大專自動檢測技術論文

　　自動檢測技術是自動化科學技術的一個重要分支科學，是在儀器儀表的使用、研製、生產、的基礎上發展起來的一門綜合性技術。下面是小編精心推薦的一些，希望你能有所感觸!

　　篇一

　　PCB自動光學檢測技術

　　[摘要]介紹PCB製作過程中檢測技術的發展歷程，重點介紹自動光學檢測方法***AOI***的工作原理及其關鍵技術。

　　[關鍵詞]PCB檢測、自動光學檢測、檢測演算法。

　　中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X***2014***40-0385-01

　　一、PCB檢測技術發展歷程

　　在PCB的生產工藝流程中，蝕刻是重要環節之一，即用化學藥劑腐蝕掉設計線路以外多餘的銅。該工藝流程中，藥劑量、溫度、流速和腐蝕時間等因素直接影響生產的質量，控制不好將會產生諸如短路、開路、線寬缺損、殘留銅和針孔等缺陷。

　　PCB通常用目視、電測試和AOI方法檢測。

　　20世紀70年代以前，PCB檢測主要依靠人眼加放大鏡，檢測速度慢，漏檢率高，同時，還會導致檢驗人員視力下降，影響人體健康。

　　電測試的原理是根據PCB線路圖的計算機資料設計一副針床夾具和相應的網點測試程式。測試時，探針壓在PCB表面的待測點，然後通電測試每個網點的通斷，並報告存在的短路和斷路缺陷。其侷限在於○1只能檢測短路和斷路兩種缺陷，缺口、針孔和殘留銅等其他缺陷都無法檢測。○2針床夾具的成本過高，小批量生產不合適。

　　電測試受到PCB向高密度、小型化方向發展的限制。隨著線路板的密度不斷增大，電測試需不斷增加測試接點數，導致測試程式設計和針床夾具成本上升，開發測試程式和夾具通常需要數星期乃至一個多月時間，同時將導致電測試出錯和重測次數增多。對電測試構成挑戰的還有不斷減少的引腳距離。因此，電測試已不能滿足未來線路板的測試要求。

　　二、PCB自動光學測試技術

　　***2*** 自動光學檢測的工作原理

　　AOI是檢測PCB表面圖形品質***如表面缺陷、斷路和短路***的裝置，用於生產過程中半成品品質檢測，是高精密單層印製板，尤其是多層印製板加工的關鍵技術。測試系統集光學、精密機械、識別診斷演算法和計算機技術於一體，功能或鐳射自動掃描PCB，採集影象後送與計算機處理，再與資料庫中的標準資料比較，查出PCB上缺陷，用顯示器或自動標識系統顯示或標識缺陷，供維修人員修理。

　　2.PCB自動光學檢測影象處理技術

　　***3*** 影象採集

　　獲取影象是AOI的關鍵，所獲取影象的質量好壞直接影響最終的檢測效果。從使用的影象採集器件來看，目前AOI分為兩類，一類是使用高精度線掃描CCD成像;另一類是利用鐳射作為光源，用光電倍增管***PMT***作為光電轉換器件來獲取影象。

　　影象的處理是將光電器件***CCD或PMT***輸出的有關PCB資訊的電訊號轉換為計算機可識別的二進位制訊號。首先進行模/數轉換，將模擬訊號轉換為灰階數字訊號，利用PCB基材和銅的灰階值不同的特性，形成二維灰度影象，然後利用閾值法，將大於指定閾值的畫素轉換成黑***銅***畫素，等於或小於指定閾值的畫素轉換成白***基材***畫素。閾值根據材質來選取，一般在灰階數值的60～110之間，最後得到關於PCB資訊的二值***0，1***影象。

　　***2***影象處理技術

　　***A***影象特徵提取

　　對轉換後的二值影象進行分析並與標準影象比較以發現PCB上存在的缺陷。常用的分析方法有兩種。其中向量分析法是一種圖形位置搜尋技術，八支射線沿著垂直、水平和對角線由中心往外計算，在影像圖上找出主要特徵並將其分離出來，然後對這些進行測量，包括形狀、尺寸、角度和座標。由於該方法方向性很強，兩支射線間的空隙是檢測盲區，漏檢率較高，現在已經較少採用。另一種是數學形態學分析法，其優點是在將影象簡化至骨架時，可大大減少影象的資料量;對影象特徵的記錄穩定可靠且精準;新演算法的研發具有很強的彈性。

　　***B***影象處理演算法

　　在PCB檢測中，常用的演算法有四類：

　　***4*** 資料處理類：對輸入的資料進行初步過濾，過濾小的針孔和殘留銅及不需檢測孔等。

　　***5*** 測量類：對輸入資料進行特徵提取，記錄特徵程式碼、尺寸和位置並於標準資料進行比對。

　　***6*** 拓撲類：用於檢測增加或丟失的特徵。

　　***7*** 孔及細微缺陷類演算法。

　　三、AOI檢測系統

　　***8*** 常用的AOI檢測系統

　　目前AOI產品的主要供應商有以色列ORBOTECH及CAMTEK公司，日本LIOYD DOYLE和SCREEN，下面以ORBOTECH公司INSPIRE9060及V309 Blaser為例說明AOI系統的效能特點。

　　INSPIRE9060是目前世界上自動化程度較高的AOI系統，具備自動上板/下板功能，使用三個8kbyte彩色CCD成像，用形態學演算法進行影象分析處理，可檢測最小線寬/間距為75?m。

　　V309 Blaser是用鐳射來獲取影象的AOI系統，對高密度互連板HDI、細線路板及雷射鑽孔板方面具有較強的檢測能力。最小解析度為6.3?m，可檢測最小線寬/間距為50?m。

　　2.AOI的發展趨勢。