AOI设备系统设计之PCB的瑕疵

缺陷板示意图

缺陷板示意图

AOI设备是专用于检查印刷电路板(PCB)瑕疵的设备,在设计AOI检测设备之前,必须了解印刷电路板上存在的主要瑕疵,以及各种针对印刷电路板的主要检测技术。基于对要检测瑕疵的特征分析,完成了AOI设备的系统设计,并解构其模块构成,提出设计指标和编程原则。

PCB上的瑕疵,是PCB板生产厂商,以及使用PCB板的厂商肯定会遇到的问题,这些瑕疵的被检出得越早,就越能保证最终产品的质量。

PCB的瑕疵分析

印刷电路板品质的好坏,主要表现在PCB板上每根线条,每个焊盘和过孔品质的好坏。根据密苏里大学的Madhav Moganti和Fikret Ercal等的论文归纳了14种PCB方面的瑕疵。同时,Moganti在论文中还给出了这14种瑕疵在具体印制板中可能出现的情况,如图列举的瑕疵。

图中显示的14种瑕疵,参考我国习惯的PCB板瑕疵的常规命名法,可以按下表的方式来表示。

编号

瑕疵名称 编号 瑕疵名称

1

Breakout 孔位偏移 8 Short 短路

2

Pin Hole 针孔 9 Wrong Size Hole 孔径不合

3

Open Circuit 开路 10 Conductors too close 孔距不足
4 Underetch 蚀刻不足 11 Spurious Copper

铜渣

5 Mousebite 缺口 12 Excessive Short 重复短路
6 Missing Conductor 电路漏印 13 Missing Hole 缺孔
7 Spur 毛刺 14 Overetch 蚀刻过量

 

同时,Moganti对产生瑕疵的方式也进行了归纳,可以分为五种情况:

1.在印制过程中热扩散的非规则性,和有缺陷的蚀刻;

2.印制板基板上有灰尘,在电解液里有气泡;

3.电解液腐蚀印制板时间设置错误;

4.机械性的图形重合不良:

5.PCB板扭曲造成的变形等。

我们分析一下这十四种的瑕疵,可以看出,常见的瑕疵除了断路、短路、电路漏印、缺孔等功能性瑕疵外、也有毛刺、缺口、针孔、孔位偏移、铜渣、孔径不合、间距不足等外观性瑕疵。

同时Moganti的分类方法也存在一定的重复性,如重复短路其实可以归入短路一类;而蚀刻不足和蚀刻过量是反映了工艺过程中的缺陷,它们产生的瑕疵有多种表现形式,如针孔、缺口,断路、部分断口是蚀刻过量的表现,而毛刺则是蚀刻不足的一种形式。研究表明开路、短路、蚀刻过量以及蚀刻不足是一些比较常见的电路板缺陷,电路板的检测也主要针对这些缺陷。

我们项目所研制的设备是用于PCB生产厂家的自动检测而使用的,所以我们接触到检测对象都以PCB裸板为主,旨在对某些常见的瑕疵进行检测和识别方法的研究。

更多内容请浏览: http://www.aoiii.com/aoi-principle  AOI原理

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