AOI检测设备系统设计之PCB的瑕疵

　　AOI检测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检测设备的系统设计，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。

 

　　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。