自動光學檢查

CCD自動光學鏡頭處理檢測物件

自動光學檢查（英文：Automated Optical Inspection，簡稱AOI），為高速高精度光學影像檢測系統，運用機器視覺做為檢測標準技術，作為改良傳統上以人力使用光學儀器進行檢測的缺點，應用層面包括從高科技產業之研發、製造品管，以至國防、民生、醫療、環保、電力…等領域。

自動光學檢查是工業製程中常見的代表性手法，利用光學儀器取得成品的表面狀態，再以電腦影像處理技術來檢出異物或圖案異常等瑕疵，因為是非接觸式檢查，所以可在中間工程檢查半成品。高精度光學影像檢測系統，包含量測鏡頭技術、光學照明技術、定位量測技術、電子電路測試技術、影像處理技術及自動化技術應用等領域，其開發應用不但符合高科技產業發展需求，其技術層面更可擴展至國防軍事工業，舉凡兵工武器製造、夜視作戰系統、戰略地形形貌之分析與研判等，都與此影像技術息息相關。

基本架構

LCD工業的自動光學檢測設備

自動光學檢測設備組成部位：

• 光學部分：
  • CCD Camera(檢測鏡頭)──
  • 光源(上下光源打光)──
  • Review Camera(複檢確認鏡頭)──

• 系統主機部分(由PC與週邊組成)：
  • CIM系統主機──
  • 系統主機螢幕──
  • 瑕疵檢查主機──
  • 瑕疵檢查主機螢幕──

• 網路連結
  • 集線器(Hub)──
  • Network──乙太網路、CC-Link

• 動力控制部分
  • 伺服驅動機構
  • 可程式邏輯控制器（PLC）或PC Base控制主機

應用

AOI技術領域非常廣泛，廣義的AOI為結合光學感測系統、訊號處理系統及分析軟體，應用層面可包括宇宙探測、航空、衛星遙測、生物醫學、工業生產品質檢測、指紋比對、機器人控制、多媒體技術。

狹義的AOI則指目前大量應用工業自動化的LCD/TFT、電晶體與PCB工業製程上的光學檢測設備，以及在IC及一般電子業、機械工具/自動化機械、電機/電子工業、金屬鋼鐵業、食品加工/包裝業、紡織皮革工業、汽車工業、建築材料、保全/監視等的自動光學結合影像處理的系統。

發展趨勢

• 技術規格

1. 完整行程須在60 秒內(甚至更短)
2. 錯誤判斷發生率的降低(避免操作人員的重複檢查)
3. 盡可能的減少稼動損失(例如減少交換被檢查單元的時間)
4. 提高模糊比對的功能
5. 影像解析度不斷提高
6. 可檢測出週邊線路(以往只需要檢測面板內部)
7. 可儲存面板的瑕疵影像
8. 自動分類瑕疵

• 設備功能

1. 可輸出分析表格與圖形
2. 可檢出Mura瑕疵功能
3. 可處理修補瑕疵功能

主要廠商

在工業界的自動光學檢測設備主要廠商有

• 大元科技(台灣)
• 由田新技(台灣)
• 宇創視覺科技(台灣)
• 易科讯(中国深圳)
• 鴻勁(台灣)
• 宇柏林(台灣)
• Mikrotron(德国)
• Orbotech(以色列)
• 神州视觉科技 ALeader AOI (中国东莞-电子制造业AOI)
• Camtek (以色列)
• Takano (日本)
• KGK (日本)
• Hitach (日本)
• Kubotek (日本)
• V Technology (日本)
• Ajuhitek (韓國)
• Samsung (韓國)
• 力德创 (中國广东)
• 太洋工業(日本)
• 晶彩科技(台灣)
• 易科讯(中国深圳)

參照

• 自動化技術
• 光學
• 自動控制

參考文獻

• 陳茂成，“從國際FPD 產業趨勢看國內發展商機與挑戰”，工研院IEK 產業情報網，2004 年12 月。
• 黃仲龍，“提昇LCD 設備自製率議題評析”，工研院IEK 產業情報網，2004 年11 月。
• 五十嵐大作，小田切章，久保哲夫， “The Latext Optical
• Inspection Equipment that influences the Yield of Large-screen,

Flat-screen TV Production”, 14th FPD manufacturing technology expo& conference, Tokyo Big Sight, Tower Bldg., Japan, July, 2004.

• 張鈞傑，黃俊堯，鄭晃忠，“缺陷檢測技術在液晶顯示器製造之應用”，科儀新知，25 卷第二期，第23 頁至35 頁，2003

年10 月。

• 林道榮，“薄膜電晶體液晶面板自動光學檢測設備發展概況”，台灣工銀金融電子週報，2004 年06 月。
• Jung-Hun Kim, Suk Ahn, Jae Wook Jeon, Jong-Eun Byun, “A highspeed high-resolution vision system for the inspection of TFT LCD”, IEEE International Symposium on Industrial Electronics,

Proceedings. ISIE 2001, vol.1, pp101-105, 2001.

• 黃仲龍，“LCD 設備產業發展概況與發展機會”，機械工業雜誌，256 期，2004 年7 月。
• K. Nakashima, “Hybrid Inspection System for Color Filter Planes”,Proceedings of IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, Hamamatsu, Japan, Vol. 2, pp. 689-692 ,1994.