單元確定為只是具有雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
所以，通過(guò)防止可能將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品確定為劣質(zhì)產(chǎn)品的過(guò)度檢測(cè)，能提高PCB的生產(chǎn)率，因此，本發(fā)明的特征是從通過(guò)透射和/或反射光獲得的圖像數(shù)據(jù)只檢測(cè)真正的圖案缺陷。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的按序程序流程圖。這個(gè)按序的算法可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170中運(yùn)行，其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元180中。
參照?qǐng)D5，在步驟S200中AOI 102得到撓性PCB單元的圖像，在步驟S202中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170通過(guò)圖像處理工具獲得圖像數(shù)據(jù)182。隨后，在步驟S204中分析該圖像數(shù)據(jù)，參照第一參考值來(lái)確定PCB單元是好或是壞。換句話說(shuō)，步驟S206基于第一參考值確定PCB單元的圖案上是否有缺陷，該第一參考值是通過(guò)直方圖類型的照明系統(tǒng)而建立在特定臨界值中的。
這里，直方圖是一種顯示圖像數(shù)據(jù)中亮度數(shù)按像素分布的方法種類。在直方圖中，X軸表示亮度數(shù)，Y軸表示亮度數(shù)的頻率。將直方圖X軸上代表亮度數(shù)的值劃分為0～255度。例如，如果亮度數(shù)接近0度，則亮度很低?；蛘?，如果亮度數(shù)達(dá)到255度，則亮度很高。下面說(shuō)明對(duì)采用透射光經(jīng)由直方圖得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的程序。
在步驟S206中，第一參考值相當(dāng)于將要在確定初步圖案缺陷時(shí)用到的照明120度。
接著，在步驟S208中，將已在步驟S206中由第一參考值確定為具有缺陷的圖像數(shù)據(jù)置于第二確定步驟中，以通過(guò)第二參考值來(lái)查明該缺陷是由于制造錯(cuò)誤而造成的真正缺陷或是由于雜質(zhì)而造成的過(guò)度檢測(cè)缺陷。
二次確定之后，如果圖像數(shù)據(jù)低于第二參考值，此程序進(jìn)入到步驟S210以確定該圖像數(shù)據(jù)具有例如短路和/或突起等真正缺陷。接著，相應(yīng)地，在步驟S212中判定該P(yáng)CB單元為劣質(zhì)產(chǎn)品。
另一方面，如果在步驟S208中用于圖像數(shù)據(jù)的照明系統(tǒng)的亮度值高于第二參考值，此程序進(jìn)入到步驟S214以確定該P(yáng)CB單元具有由雜質(zhì)造成的缺陷。然后，在步驟S216中判定該P(yáng)CB單元為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
如前面所述，本發(fā)明的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)照明系統(tǒng)的不同參考值在第一和第二步驟中確定PCB單元上圖案的好壞。
圖6至圖8說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用直方圖方案來(lái)確定圖案缺陷的情況。圖6至圖8中的圖片是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170的顯示器單元174上顯示的圖片，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)170由用于根據(jù)照明系統(tǒng)的亮度級(jí)別來(lái)評(píng)估圖案狀況的直方圖分析程序186驅(qū)動(dòng)。
參照?qǐng)D6，圖片400部分地顯示了由AOI 102從PCB單元的圖案取得的圖像數(shù)據(jù)182，其被劃分為引線420部分和間隔422部分，該圖片按照例如突起和短路等真正缺陷404和由雜質(zhì)造成的缺陷406來(lái)顯示檢測(cè)結(jié)果。在圖片400的一側(cè)有通過(guò)直方圖分析獲得的分布輪廓410。
參照?qǐng)D7，該圖顯示了被表示成圖像數(shù)據(jù)單位像素的臨界值圖片，按照該臨界值來(lái)確定圖6的圖片中圖案的好壞。圖7的圖片被劃分成引線420部分和間隔422部分，其按照例如突起和短路等真正圖案缺陷404′和由雜質(zhì)造成的缺陷406′顯示檢測(cè)結(jié)果。在此圖片上，如果操作員選擇特定位置的像素，如圖8所標(biāo)明的，則對(duì)應(yīng)于包括了具有突起、短路或雜質(zhì)的對(duì)應(yīng)像素的區(qū)域412，通過(guò)輔助窗口430顯示出照明系統(tǒng)的亮度級(jí)別。隨后，操作員可確定相應(yīng)地用圖片上所顯示的亮度級(jí)別表示出來(lái)的臨界值。
盡管結(jié)合附圖所示的本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不受限于此實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種替換、修改和改變。
如上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)防止過(guò)度檢測(cè)從而提高了檢測(cè)過(guò)程的效率和生產(chǎn)率。因此，能糾正錯(cuò)誤的確定結(jié)果，該錯(cuò)誤的確定結(jié)果將只有雜質(zhì)而沒(méi)有真正缺陷的PCB單元視為具有缺陷的單元，從而將其視為劣質(zhì)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其用于在各具有電路圖案和間隔的多個(gè)印制電路板上查找電路圖案的缺陷，該系統(tǒng)包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器，其通過(guò)光源獲得對(duì)應(yīng)于各個(gè)印制電路板的圖像數(shù)據(jù)；以及控制器，其從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)并參照第一亮度級(jí)別從圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板上電路圖案的好壞，該第一亮度級(jí)別通過(guò)以像素為單位的照明系統(tǒng)區(qū)分電路圖案和間隔，其中，如果印制電路板的電路圖案先前已經(jīng)被第一亮度級(jí)別視為具有缺陷，控制器參照對(duì)應(yīng)于真正缺陷的預(yù)定圖案的第二亮度級(jí)別，二次確定該電路圖案具有真正缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，當(dāng)光源發(fā)射透射光時(shí)，第二亮度級(jí)別低于第一亮度級(jí)別，而且，當(dāng)印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二亮度級(jí)別之間時(shí)，控制器將先前被視為具有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，如果已被視為具有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別低于第二亮度級(jí)別，則控制器確定該電路圖案具有真正缺陷并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，當(dāng)光源發(fā)射反射光時(shí)，第二亮度級(jí)別高于第一亮度級(jí)別，而且，當(dāng)印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二亮度級(jí)別之間時(shí)，控制器將先前被視為具有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，如果已被視為具有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別高于第二亮度級(jí)別，則控制器確定該電路圖案具有真正缺陷并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，控制器包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)和二次確定信息的通信。
7.如權(quán)利要求1和6中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含直方圖分析程序，其從以像素為單位的圖像數(shù)據(jù)提取出亮度級(jí)別。
8.一種用于在多個(gè)印制電路板上查找電路圖案缺陷的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器，其通過(guò)光源所產(chǎn)生的透射光獲得對(duì)應(yīng)于各個(gè)印制電路板的圖像數(shù)據(jù)；以及控制器，其從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并根據(jù)以像素為單位的照明系統(tǒng)、基于第一參考值從圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板上電路圖案的好壞，其中，對(duì)于先前已經(jīng)被第一參考值視為具有缺陷的印制電路板，控制器根據(jù)照明系統(tǒng)上低于第一參考值的第二參考值，二次確定該印制電路板具有真正缺陷。
9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，控制器確定該有缺陷的電路圖案具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
10.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，當(dāng)已被視為具有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別低于第二參考值時(shí)，控制器確定該電路圖案具有真正缺陷，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
11.一種用于在多個(gè)印制電路板上查找電路圖案缺陷的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器，其通過(guò)光源所產(chǎn)生的反射光獲得對(duì)應(yīng)于各個(gè)印制電路板的圖像數(shù)據(jù)；以及控制器，其從自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并根據(jù)以像素為單位的照明系統(tǒng)、基于第一參考值從圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板上電路圖案的好壞，其中，對(duì)于先前已經(jīng)被第一參考值視為具有缺陷的印制電路板，控制器根據(jù)照明系統(tǒng)上高于第一參考值的第二參考值，二次確定該印制電路板具有真正缺陷。
12.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，控制器確定該有缺陷的電路圖案具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
13.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中，當(dāng)已被視為具有缺陷的電路圖案的亮度級(jí)別高于第二參考值時(shí)，控制器確定該電路圖案具有真正缺陷，并判定該具有缺陷電路圖案的印制電路板為劣質(zhì)產(chǎn)品。
14.一種防止過(guò)度檢測(cè)的方法，在自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)查找膜式或帶式印制電路板上圖案缺陷時(shí)，該過(guò)度檢測(cè)將優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品視為劣質(zhì)產(chǎn)品，該方法包括下列步驟通過(guò)光源從印制電路板得到圖像；獲取對(duì)應(yīng)于印制電路板圖像的圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)以像素為單位的照明系統(tǒng)的亮度級(jí)別、基于第一參考值從該圖像數(shù)據(jù)確定印制電路板的好壞；以及根據(jù)對(duì)應(yīng)于真正缺陷的亮度級(jí)別、基于第二參考值，將先前已被視為具有缺陷的印制電路板確定為具有真正缺陷。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)光源發(fā)射透射光時(shí)，第二參考值低于第一參考值；而且，其中，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，則將該有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別低于第二參考值時(shí)，則確定該有缺陷的印制電路板具有真正缺陷并因而是劣質(zhì)產(chǎn)品。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)光源發(fā)射反射光時(shí)，第二參考值高于第一參考值；而且，其中，如果已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別介于第一與第二參考值之間，則將該有缺陷的印制電路板確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有可定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的雜質(zhì)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在確定真正缺陷的步驟中，當(dāng)已被視為具有缺陷的印制電路板上電路圖案的亮度級(jí)別高于第二參考值時(shí)，則確定該有缺陷的印制電路板具有真正缺陷并因而是劣質(zhì)產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于被制成膜式或帶式的印制電路板的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)以及方法，該系統(tǒng)及方法能防止檢測(cè)過(guò)程中的過(guò)度檢測(cè)。該自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)比較圖像數(shù)據(jù)與照明系統(tǒng)的第一參考值來(lái)確定電路圖案是否有缺陷，該圖像數(shù)據(jù)是從用于印制電路板的透射/反射光獲得的。在實(shí)踐中，通過(guò)第一和第二參考值，已被確定為具有缺陷的PCB單元再次被確定為圖案缺陷或是由雜質(zhì)造成的缺陷。因此，糾正性地將過(guò)度檢測(cè)了的、曾由于雜質(zhì)而被視為具有缺陷但實(shí)際上并沒(méi)有缺陷的PCB單元確定為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，從而防止了過(guò)度檢測(cè)，并因而提高了檢測(cè)過(guò)程的效率和生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)G01N21/956GK1677095SQ20051005934
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者崔鉉鎬 申請(qǐng)人:Aju高技術(shù)公司