一、PCB行业质量检测现状及背景

印制线路板（PCB）是电子设备中必不可少的基础性部件，随着社会经济和生活水平的发展，对PCB的需求无论在产量上、性能指标上连续多年呈现快速增长，相应地，对于PCB的质量检测也提出了更高的要求，传统的检测方法已经不能满足PCB行业对质量控制的要求。PCB工艺制程复杂，质量管控环节多，一般要求关注内层板、外层板、菲林、钻孔质量、成品板的质量。

对于PCB内层和外层板，重点关注开路、短路、缺口、毛刺、针孔、残铜、元件缺失等缺陷（如下图所示）。传统一般采用电测法（飞针测试），只能检测短路、断路两种缺陷，无法检查缺口、针孔和残留铜等其它缺陷。电测法的夹具成本高，小批量生产时不合适。随着PCB板线路密度的不断增大，电测法需要不断增加测试接点数，导致测试程序和夹具成本上升，电测试出错和重测次数增多，不断减小的引脚距离对电测试也构成了巨大的挑战。此外，电测试是一种接触式检测方法，在探针接触PCB板的过程中，可能会对产品造成损害。

对于菲林，作为PCB制造的母版，其质量控制是整个PCB工艺流程质量控制的源头。关注的缺陷与内层板类似，传统一般采用 “人眼＋放大镜”的检查手段。检查标准不稳定，效率低，难以适应高产能的需要，特别是随着PCB布线密度的不断提高，人工目检难度增大，误判率升高。据统计，当导线宽度和间距小于0.2mm以下时，人工通常会漏掉20%以上的缺陷。此外，这种方式对检测者的视力健康损害也非常大。人工目检的方式无论在检测质量、还是在检测速度上都不能满足实际检测需求。

对于PCB板的钻孔质量，一般关注多孔、少孔、孔大、孔小、偏孔、未透等缺陷。传统一般采用”人工目视+胶片+塞规”的检查方法：每种产品钻孔时先钻出一张红菲林胶片，检验时通过销钉与产品板固定，人工在灯箱下目视检查。通过塞规重点检查孔大、孔小，通过菲林重点检查多孔、少孔、偏孔、未透，其他的孔损、披锋、塞孔等通过人工目视来完成。人工检查的能力与孔数、最小孔径有直接的关系。生产实践表明，对最小孔径≥0.5mm的产品板，人工可在一定效率下检查。随着孔径尺寸的减小，人眼检测能力迅速下降，对于≤0.3mm、孔数1万以上的产品板，人工连抽检质量都难以保证。

针对传统检测手段的不足，基于视觉技术的自动光学检测设备（AOI）日益得到广泛应用。目前AOI已成为PCB行业的主流检测技术，是PCB厂提升产品工艺和产能的关键装备。AOI设备具有以下优点：

A、检测速度快，一片产品检查时间为几秒或十几秒，可以适应高产能需求；

B、检查精度高，可以适应当前及未来精细线路的检查；

C、检查结果客观、可靠、可信赖；

D、非接触检测，不损坏产品。

二、PCB行业质量检测解决方案

AOI设备的技术原理是“图像比对＋模式分析“。参考下图，先根据CAM文件生成模板图像，检测时将实际产品图像与模板图像进行对比，如果两者相同则通过，如果两者有差异，进行模式分析判断是否为缺陷。

模板图像一般通过分析PCB板的设计文件得到，CAM文件中记录了线路板的各种元素信息（线路、焊盘、钻孔等），因此可以预知PCB板的理想形态。如下图所示，左面是CAM设计文件的局部图，右侧为对应的模板图像。AOI设备的目标就是：找出实际产品不同于CAM设计文件的缺陷，比人工比对GoldenSample样张的方法更值得信任。

AOI设备基于计算机视觉技术，是一种集现代精密光学、电子、机械和计算机技术为一体的高科技产品，一般由精密运动机构、成像系统、显示系统和计算机系统组成。

在PCB行业，凌云依靠强大的研发团队和多年的技术积累，以“精准“、”可靠“、”高效“为核心产品理念，陆续推出EAGLE F系列Film AOI、EAGLE C系列PCB AOI、EAGLE H系列验孔机，为PCB厂家提供从“菲林”→“内外层PCB板” →“钻孔”→“成品板”的全制程质量检测解决方案：

A、2007年推出能够检测3mil线宽/线距的NISUS系列菲林检查机；

B、2009年推出能够检测2mil线宽/线距的菲林检查机；

C、2011年推出能够同时检测黑片和棕片的EAGLE F系列菲林检查机；

D、2013年推出EAGLE H系列验孔机，和EAGLE C系列PCB AOI；

E、即将推出EAGLE V系列AVI外观检查机。

EAGLE F系列菲林检查机，可同时检查黑片和棕片菲林。以CAM文件为基准，结合DRC方法，可按IPC标准检出菲林的所有缺陷：开路、断路、线宽违规、线距违规、缺口、毛刺、残铜、针孔、元件多/缺、位置错误，以及菲林上的特殊缺陷，如药膜面刮伤、覆膜异物、污迹等，还具备二次元、测量、原稿对比、离线缺陷确认、SPC缺陷自动分类及数据统计等五大使用功能，性能特点：

A、精准：光学分辨率可达5um，可检测10um的开路、短路、缺口、毛刺、针孔等微小缺陷；

B、可靠：关键缺陷（如开路、短路）零漏检，误检率小于10%，为目前行业领先水平；

C、高效：检测一张18‘×24‘（458mm×610mm）菲林仅需40秒，CAM资料分析仅需5～10秒，为目前行业最快速度。

EAGLE C系列PCB AOI，采用高精度成像系统、高精度高稳定性运动平台、全新的智能化检测算法，缺陷侦测能力强、检测效率高。基于CAM文件的“轮廓比对+形态学分析“，可检查开路、短路、缺口、毛刺、针孔、铜渣、线宽线距违规、孔偏、孔塞、漏钻等缺陷。可检测最小线宽距1.2～1.4mil的内层板、外层板、HDI板、软板、干膜板，检测幅面26‘×30‘，是用于PCB内外层板和HDI板的理想AOI解决方案。

EAGLE H系列验孔机，检查钻孔后大板、出货前成品板的钻孔质量，以钻带文件为基准，可检缺陷类型包括多孔、少孔、孔大、孔小、残屑，孔型涵盖圆孔、槽孔、异形孔，还可以分析并监控各钻刀孔径的平均偏差。检查精度高、效率快，最小孔径0.1mm，检查600mm×600mm的产品板平均4.5秒/片。性能特点：

A、精准：基于“形态分析”的全新理念，精准检查各种孔型≤10%的残屑缺陷，行业最高精度；

B、可靠：检孔的同时监控刀具表的孔径变化，防止错刀、断刀、过度磨损，特色亮点功能；

C、高效：可在8m/min速度下检查0.15mm孔，行业最高速度

长期的技术积累与持续不断的技术创新是凌云的核心竞争力！凌云EAGLE系列AOI产品具备“精准、可靠、高效“的检测能力, 其各项技术和性能指标已达到或超越国际先进水平,服务于众多PCB制造企业, 为PCB行业客户提升产品质量、降低生产成本助力！

详细情况请百度http://www.lustersys.com/

            扫码关注”凌云视觉检测“