CC BY
91Компоненты и технологии, № 4'2003 Технологии
Системы автоматического оптического контроля
компании Comtek
Системы автоматизированного управления качеством являются неотъемлемой частью современных предприятий по производству ПП. Высокая плотность проводников и минимально допустимые отклонения в производстве высокотехнологичных ПП предъявляют высокие требования к качеству изделий. Процесс изготовления является сложным и многоэтапным, и в случае, если дефекты не были своевременно обнаружены, плата будет бракованной — это особенно важно при производстве многослойных ПП.
Михаил Лев, Нир Дери,
Уди Эфрат
При ширине проводников и зазоров ширинои 150 микрон и меньше человеческий глаз не в состоянии эффективно распознавать дефекты. Системы автоматического оптического контроля (AOI) предназначены для выхода из этого положения. Системы автоматического оптического контроля обеспечивают:
• Постоянно высокие коэффициенты выхода готовой продукции.
• Снижение производственных затрат и ускорение производственного цикла.
• Более экономичный расход всех используемых материалов.
• Повышение производительности и эффективности работы, по сравнению с контролем, осуществляемым оператором.
Использование систем AOI после каждого этапа производства позволяет немедленно распознавать дефекты в то время, пока плату еще можно отремонтировать.
Принципы работы А01
Системы AOI используют современную оптику, аппаратное и программное обеспечение, а также библиотеки
различных алгоритмов нахождения дефектов. Эти алгоритмы работают на основании логических правил, влияющих на принятие окончательных решений. Система получает изображение проверяемой ПП и сравнивает его с «эталонной» панелью, хранящейся в памяти AOI. В качестве эталона могут быть использованы данные CAD, фотошаблоны и даже сама печатная плата. Различные алгоритмы нахождения дефектов анализируют несоответствия между проверяемой и эталонной панелями и принимают решения, являются ли данные различия дефектом или нет. Весь процесс принятия решений базируется на предпочтениях и установках пользователя.
Ниже представлен схематический принцип работы систем AOI одной из ведущих фирм в этой области — Camtek (Израиль):
• Получение изображения — оптический блок, включающий в себя объектив, системы освещения и сканирующую камеру, передает изображение проверяемой ПП для последующей обработки.
• Предварительная обработка изображения — обработка и подготовка полученного изображения к сравнению с эталоном.
• Анализ — производится проверка изображения с использованием алгоритмов нахождения дефектов, осуществляющих сравнение подготовленного изображения с эталонным и работающих в пределах разрешенных допусков.
216
www.finestreet.ru
Компоненты и технологии, № 4'2003
Технологии
• Решение — принятие решения о соответствии или несоответствии платы эталону, базирующееся на правилах и предпочтениях пользователя.
• Анализатор дефектов — маркирует местоположение дефекта, классифицирует его на основе правил, определяемых пользователем, и передает данные для дальнейшей верификации и управления и стабилизации производственного процесса.
Системы А01 компании Саш1ек используют дублирующие методы нахождения дефектов и элементы искусственного интеллекта для обеспечения высокого уровня детектирования при нулевом количестве ложных срабатываний.
Продукция компании СатТек
Компания Саш1ек проектирует, разрабатывает, производит и продает высокотехнологичные и рентабельные системы оптического контроля ПП и связанные с ними продукты программного обеспечения, используемые для усовершенствования процессов производства и повышения коэффициента выхода готовых ПП, плат сверхвысокой плотности (БОА, С8Р) для монтажа интегральных схем, а также продуктов микроэлектронной промышленности. Главный офис компании находится в Израиле, филиалы и дочерние компании — в Европе, Японии, Китае, Гонконге, Тайване, Сингапуре, Южной Корее и США.
Саш1ек входит в состав концерна, включающего в себя предприятия по производству печатных плат, поверхностному монтажу, а также разработке и производству НБ1 для последующих поколений вычислительной и информационной техники. Эта связь дает фирме Саш1ек уникальную возможность разрабатывать и тестировать свою продукцию в условиях реального производства.
Саш1ек в сотрудничестве с компаниями другими концерна оказывает основанные на более чем 20-летнем опыте консультационные услуги по реконструкции и оснаще-
Фотошаблоны Внутренние слои Наружниеслои Готовые ПП
Экспонирование
Травление
Удаление фоторезиста
Пресование
Сверление
Дополнительная металлизация
Экспонирование
Травление
Удаление фоторезиста
Защитные и паяльные маски Покрытие контактных площадки Условные знаки И надписи Трассировка
Царапины
Излишек/- Отсуствие элементов топологии Нарушения правил пректирования проводников, зазоров и контактных площадок
Разрывы
Короткие замыкания Излишек/- Отсуствие элементов топологии Нарушения правил пректирования проводников, зазоров и контактных площадок Царапины Неоднородности И посторонние включения
Разрывы Короткие замыкания Излишек/- Отсуствие элементов ТОПОЛОГИИ Нарушения правил пректирования проводников, зазоров и контактных площадок Царапины Забитые отверстия Шифт в сверлении Неоднородности И посторонние включения
Все виды дефектов на поверхности ПП
Рис. 3. Типичные дефекты на различных этапах производства ПП
Получение аналогового изображения
Предварительная обработка изображения
Анализ
ения
Сравнение и оценка 1
« Ь- Реш
Найденные несоответствия 1
Анализатор дефектов
Дефекты
----Эталон
---Алгоритмы
----.. Допуски '........~
----''. Прайма '........
Рис. 4. Типичная структурная схема систем нахождения дефектов AOI
нию новых предприятий по производству ПП, производит обучение инженерно-технического и производственного персонала, оказывает помощь по наладке и стабилизации технологических процессов.
Camtek предлагает широкий выбор систем AOI, обеспечивающих превосходную способность обнаружения дефектов и высокую продуктивность проверки ПП, в том числе плат со сверхвысокой плотностью проводников. Системы AOI компании Camtek работают со всеми материалами, используемыми в производстве ПП, и способны проводить проверки ПП с шириной проводника до 15 микрон, а также могут быть оснащены различными системами автоматизации загрузки-разгрузки ПП.
Компания Camtek выпускает следующую продукцию:
• Orion 600 и Orion 800 — системы AOI, позволяющие проверять ПП на всех этапах
производства, включая окончательную проверку готовой платы. Это последняя разработка AOI.
Sirius — автономные установки верификации и ремонта (CVR).
Dragon, Vega — системы AOI конвейерного типа очень высокой производительности с автоматизированной системой загрузки-разгрузки ПП.
Lynx — системы AOI для проверки ПП размером до 1770x910 мм.
BIS, KIS, WIS — системы AOI, предназначенные для контроля качества поверхности и трехмерных измерений интегральных схем и других продуктов микроэлектронной промышленности.
Pegasus, Phoenix — системы AOI, предназначенные для контроля качества поверхностей и трехмерных измерений BGA, CSP и других типов плат со сверхвысокой плотностью проводников.
www.finestreet.ru
Рис. 2. 3D — изображение замыкания 12 мкм
Є
217
