第一章 第一章 第一章
第一章 緒論 緒論 緒論 緒論
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1.1 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機
我國長期以來賴以經濟發展的基礎機械及電機產業在國際市場的 激烈競爭下已漸漸失去獲利的優勢，新興高科技產業如雨後春筍般冒 出。絕大多數的傳統產業以生產設備的中小型公司為主；而被推頌的新 興產業又絕大多數為零組件製程與代工類，以大型公司為主，如: 半導 體、平面顯示器、微電腦、光通訊等。協助傳統產業技術升級為政府長 期以來的重要政策，推動高附加價值的新興產業製程設備與檢測設備國 產化已為政府所選定的發展重點項目之一，並鼓勵傳統產業轉型(白蓉 生 ,1994)。
近年來少數廠商已開始致力於精密量測系統之發展，現今的新興科 技產品買賣均以單件計價方式，故必須做到百分之百的全檢，如IC、
PCB、LCD、BGA、模具、精密零組件等等(陳賢義,2001)。在產品外 觀尺寸及表面瑕疵檢測方面必須用到自動化光學檢測(Automatic
Optical Inspection, 簡稱AOI)的技術，單單台灣在AOI設備的採購每年就
有台幣 400億以上的需求量，而現有國內自製能力約僅達十分之一左 右，故仍有極大的發展空間。AOI人才的需求不僅國內設備商急需獲得，
連各使用大廠也需要檢測人才的加入(彭光裕,2000)。
AOI 設備為結合光學感測系統、影像處理系統及分析軟體、載 物定位平台、及機電整合控制等技術，應用層面可大到宇宙遙測、
生物醫學檢測、機械視覺、多媒體技術、與保安識別等應用; 也可 小到集中於新興工業產品之品質檢測。
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1.2 研究目的 研究目的 研究目的 研究目的
(1) 利用 5 個 CCD 所造成的 3D 影像提高印刷電路板錫膏及 SMD 零 件的錯誤偵測率，以改善現有 2 維影像及單個 CCD 鏡頭 AOI 的 測試盲點。
(2) 利用電腦視覺影像處理方法，針對特定元件瑕疵，發展檢測演算 法以正確找出 PCB 上多類瑕疵，取代目視檢測。
(3) 發展自動化檢測系統。
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1.3 研究方法與 研究方法與 研究方法與架構 研究方法與 架構 架構 : 架構 : : :
本研究主要以考量檢測系統架構之元素－硬體、軟體及方法，延伸並改 善PCB 視覺檢測系統：
(1) 改善CCD取像系統，利用5個CCD鏡頭(1 TOP + 4 Angle)提高IC PIN 腳 及排阻橋接或短路的測試率。
(2) 改善檢測影像方式，利用三維量測原理檢查錫膏厚度，藉由錫膏厚 度的量測可算出錫點的體積，面積，同時藉由量測出之高度分布情 形的加以分析後，可了解錫點的偏移以及是否橋接(Bridge)。
(3)改善檢測SMD零件之檢測方法。
圖1.1 研究架構圖
待測物 影像處理
輸入 待測物
電腦
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1. 1.
1.4 44 4 研究流程 研究流程 研究流程 研究流程
本論文之研究流程如圖 1.2 所示。首先，文獻探討朝三方面進行，
先從基礎研究開始（照明方法與影像特徵的分析），重新釐清彩色影像
與灰階影像特徵上的差異，藉此較準確地評估彩色影像在印刷電路板檢
測應用上的發展潛力，以及它和灰階影像各自擅長的發揮領域，再透過
實驗設計來進行線上實作，進而收集實驗數據來驗證此研究做法是可行
的。最後將整個研究作總結，並討論未來研究可深入的方向。
