一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法

摘要

本发明公开了一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法，涉及封装基板生产技术领域。包括成品封装基板清洗、GERBER资料处理、AVI检测机资料处理、AVI扫描成品封装基板以及自动找点机检查。先通过AVI检测机扫描标准的封装基板图像，与AVI检测机线性扫描对比检查，将封装基板外观不一致处标记出来，并保存扫描后的图像资料，扫描出来的产品按顺序保存，便于检索对应批次的问题点，通过自动找点机，缺陷位置标记坐标通过激光标注在Unit内的准确位置，并可以预防杂物等影响扫描结果导致误判现象，进行实施监控管制，便于人工判断问题点的正确率和提高检板效率，降低了人工检测难度，使得产量达标，具有广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及封装基板生产技术领域，具体为一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法。

背景技术

封装基板是芯片封装体的重要组成材料，起承载保护芯片与连接上层芯片和下层电路板作用，随着国内外封装基板行业迅速发展，封装基板作为芯片封装的核心材料，一方面能够保护、固定、支撑芯片，增强芯片导热散热性能，保证芯片不受物理损坏，另一方面封装基板的上层与芯片相连，下层和印刷电路板相连，以实现电气和物理连接、功率分配、信号分配，以及沟通芯片内部与外部电路等功能，目前科技发展封装基板线路布线越来越细、密集，对封装基板的品质质量要求也越来越高，在制作完成后的封装基板需进行功能及外观性缺陷检测，才能避免不良品流失到客户端。

而传统PCB线路板生产行业，缺陷检测方式是采用放大镜人工检测和目视检测外观不良，这种检测方式人员工作量大、产能低下、检查效率低，且容易产生漏失、正确率低，人工检测方式难以检测出金面不良、邦定偏细、缺损、油面不良、粗糙等缺陷问题，达不到产量需求。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法，包括以下步骤：

S1、成品封装基板清洗：对需要外观检测的封装基板板面进行清洗，去除板面脏污、氧化、灰尘杂质；

S2、GERBER资料处理：采用计算机辅助软件将封装基板的线路层、防焊层、外形层、钻孔层以及蚀刻层依次导出；

S3、AVI检测机资料处理：打开VISPERN64应用软件，进入资料框，将GERBER资料复制到路径上，打开资料图层转换成设备识别图层，并设定产品参数值：包括板厚、金厚以及工艺类型；

S4、扫描母板资料并检测：扫描样板后进行坐标转换，坐标转换后进行样板设定，在打开显示区域设定新样板参数，新样板参数设定后依次进行辅助定位点设定、签名标记处理、自动对位参数设定、分层以及图层编辑的操作，通过异色演算法或形态学演算法对比检测缺点设定AVI检查参数，最后检查料号名称、检查片数，检测板的完整影像；

S5、AVI扫描成品封装基板：通过AVI检测机扫描封装基板，并将扫描后的图像资料存储；

S6、自动找点机检查：自动找点机与AVI检测机联网，自动找点机读取AVI检测机扫描的图像资料并检查封装基板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S1中封装基板清洗的具体步骤为：采用酸洗液对封装基板板面、金面以及油面的脏污清洗，其作用是为后续AVI检测机扫描时提供的封装基板为洁净的，清洗后的封装基板之间无须隔垫白纸，按100条为一叠合，叠合后的上下面垫板夹板，以防产品板角撞伤。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S2中封装基板的线路层、防焊层、外形层、钻孔层以及蚀刻层的导出比例为2:6，采用GERBER274X格式。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中扫描样板时需调整扫描线，从左至右，依次调整扫描线至封装基板的板面上方，扫描预览可通过参数预览扫描结果查看，确定相机路径设定，调整合圆线，由左至右，依序调整合圆位置，直到圆片可以在正确的位置缝合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中设定新样板参数的具体步骤为：样板搜寻设定，决定是否依照目前框选的主样板，来搜寻其他相似区域，其中搜寻PM法，可以通过加速功能倍数调整，一般搜寻速度越慢越细，搜寻最低符合相似度的区域。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中的签名标记处理具体步骤为：将选取物件，并把该物件标记为签名采用签名检查，使用签名检查，检查一个区域过程会先去搜寻签名，当有该区域所有的签名无法被找到时，则略过检查该区域。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中的异色演算法是将单一图层的所有像素取平均值，再以此平均值作为基准值，上下值取一范围作为容许差部分，容差之外的像素值则视为缺点，演算时将彩色图片转换为灰阶图片，设定容许值的上下区间，显示缺点时代表的颜色为异色，灰阶转换时，RGB色彩空间，分别代表的是红、绿、蓝，HSL色彩空间，分别代表的是色相、彩度、亮度，容许差值范围是基准值加上值或减下值，以上或以下为像素值缺点，基准值以母板平均值为准，以样本影像为参考影像。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中的形态学演算法以二值化取出图片的形状轮廓，再使用形态学找出此轮廓的缺陷，将彩色图片转换为灰阶图片，将图形做二值化，设定筛选瑕疵的条件，选择设定参数时参考的影像，此演算法所代表的颜色为显示缺点，形态设定上有圆形设置半径，有长方形设置高宽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S5中的AVI检测机包括机身，所述机身包括上料区以及下料区，所述上料区的顶部吸盘装置，所述上料区的中部设置有扫描操作台，所述上料区的后上方设置有AVI相机装置，所述AVI相机装置内置CD相机以及数量为两个的AVI光源。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S6中的自动找点机包括机体，所述机体的顶部设置有台面以及电子显微镜。

与现有技术相比，本发明提供了一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法，具备以下有益效果：

该AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法，先通过AVI检测机扫描标准的封装基板图像，与AVI检测机线性扫描对比检查，将封装基板外观不一致处标记出来，并保存扫描后的图像资料，扫描出来的产品按顺序保存，便于检索对应批次的问题点，通过自动找点机，缺陷位置标记坐标通过激光标注在Unit内的准确位置，并可以预防杂物等影响扫描结果导致误判现象，进行实施监控管制，便于人工判断问题点的正确率和提高检板效率，降低了人工检测难度，使得产量达标，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明提出的一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法的步骤示意图；

图2为本发明提出的一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法的AVI检测机结构示意图；

图3为本发明提出的一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法的AVI检测机结构侧视图；

图4为本发明提出的一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法的自动找点机示意图；

图5为本发明提出的一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法的自动找点机结构俯视图。

图中：1、机身；11、上料区；12、扫描操作台；13、AVI相机装置；14、下料区；2、机体；21、台面；22、电子显微镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法，包括以下步骤：

S1、成品封装基板清洗：对需要外观检测的封装基板板面进行清洗，去除板面脏污、氧化、灰尘杂质；

采用酸洗液对封装基板板面、金面以及油面的脏污清洗，其作用是为后续AVI检测机扫描时提供的封装基板为洁净的，清洗后的封装基板之间无须隔垫白纸，按100条为一叠合，叠合后的上下面垫板夹板，以防产品板角撞伤。

S2、GERBER资料处理：采用计算机辅助软件CAM350软件、EZ-cam软件以及GENESIS处理软件（GENESIS是线路板方面的计算机辅助制造软件）将封装基板的线路层、防焊层、外形层、钻孔层以及蚀刻层依次导出，具体分为以下步骤：

S21、将Unit防焊层中蚀刻开窗部分复制到蚀刻层、将外形层D码改小为0.1mm、将线路层表面化并缩小40um的设计的线路图形；

S22、将线路层工艺边铜皮网格删除，如果是扫描多拼，增加产能，则删除sett中多余的虚拟拼版数，包括工艺边框；

S23、导出GERBER资料，采用GERBER274X格式，英制，2:6的比例导出线路层、防焊层、外形层、钻孔层以及蚀刻层，GERBER格式文件由一系列数据块（参数和代码）组成，每一数据块由块结束（EOB）符分开。

S3、AVI检测机资料处理：打开VISPERN64应用软件，进入资料框，将GERBER资料复制到路径上，打开资料图层转换成设备识别图层，并设定产品参数值：包括板厚、金厚以及工艺类型；

AVI检测机资料处理可直接在设备上直接实现，还具备分区域做资料功能，增加了超薄封装基板0.08mm的产品生产需求，AVI解析分辨率提高到5um内。

S4、扫描母板资料并检测：扫描样板后进行坐标转换，坐标转换后进行样板设定，在打开显示区域设定新样板参数，新样板参数设定后依次进行辅助定位点设定、签名标记处理、自动对位参数设定、分层以及图层编辑的操作，通过异色演算法或形态学演算法对比检测缺点设定AVI检查参数，最后检查料号名称、检查片数，检测板的完整影像，完整步骤如下：

S41、扫描样板，新建料号，开放选择该料号名，选择扫描板件模块，设定板件长宽尺寸及厚度，设定相机移动路径，校正合图参数；

调整扫描线，从左至右，依次调整扫描线至板面上方，扫描预览可通过参数预览扫描结果查看，确定相机路径设定；

调整合圆线，由左至右，依序调整合圆位置，直到圆片可以在正确的位置缝合。

S42、坐标转换，使用旧有的坐标转换参数，设定新坐标转换参数，新增描点，移除已设定的描点，测试坐标转换结果，勾选测试坐标转换结果，点选任一影像的任何位置以测试颜色影像与灰阶影像的坐标位置经过转换后是否对应。

S43、样板设定，在整板图面中，框选一区域，使其为一个主样板，加入一个新增名称的区域，移除选定的区域。

S44、打开显示区域，在角落显示全板缩图，以供快速切换画面位置。

S45、设定新样板参数，样板搜寻设定，找出相似度，决定是否依照目前框选的主样板，来搜寻其他相似区域，其中搜寻PM法，可以通过加速功能倍数调整，一般搜寻速度越慢越细，搜寻最低符合相似度的区域。

S46、辅助定位点设定，以二值化选取特定的物件，使用RGB其中一个色域来进行二值化，或者采用自动二值化，选择灰阶值范围在高~低之间的像素调节。

S47、签名标记处理，将选取物件，并把该物件标记为签名采用签名检查，使用签名检查，检查一个区域过程会先去搜寻签名，当有该区域所有的签名无法被找到时，则略过检查该区域。

S48、自动对位参数设定，使用其他区域来进行对位检测，清除测试结果，对位方式有光学点对位、简易对位、区块对位3种；

光学点对位设定两个光学点，可以做位移及旋转的对位，对位速度与光学点的大小成反比，使用RGB其中一个色域来进行二值化，测试对位功能时，一边栏位会显示光学点对位所花费的时间，设定光学点1或设定光学点2后，可至板面拉选红色方框，会出现右方图片所显示的视窗，设定XY搜索范围，按加入键。

简易对位采用的是程式自动寻找对位点，设定简单，但对位花费时间较长，使用RGB其中一个色域来进行简易对位，设置上下偏移像素即Y轴方向偏移量、左右偏移像素即X轴方向偏移量，设置最小容许误差范围。

区块对位将图片划分成一格格的小区块，对每个小区块进行简易对位法，然后再进一步做整张图片的微型调整，使用RGB其中一个色域来进行简易对位，设置每一个区块的单位宽度、高度，设置上下左右每一个区块的方向偏移量，设置最小容许误差范围。

S49、分层，新增检测图层加入新的检测图层，可手动分层，或是由Gerber分层；

将样本图片分成多个检测图层，从Gerber档案汇入图层，每个图层则可在检测时使用相对应的演算法来进行检查，删除检测图层，删除既有的检测图层，编辑检测图层，编辑非检区图层，检测时，所有落在检测区范围内的缺点，一律将会被忽略，通常使用于固定假点，对图层中金层自动产生不同检查区域，经过对比检验金面缺点等外观问题。

S410、图层编辑，利用工具来编辑图层，图层以自订、Pad、防焊、线路、盲孔、引线开窗，二值化工具设置高低值、RGB、明亮度，利用二值化来分出检测图层。

S411、设定AVI检查参数，通过异色演算法或形态学演算法对比检测缺点；

异色演算法是将单一图层的所有像素取平均值，再以此平均值作为基准值，上下值取一范围作为容许差部分，容差之外的像素值则视为缺点，演算时将彩色图片转换为灰阶图片，设定容许值的上下区间，显示缺点时代表的颜色为异色，灰阶转换时，RGB色彩空间，分别代表的是红(R)、绿(G)、蓝(B)，HSL色彩空间，分别代表的是色相(H)、彩度（S）、亮度(L)，容许差值范围是基准值加上值或减下值，以上或以下为像素值缺点，基准值以母板平均值为准，以样本影像为参考影像。

形态学演算法以二值化取出图片的形状轮廓，再使用形态学找出此轮廓的缺陷，将彩色图片转换为灰阶图片，将图形做二值化，设定筛选瑕疵的条件，选择设定参数时参考的影像，此演算法所代表的颜色为显示缺点，形态设定上有圆形设置半径，有长方形设置高宽。

S412、线上检测，检查料号名称、检查片数，检测板的完整影像，检出的瑕疵会以参数调整时所设定的颜色显示，OK的Piece会以绿色区域显示。

S5、AVI扫描成品封装基板：AVI检测机包括机身1，所述机身1包括上料区11以及下料区14，所述上料区11的顶部吸盘装置，所述上料区11的中部设置有扫描操作台12，所述上料区11的后上方设置有AVI相机装置13，所述AVI相机装置13内置CD相机以及数量为两个的AVI光源，通过AVI检测机扫描封装基板，并将扫描后的图像资料存储，具体分为以下步骤：

S51、上料：将需要扫描的封装基板放入上料区11内，采用三面档体固定连接上料轴，调节好Strip尺寸位置，调整下料区14各个尺寸位置，固定连接下料轴。

S52、吸嘴调整：对上板机上下吸嘴调整，下板机上下吸嘴调整，上板机左右吸嘴调整，下板机左右吸嘴调整，包括翻转板机吸嘴调整，调整吸咀的位置，调节吸咀吸力大小。

S53、开始扫描封装基板：从上料盒的封装基板吸嘴吸住板面，移动X轴至扫描操作台12托盘中，移动Y轴进入扫描区，经过AVI相机装置13光学线性扫描比对检查单面，经过翻转扫描另一面板面，下料段能分OK板与Check板NF板将检验合格的板子依照状态分类装置。

封装基板厚度为0.08mm-2.0mm，产品尺寸宽度在40-300mm，长度在50-400mm均可扫描检查，增大了扫描检查区域，其中光学检查分辨率为≤5um/pixel，现有AVI检测机分辨在12um，比原来的AVI检测机分辨率有所提高，另外AVI检测机具有二维码识别功能和记忆存储功能，扫描后的图像资料经过存储功能与自动找点机联网可进行下一步自动找点检查。

S6、自动找点机检查：自动找点机包括机体2，所述机体2的顶部设置有台面21以及电子显微镜22，自动找点机与AVI检测机联网，自动找点机读取AVI检测机扫描的图像资料并检查封装基板，具体分为以下步骤：

S61、拿起AVI检测机扫描好的封装基板，并开启当前封装基板对应的NGDATA，打开自动找点机，在文件夹内选择需要找点的料号批次，打开当前扫描后的影像资料。

S62、拿第一封装基板放置于台面21，封装基板放置在自动找点机吸盘台面21上，按上料键开启吸真空吸住固定封装基板，以免产生板面刮花等不良现象。

S63、电子显微镜22坐标与资料坐标做位置合对，雷射光调整位置，光标指定在Unit内，且光标点距离与缺陷点偏移一点。

S64、开始检查封装基板，自动找点机配置有电子显微镜22，当读取到缺陷坐标时，电子显微镜22会自动移动到缺陷上方并开启摄影状态，以便人工精准判断或者修理，判断的缺点以实际要求标识废板，可通过打钢叉的方式标识，判断的过程主要以OK图像与NG图像对比及显微镜摄像的现场画面进行判断，切换缺点画面可采用鼠标点击或者下一页按钮实现，当板面有灰尘时，可用吹风将其板面灰尘等杂质清理干净。

S65、将第一片板子检完后分类放置在支架内存放，并依次进行检板；

自动找点机检测主要用于成型后Strip封装基板的线性扫描对比检测，自动找点机可以精准的将缺陷坐标通过电子显微镜22摄影拍照，实施正确的缺点判断，并可以预防杂物等影响扫描结果导致误判现象，进行实施监控管制，提高检板工作效率。

AVI检测机与自动找点机能检测的产品不良有开路、短路、邦定线细、邦定偏小，引线未蚀断、引线残留、引线偏、金面缺损、掉PAD、金面异色、色差、刮伤、金面凹坑、台阶、漏镀、渗镀、粗糙、空洞、颗粒、阴阳色、金面发红发黑、掉油、油面异色、油面刮花、油面凹坑、油面脏污、油墨偏薄、油墨发白、曝光不良、掉T字、防焊偏、菲林印、黄孔以及水印等。

通过AVI检测机光学检查与自动找点机精确识别缺陷位置，提高人员在判断缺陷时错判或漏判等问题，先通过AVI检测机扫描标准的封装基板图像，与AVI检测机线性扫描对比检查，将封装基板外观不一致处标记出来，并保存扫描后的图像资料，扫描出来的产品按顺序保存，便于检索对应批次的问题点，通过自动找点机，缺陷位置标记坐标通过激光标注在Unit内的准确位置，便于人工判断问题点的正确率和提高检板效率。

AVI检测机满足薄板板厚0.08mm的封装基板生产需求，针对封装基板0.08-2.0mm厚度的均可以检板，该机台解决了板面无折印、刮花、压伤等不良现象，板子尺寸在：宽为40-300mm、长为50-400mm的范围内，满足了现有超薄超大尺寸封装基板自动检板需求。

AVI检测机对于超细线路检板能力：线宽线路：15/15um，缺陷大小10um，外观金面缺陷如掉PAD、手指短路、渗镀、漏镀、金面异色或色差、刮伤、引线未蚀刻、引线残留、邦定缺损、粗糙、线细、异物、金面凹陷和凸起、油上PAD以及油墨面掉油等外观缺点。

AVI检测机是通过学板方式加GERBER274X格式制作程序，采用分区域左资料方法，加上定义文字、绿漆、金属表面后自动产生不同的检查区域，再经过学习基板的位移及颜色变化制程能力结合而成，其中显微镜的光学分辨率≤5um/pixel。

AVI检测机对于软金板、软硬金板、硬金板、沉镍钯金板、沉镍金板、OSP板、电银板、喷锡板均可检测，且AVI检测机产能在145Strip/小时，检查速度≤12秒/Strip/面，25秒/Strip计算，按照1Panel有10Strip计算，每天工作时长为22小时，每月按照26天计算，大约每月可检板1400㎡。

综上所述，该AVI检测机与自动找点机联网检测封装基板的方法，先通过AVI检测机扫描标准的封装基板图像，与AVI检测机线性扫描对比检查，将封装基板外观不一致处标记出来，并保存扫描后的图像资料，扫描出来的产品按顺序保存，便于检索对应批次的问题点，通过自动找点机，缺陷位置标记坐标通过激光标注在Unit内的准确位置，并可以预防杂物等影响扫描结果导致误判现象，进行实施监控管制，便于人工判断问题点的正确率和提高检板效率，降低了人工检测难度，使得产量达标，具有广阔的应用前景。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。