在半導(dǎo)體與封裝行業(yè)中，許多檢測場景要求對大面積玻璃基板進行高速檢測時，能達(dá)到更高的檢測精度和效率。這就對檢測中采用的TGV（玻璃通孔）技術(shù)有了更高要求。隨著5G、人工智能（AI）以及高性能計算（HPC）等領(lǐng)域的需求迅速增長，基于TGV的超精密加工技術(shù)也變得愈發(fā)關(guān)鍵。

01TGV檢測技術(shù)的優(yōu)勢

TGV是一種采用玻璃基板的高密度互連方法，TGV檢測主要分析的是基板中直徑僅幾十微米、厚度達(dá)數(shù)百微米的微小通孔，相較于傳統(tǒng)的PCB，TGV技術(shù)可有效降低信號延遲和功耗，非常適用于高性能封裝。

02TGV視覺檢測方案

為了滿足日益精密的檢測需求，志強視覺經(jīng)過多次驗證推出了一套完整的TGV視覺檢測方案，該方案采用高速自動對焦（AF）系統(tǒng)+精密調(diào)控的光源相結(jié)合的技術(shù)，確保了TGV檢測質(zhì)量與可靠性。為了提高TGV檢測的準(zhǔn)確性，必須重點考慮以下幾個關(guān)鍵方面。

TGV視覺檢測中的關(guān)鍵要素

成像系統(tǒng)快速響應(yīng)和高速同步控制

整體成像系統(tǒng)中光源和相機在采集中的快速響應(yīng)、高速同步成為能產(chǎn)生穩(wěn)定數(shù)據(jù)源的首要前提條件，快速響應(yīng)能確保設(shè)備的TT要求，高速同步能保證穩(wěn)定的拿到有效采集數(shù)據(jù)。因此一個穩(wěn)定的相機和光源控制器成為可靠檢測的前提。

通過自動對焦（AF）技術(shù)實現(xiàn)精確對焦控制

不同層級的TGV孔形狀和尺寸可能有所不同，因此進行分層精確對焦至關(guān)重要。特別是在使用高倍率鏡頭時，景深非常淺，稍有偏差就可能導(dǎo)致對焦錯誤，進而造成測量不準(zhǔn)確。因此，快速且高精度的AF系統(tǒng)對于實現(xiàn)可靠檢測尤為關(guān)鍵。

優(yōu)化光源以清晰識別孔邊緣

如果孔的內(nèi)部輪廓模糊或邊緣不清晰，將難以進行有效分析，甚至完全無法判斷。因此，光源必須在準(zhǔn)直性和波長特性方面進行優(yōu)化，以確保圖像清晰度和檢測穩(wěn)定性。

下圖展示了不同光源和對焦條件下的檢測效果：

使用特殊背光（左圖）時，缺陷孔清晰可見；

而使用普通背光（中圖）或未啟用AF系統(tǒng)（右圖）時，圖像模糊，缺陷孔難以與正?？讌^(qū)分。

自動對焦（AF）的結(jié)構(gòu)特點及其在TGV中的適用性

自動對焦（AF）技術(shù)大致可分為兩種類型：透鏡內(nèi)對焦（TTL）和光學(xué)三角測距。兩者均利用激光反射光實現(xiàn)對焦，但TTL系統(tǒng)在激光垂直投射進入深孔且反射光難以返回時，存在信號丟失風(fēng)險；而光學(xué)三角測距由于斜角投射，測量更加穩(wěn)定可靠。

因此，對于涉及多層結(jié)構(gòu)和微米級孔洞檢測的TGV應(yīng)用，光學(xué)三角測距法在技術(shù)上更為適合。

多層檢測

基于光學(xué)三角測距的自動對焦技術(shù)可以通過分析反射激光信號，檢測并區(qū)分TGV結(jié)構(gòu)層。用戶可選擇對應(yīng)特定層的峰值，并自動保持該位置的對焦。這種靈活的架構(gòu)能夠同時應(yīng)對明確和模糊區(qū)域，結(jié)合偏移功能，使多層檢測特性成為實現(xiàn)快速精準(zhǔn)檢測的強大方案。

實時偏移功能

在TGV檢測過程中，通常需要根據(jù)檢測目標(biāo)所在的層級調(diào)整對焦位置?；谌菧y距的自動對焦模塊允許用戶實時輸入偏移值。系統(tǒng)隨后立即調(diào)整焦點至目標(biāo)位置，無需重新搜索或重新對焦。該功能顯著減少了反復(fù)校準(zhǔn)，提高了流程效率和檢測精度，尤其適用于需要反復(fù)檢測類似結(jié)構(gòu)的連續(xù)生產(chǎn)線。

使用偏移進行對焦調(diào)整：從頂部層（左）到中段層（右）

投影式背光照明技術(shù)

在TGV視覺檢測方案中，我們采用高性能的投影式背光照明技術(shù)，能夠在各種條件下實現(xiàn)穩(wěn)定且高質(zhì)量的圖像采集。投影式背光相比普通背光具有更優(yōu)越的準(zhǔn)直性，并展現(xiàn)出類似遠(yuǎn)心照明的光學(xué)特性，特別有效于增強孔邊緣的清晰度。