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、研制、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大專自動檢測技術論文，希望你能有所感觸!

　　大專自動檢測技術論文篇一

　　PCB自動光學檢測技術

　　[摘 要]介紹PCB制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余的銅。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線路圖的計算機數據設計一副針床夾具和相應的網點測試程序。測試時，探針壓在PCB表面的待測點，然后通電測試每個網點的通斷，并報告存在的短路和斷路缺陷。其局限在于○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，導致測試編程和針床夾具成本上升，開發測試程序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)的設備，用于生產過程中半成品品質檢測，是高精密單層印制板，尤其是多層印制板加工的關鍵技術。測試系統集光學、精密機械、識別診斷算法和計算機技術于一體，功能或激光自動掃描PCB，采集圖像后送與計算機處理，再與數據庫中的標準數據比較，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自動光學檢測圖像處理技術

　　(3) 圖像采集

　　獲取圖像是AOI的關鍵，所獲取圖像的質量好壞直接影響最終的檢測效果。從使用的圖像采集器件來看，目前AOI分為兩類，一類是使用高精度線掃描CCD成像;另一類是利用激光作為光源，用光電倍增管(PMT)作為光電轉換器件來獲取圖像。

　　圖像的處理是將光電器件(CCD或PMT)輸出的有關PCB信息的電信號轉換為計算機可識別的二進制信號。首先進行模/數轉換，將模擬信號轉換為灰階數字信號，利用PCB基材和銅的灰階值不同的特性，形成二維灰度圖像，然后利用閾值法，將大于指定閾值的像素轉換成黑(銅)像素，等于或小于指定閾值的像素轉換成白(基材)像素。閾值根據材質來選取，一般在灰階數值的60～110之間，最后得到關于PCB信息的二值(0，1)圖像。

　　(2)圖像處理技術

　　(A)圖像特征提取

　　對轉換后的二值圖像進行分析并與標準圖像比較以發現PCB上存在的缺陷。常用的分析方法有兩種。其中矢量分析法是一種圖形位置搜索技術，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征并將其分離出來，然后對這些進行測量，包括形狀、尺寸、角度和坐標。由于該方法方向性很強，兩支射線間的空隙是檢測盲區，漏檢率較高，現在已經較少采用。另一種是數學形態學分析法，其優點是在將圖像簡化至骨架時，可大大減少圖像的數據量;對圖像特征的記錄穩定可靠且精準;新算法的研發具有很強的彈性。

　　(B)圖像處理算法

　　在PCB檢測中，常用的算法有四類：

　　(4) 數據處理類：對輸入的數據進行初步過濾，過濾小的針孔和殘留銅及不需檢測孔等。

　　(5) 測量類：對輸入數據進行特征提取，記錄特征代碼、尺寸和位置并于標準數據進行比對。

　　(6) 拓撲類：用于檢測增加或丟失的特征。

　　(7) 孔及細微缺陷類算法。

　　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系統的性能特點。

　　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，用形態學算法進行圖像分析處理，可檢測最小線寬/間距為75?m。

　　V309 Blaser是用激光來獲取圖像的AOI系統，對高密度互連板HDI、細線路板及雷射鉆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。

　　(9) 在線檢測：PCB生產商希望AOI能夠直接與蝕刻線相連，無需人員上下板，這樣既可降低人員成本，又可提高產量。

　　(10) HDI板/激光鉆孔板檢測：由于HDI板線路很細，其缺陷更為細小，要求增強AOI對細微缺陷的檢測能力。

　　(11) 超大板檢測：通訊背板的設計向高層、大板面(>1270mm×762mm)方向發展。

　　盡管AOI可以完成目視檢查難以勝任的工作，可靠性仍有不完全令人滿意的地方。該技術高度依賴計算機圖像處理技術，如原始光學圖像提供的信息不足，或者圖像處理算法不夠有效，將導致誤判。因此，高分辨率電路板AOI技術還將進一步發展。

　　大專自動檢測技術論文篇二

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