PCB除膠也能智慧化:產學合作成功研發PCB殘膠檢測與雷射修復機

吳碧娥╱北美智權報 編輯部

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圖1. 在國科會補助支持下,國立中央大學機械系教授何正榮研究團隊與廠商共同合作,開發出PCB殘膠檢測與雷射修復機(AOIR);圖片來源:國科會提供

印刷電路板(PCB)產業中,精密電路板製程複雜,且需高度穩定性以保證品質,台灣目前殘膠基板的檢測與修補主要依賴進口設備,在國科會補助支持下,國立中央大學機械系何正榮教授研究團隊與廠商共同合作,開發出「PCB殘膠檢測與雷射修復機」(Automated Optical Inspection & Repair,AOIR),透過自主可控的高精度影像檢測及智能化缺陷修復,提升產品良率與生產效率,並導入自動化除膠生產流程,以減少人為操作誤差,提高產線穩定性與一致性。

產線自動化與智慧化

目前PCB檢測與修補主要依賴自動光學檢測加上人工修補,但此作業方式不僅誤判率高,且人工修補效率低,由何正榮帶領的跨領域團隊,包含材料分析、雷射應用、自動光學檢測(AOI)影像辨識、機電整合及精密機械領域,以台灣載板生產龍頭、全球前五大PCB製造商欣興電子的產線需求為基礎,搭配其專業技術人才,共同開發自動檢測並去除殘膠的AOIR 雛型機。此機台整合三軸精密平台、線性掃描相機和同軸視覺系統,以進行影像處理,完成最終除膠目的。

何正榮表示,在AOIR 雛型機基礎下,團隊與廠商透過機電整合控制、線性掃描相機與雷射機構設計,及相機與雷射硬體的架設與校正,成功將AOIR 雛型機轉移至廠內既有貼片機當中,並提升機台精度至5 µm以下。搭載自主開發的人機介面,能透過線性掃描相機辨識銅面形貌,準確判斷殘膠位置,並與設計圖進行比對,最終透過雷射進行精準定位除膠加工。經測試與參數優化,針對不同類型的殘膠優化雷射加工條件,可高效清除殘膠,並透過硫酸銅、雷射掃描共軛焦顯微鏡與電子顯微鏡驗證雷射能夠徹底去除殘膠且不傷害銅表面。在未來能夠導入產線,實現530 mm × 650 mm電路板的殘膠檢測與移除,提高製程自動化與精度。

PCB產業朝向智慧製造發展

整合AOI與AOR(自動光學修復)技術的應用不僅可降低製程設備維護成本,提升生產效能,同時省去購置國外機台及後續維修的巨大費用,亦能促進台灣半導體、印刷電路板產業向智慧製造發展,進一步強化本土供應鏈韌性與全球競爭力。國科會表示,未來PCB殘膠檢測與雷射修復機可擴展至更多半導體製程應用,推動產業升級與技術創新,確保台灣在全球半導體、印刷電路板產業的領先地位。

作者: 吳碧娥
現任: 北美智權報主編
學歷: 政治大學新聞研究所
經歷: 北美智權報資深編輯
驊訊電子總經理室特助
經濟日報財經組記者
東森購物總經理室經營企劃

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