機器視覺在PCB線路闆綜合檢測的(de)應用(yòng)

在現代電子産品世界中，印刷電路闆（以下(xià)簡稱PCB）是集成各種電子元器件的(de)信息載體，在電子領域中有著(zhe)廣泛的(de)應用(yòng)，其質量直接影(yǐng)響到産品的(de)性能，很難想象在一台電子設備中有不采用(yòng)PCB的(de)，在PCB制造過程中，PCB上的(de)元器件安裝普遍采用(yòng)表面貼片安裝技術。随著(zhe)電子科技技術的(de)發展和(hé)電子制造業的(de)發展，電子産品趨于更輕、更小、更薄化(huà)。所以PCB的(de)質量如何将對(duì)電子産品能否長(cháng)期正常可(kě)靠工作帶來(lái)非常大(dà)的(de)影(yǐng)響。提高(gāo)PCB的(de)質量是電子産品制造廠商應引起足夠重視的(de)重要課題。

關于機器視覺技術在PCB線路闆檢測上面的(de)應用(yòng)

首先PCB缺陷檢測包括兩部分(fēn)：焊點缺陷檢測和(hé)元器件檢測，傳統的(de)檢測采用(yòng)人(rén)工檢測方法，容易漏檢、檢測速度慢(màn)、檢測時(shí)間長(cháng)、成本高(gāo)，已經逐漸不能夠滿足生産需要。因此，設計一種高(gāo)效精準搭載工業相機以取代人(rén)眼的(de)機器視覺PCB檢測系統，具有非常重要的(de)現實意義。

機器視覺檢測技術是建立在圖像處理(lǐ)算(suàn)法的(de)基礎上，通(tōng)過數字圖像處理(lǐ)與模式識别的(de)方法來(lái)實現，與傳統的(de)人(rén)工檢測技術相比，提高(gāo)了(le)缺陷檢測的(de)效率和(hé)準确度。

爲了(le)有助于PCB的(de)制造廠商在生産工藝實施的(de)早期階段能夠發現所産生的(de)缺陷，目前越來(lái)越多(duō)的(de)篩網印刷設備制造廠商在他(tā)們所制造的(de)篩網印刷設備中綜合了(le)在線機器視覺技術。

首先，它們能夠在印刷操作實施以後直接發現所存在的(de)缺陷情況，在主要的(de)制造成本被添加上PCB以前，可(kě)以讓操作者能及時(shí)處理(lǐ)有關的(de)問題。該步驟一般包含在電路闆從印刷裝置上移下(xià)來(lái)的(de)時(shí)候、在清洗劑中清冼好了(le)以後、以及在返修好了(le)返回生産線的(de)時(shí)候。

再者，因爲在該階段發現了(le)有關的(de)缺陷，所以可(kě)以預防有缺陷的(de)電路闆送達生産線的(de)後端。于是預防了(le)返修現象或者在有些場(chǎng)合所形成的(de)廢棄現象。

也(yě)許是最重要的(de)：能夠給操作者以及時(shí)的(de)反饋，使之明(míng)了(le)正在操作中的(de)印刷工藝操作是否良好，進而可(kě)以有效地防止缺陷的(de)産生。

爲了(le)能夠在這(zhè)一層面的(de)工藝操作過程中提供有效的(de)控制，配置在線視覺系統能夠檢測焊膏塗覆好了(le)以後的(de)PCB上焊盤的(de)情況，以及相應的(de)印刷模闆縫隙是否存在堵塞或者拖尾現象。絕大(dà)多(duō)數情況下(xià)，對(duì)微細間距的(de)元器件進行檢測是爲了(le)優化(huà)檢測時(shí)間和(hé)集中在容易産生問題的(de)區(qū)域。爲此，當消除了(le)所可(kě)能産生的(de)問題的(de)時(shí)候，在檢測方面所花費的(de)這(zhè)點時(shí)間還(hái)是值得(de)的(de)。

其次是焊膏的(de)檢測，具體可(kě)分(fēn)爲對(duì)PCB上焊膏的(de)檢測和(hé)對(duì)印刷模闆上的(de)焊膏檢測二大(dà)類：

a. 對(duì)PCB的(de)檢測

主要檢測印刷區(qū)域、印刷偏移和(hé)橋接現象。對(duì)印刷區(qū)域的(de)檢測是指在每個(gè)焊盤上面的(de)焊膏面積。過量的(de)焊膏可(kě)能會引發橋接現象的(de)發生，而過小的(de)焊膏也(yě)會引發焊接點不牢固的(de)現象産生。對(duì)印刷偏移的(de)檢測是針對(duì)位于焊盤上的(de)焊膏數量與規定的(de)位置是否有不同。對(duì)橋接現象的(de)檢測是針對(duì)在相鄰兩個(gè)焊盤之間所施加的(de)焊膏是否超過了(le)規定的(de)數量。這(zhè)些多(duō)餘的(de)焊膏可(kě)能會引發電氣短路現象。

b. 對(duì)印刷模闆的(de)檢測

對(duì)印刷模闆的(de)檢測主要爲針對(duì)阻塞和(hé)拖尾現象的(de)檢測。對(duì)阻塞的(de)檢測是指檢測在印刷模闆上的(de)孔中是否堆積了(le)焊膏。如果孔被堵塞住了(le)的(de)話(huà)，那麽在下(xià)一個(gè)印刷點上可(kě)能所施加的(de)焊膏會顯得(de)太少。對(duì)拖尾的(de)檢測是指是否有過量的(de)焊膏堆積在印刷模闆的(de)表面上。這(zhè)些過量的(de)焊膏可(kě)能會施加在電路闆上不應導通(tōng)的(de)位置上面，從而引發電氣連接問題。

在國外，機器視覺的(de)應用(yòng)普及主要體現在半導體及電子行業，其中大(dà)概40-50%都集中在半導體行業。具體如：PCB印刷電路：各類生産印刷電路闆組裝技術、設備；單、雙面、多(duō)層線路闆，覆銅闆及所需的(de)材料及輔料；輔助設施以及耗材、油墨、藥水(shuǐ)藥劑、配件；電子封裝技術與設備；絲網印刷設備及絲網周邊材料等。

而在中國，視覺技術的(de)應用(yòng)開始于90年代，因爲行業本身就屬于新興的(de)領域，再加之機器視覺産品技術的(de)普及不夠，導緻以上各行業的(de)應用(yòng)幾乎空白。目前國内機器視覺大(dà)多(duō)爲國外品牌。國内大(dà)多(duō)機器視覺公司基本上是靠代理(lǐ)國外各種機器視覺品牌起家，随著(zhe)機器視覺的(de)不斷應用(yòng)，公司規模慢(màn)慢(màn)做(zuò)大(dà)，技術上已經逐漸成熟。