前言
當印刷電路板的價格以每年六到八個百分點的速度持續(xù)滑落，產(chǎn)品的生產(chǎn)良率就成為維持產(chǎn)業(yè)競爭力的要素。要獲得高的良品率需要有良好的制造控制能力，而要獲得良好的制程控制，似乎就必須要在各個制程中執(zhí)行良好的檢測管制，如：鉆孔、影像轉(zhuǎn)移、最終金屬處理等等。同時所有檢測的結(jié)果都應該要回饋作為制程改善的依據(jù)，檢測工作在制造工程中的重要性呈現(xiàn)與日俱增的態(tài)勢。電路板制造業(yè)者目前比較注意的主要檢驗領(lǐng)域有：
l A0I內(nèi)層及各種表面檢查
l AOI孔/微孔的檢查
l ?。ㄗ罱K）電氣測試
l 阻抗控制測試
l 應力應變測試
新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)地圖與規(guī)范逐年更新，雖然新的非新觸式電氣測試技術(shù)并沒有完全成熟，但是它們并沒有就此消失。而這些新興的技術(shù)還在持續(xù)推向市場，只是采用的方式是潛在漸進的。
檢查與電氣測試在電子產(chǎn)業(yè)中逐步發(fā)展，人們意識到這些所謂的無附加價值程序，實際上對于制程控制與良率改善會有實質(zhì)的幫助。換言之用在檢查上的每一塊錢，都有可能幫助業(yè)者在別的地方省下更多錢。至于影響效果的決定者，來自于如何安排投資的錢應該放在那一種正確的選擇上，在成本效益方面的問題，則是比較后面應該要研究的課題。
過去產(chǎn)業(yè)那種不需要生產(chǎn)檢查的日子已經(jīng)相當遙遠了，因為產(chǎn)品需求的增加（高頻、埋入式組件、高密度結(jié)構(gòu)、細線路），檢測設備的規(guī)格必然會將它們納入，以確認產(chǎn)品有良好表現(xiàn)同時提供更佳的產(chǎn)品服務與最終良品率。而產(chǎn)品的后段客戶，也會依據(jù)良品率來判定進貨可能存在的質(zhì)量風險，潛在的問題時常出現(xiàn)在比較低良品率的產(chǎn)品上。這些是業(yè)者在不斷制造技術(shù)的過程中，必然要注意到的課題。
1、什么是AOI測試技術(shù)
AOI是近幾年才興起的一種新型測試技術(shù)，但發(fā)展較為迅速，目前很多廠家都推出了AOI測試設備。當自動檢測時，機器通過攝像頭自動掃描 PCB，采集圖像，并將采集到的圖像數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出 PCB上缺陷，并通過顯示器或自動標志把缺陷顯示/標示出來，供維修人員修整。 實施目標：實施AOI有以下兩類主要的目標： 1.1、最終品質(zhì)(End quality) 對產(chǎn)品走下 生產(chǎn)線時的最終狀態(tài)進行監(jiān)控。當生產(chǎn)問題非常清楚、產(chǎn)品混合度高、數(shù)量和速度為關(guān)鍵因素的時候，優(yōu)先采用這個目標。AOI通常放置在 生產(chǎn)線上的中端。在這個位置，設備可以產(chǎn)生范圍廣泛的過程控制信息。 1.2、過程跟蹤(Process tracking)。 使用檢查設備來監(jiān)視生產(chǎn)過程。典型地是詳細的缺陷分類。當產(chǎn)品可靠性很重要、低混合度的大批量制造時，制造商優(yōu)先采用這個目標。通過檢測，在線監(jiān)控具體生產(chǎn)狀況，并為生產(chǎn)工藝的調(diào)整提供必要的依據(jù)。
2、利用AOI檢驗電路板
2.1、一般性的觀察
制程內(nèi)的電路板檢查，可以節(jié)省大量因為制造缺陷所產(chǎn)生的報廢成本。AOI是唯一可以用來進行事前影像檢查檢知缺陷的工具，這樣可以讓電路板制作成本最小化并極大化其良品率。AOI可以偵測到其它方法所無法偵測的缺點模式。這樣不僅只是可以節(jié)省人工成本，同時可以標示較高密度電路板的缺點，特別是一些人眼睛無法偵測到的缺點。
自動光學檢測系統(tǒng)經(jīng)過改善，提升了系統(tǒng)的速度并降低了誤判率，在多數(shù)的應用中AOI比電氣測試方法更常被應用在內(nèi)層板的檢驗上，至于外層與最終產(chǎn)品方面則比較常使用電氣測試來檢驗。對于內(nèi)部有通孔設計與低密度結(jié)構(gòu)的電格板應用，也會采用電氣測試方法來驗證其結(jié)構(gòu)，但是使用AOI進行檢測可以抓出更多的缺陷。
治具的高價格仍然是影響內(nèi)層板采用電氣測試的最大阻力，比較高層次的多層板則會用在細線路的測試驗證上，盡管在高密度的內(nèi)層產(chǎn)品方面可以預言有其微量的成長空間，治具的數(shù)量、密度，整體而言還是主要的治具成本障礙。
簡單的多層板設計具有大的間距結(jié)構(gòu)，比較容易有效進行電氣測試，但是這樣的設計相對比較少。視覺檢查相對于電氣測試更廣泛的被接受，同時也可以避免額外的測試治具成本耗用。而高層數(shù)的多層板需要使用比較薄的內(nèi)層核心板，其大面積的強度問題也是使用電氣測試的障礙，這些都相對提升了AOI光學檢查的重要性。
2.2、目視、AOI檢驗與電氣測試
電路板的獲利能力與產(chǎn)出良率有直接的關(guān)系，所有的制造商都嘗試從各方面提升其良率，這在多層板的制作方面更是如此。制作多層電路板時，在制程中間進行檢查有助于提升良率，如果在最終產(chǎn)品上發(fā)現(xiàn)內(nèi)層板的缺點，這種產(chǎn)品是無法彌補必須要報廢的。如果電路板無法修補，所有投注在這片電路板上的成本都會付諸流水，這當然就會造成獲利能力的損傷。
傳統(tǒng)目視檢查曾經(jīng)是最好的內(nèi)層板檢查法，利用有良好視力的人員在壓合前進行內(nèi)層板表面檢查相當普遍。如果發(fā)現(xiàn)有缺陷出現(xiàn)，檢查人時常會進行修補。但是當電路板的密度提升，這讓目視檢查的難度提高，此時增加放大影像的設計就有助于發(fā)現(xiàn)缺陷，但是會使得目視檢查變得更慢也更不精確。有幾種方法可以幫助人工檢查的程序，這包括了電氣測試與AOI檢查兩種方法都可以提升良率。
電氣測試需要客制化的治具，同時必需要進行個別料號的的治具制作，而且每一片內(nèi)層板都需要治具。各個治具的花費可能都需要花費數(shù)萬元，依據(jù)需要測試的點數(shù)、人工成本、制作時間而有差異 。電氣測試可以偵測短路斷路，這方面的缺陷有可能是利用人工目視所無法偵測的。電氣測試的缺點是，它無法判定適當?shù)木€路圖形狀況。這些線路圖形的外觀可能是線路或斷路，是以蝕刻制程制作在基材上的，但是并沒有辦法符合實際的設計需求。特定的制程或材料會導致這樣的問題發(fā)生，而未連接與突出、縮減的銅面也無法以電氣測試偵測，因此電氣測試時常視目視檢查所取代。
AOI檢查已經(jīng)成為內(nèi)層板制作的必備設備，因為人工的目視檢查無法穩(wěn)定完成這樣的任務。經(jīng)過多年的努力，不論在硬體與軟體上都讓電路板業(yè)者可以安心的選用這種AOI解決方案。檢驗的標準與方法，可以依據(jù)設計準則來進行比對與調(diào)整，使用者可以依據(jù)需要進行形狀的定義與尺寸的調(diào)整。速度、精度、周邊配備，會依據(jù)設備價位的不同而有差異，每年設備都會在價格功能比上有明顯成長。但到目前為止AOI仍然無法進行電氣特性推估（如：電阻值推測），也無法進行通孔的檢查，當然更無法檢查面次間的連接狀況。AOI時常產(chǎn)生許多實際上表面并沒有缺陷的誤判訊號，例如：微量的導體變化、顏色、表面型態(tài)等。這些現(xiàn)象依據(jù)規(guī)則判定可能認定是缺陷，但是經(jīng)過人的判定卻不是真正的缺陷。這些現(xiàn)象限制，使得業(yè)者必需要增加確認的程序來完成檢查。
2.3、AOI（Auto Optical Inspection）的規(guī)則概述
AOI目前仍然沒有辦法提供完整的缺點辨認能力，因此目前的做法是將缺點產(chǎn)品抓出，并經(jīng)過再一次的人工辨認確認將可修補的部分完成修補，并將無法修補或不值得修補的產(chǎn)品報廢。
AOI提供三個主要的功能各為：影像擷取、影像分析、缺點位置標示。這些作業(yè)可以是手動或自動的，一般的掃描作業(yè)都可以在短時間內(nèi)利用光學機構(gòu)與軟件的架構(gòu)完成。
AOI一般都具有統(tǒng)計輔助的系統(tǒng)，它會將主要的缺點項目記錄在數(shù)據(jù)資料中，一方面可以作為確認工作站的基礎(chǔ)資料，另一方面也可以經(jīng)過整理作為制程改進的參考依據(jù)。因為到目前為止都沒有完美無失誤的AOI系統(tǒng)出現(xiàn)，因此所有出現(xiàn)缺點訊號的電路板都必須要再經(jīng)過作業(yè)人員過濾確認。因此一般的最終缺點項目，還是會由作業(yè)人員目視判斷。出現(xiàn)缺陷的電路板資料匯總就必須要靠作業(yè)者的經(jīng)驗。
l 利用光學掃描將缺點的位置數(shù)據(jù)標定，并轉(zhuǎn)換成確認的數(shù)據(jù)資料；
l 利用確認工作站（Verication Station）進行缺點區(qū)再確認，并進行必要的修補作業(yè)。 |
