大專自動檢測技術(shù)論文

　　自動檢測技術(shù)是自動化科學(xué)技術(shù)的一個重要分支科學(xué)，是在儀器儀表的使用、研制、生產(chǎn)、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門綜合性技術(shù)。下面是小編精心推薦的一些大專自動檢測技術(shù)論文，希望你能有所感觸!

　　大專自動檢測技術(shù)論文篇一

　　PCB自動光學(xué)檢測技術(shù)

　　[摘 要]介紹PCB制作過程中檢測技術(shù)的發(fā)展歷程，重點(diǎn)介紹自動光學(xué)檢測方法(AOI)的工作原理及其關(guān)鍵技術(shù)。

　　[關(guān)鍵詞]PCB檢測、自動光學(xué)檢測、檢測算法。

　　中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X(2014)40-0385-01

　　一、PCB檢測技術(shù)發(fā)展歷程

　　在PCB的生產(chǎn)工藝流程中，蝕刻是重要環(huán)節(jié)之一，即用化學(xué)藥劑腐蝕掉設(shè)計(jì)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(shí)間等因素直接影響生產(chǎn)的質(zhì)量，控制不好將會產(chǎn)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(jì)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(shí)，還會導(dǎo)致檢驗(yàn)人員視力下降，影響人體健康。

　　電測試的原理是根據(jù)PCB線路圖的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一副針床夾具和相應(yīng)的網(wǎng)點(diǎn)測試程序。測試時(shí)，探針壓在PCB表面的待測點(diǎn)，然后通電測試每個網(wǎng)點(diǎn)的通斷，并報(bào)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(chǎn)不合適。

　　電測試受到PCB向高密度、小型化方向發(fā)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(diǎn)數(shù)，導(dǎo)致測試編程和針床夾具成本上升，開發(fā)測試程序和夾具通常需要數(shù)星期乃至一個多月時(shí)間，同時(shí)將導(dǎo)致電測試出錯和重測次數(shù)增多。對電測試構(gòu)成挑戰(zhàn)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(xué)測試技術(shù)

　　(2) 自動光學(xué)檢測的工作原理

　　AOI是檢測PCB表面圖形品質(zhì)(如表面缺陷、斷路和短路)的設(shè)備，用于生產(chǎn)過程中半成品品質(zhì)檢測，是高精密單層印制板，尤其是多層印制板加工的關(guān)鍵技術(shù)。測試系統(tǒng)集光學(xué)、精密機(jī)械、識別診斷算法和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，功能或激光自動掃描PCB，采集圖像后送與計(jì)算機(jī)處理，再與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，查出PCB上缺陷，用顯示器或自動標(biāo)識系統(tǒng)顯示或標(biāo)識缺陷，供維修人員修理。

　　2.PCB自動光學(xué)檢測圖像處理技術(shù)

　　(3) 圖像采集

　　獲取圖像是AOI的關(guān)鍵，所獲取圖像的質(zhì)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(zhuǎn)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(guān)PCB信息的電信號轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識別的二進(jìn)制信號。首先進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為灰階數(shù)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(zhuǎn)換成黑(銅)像素，等于或小于指定閾值的像素轉(zhuǎn)換成白(基材)像素。閾值根據(jù)材質(zhì)來選取，一般在灰階數(shù)值的60～110之間，最后得到關(guān)于PCB信息的二值(0，1)圖像。

　　(2)圖像處理技術(shù)

　　(A)圖像特征提取

　　對轉(zhuǎn)換后的二值圖像進(jìn)行分析并與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較以發(fā)現(xiàn)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(shù)，八支射線沿著垂直、水平和對角線由中心往外計(jì)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(jìn)行測量，包括形狀、尺寸、角度和坐標(biāo)。由于該方法方向性很強(qiáng)，兩支射線間的空隙是檢測盲區(qū)，漏檢率較高，現(xiàn)在已經(jīng)較少采用。另一種是數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)分析法，其優(yōu)點(diǎn)是在將圖像簡化至骨架時(shí)，可大大減少圖像的數(shù)據(jù)量;對圖像特征的記錄穩(wěn)定可靠且精準(zhǔn);新算法的研發(fā)具有很強(qiáng)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(shù)據(jù)處理類：對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，記錄特征代碼、尺寸和位置并于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。

　　(6) 拓?fù)漕悾河糜跈z測增加或丟失的特征。

　　(7) 孔及細(xì)微缺陷類算法。

　　三、AOI檢測系統(tǒng)

　　(8) 常用的AOI檢測系統(tǒng)

　　目前AOI產(chǎn)品的主要供應(yīng)商有以色列ORBOTECH及CAMTEK公司，日本LIOYD DOYLE和SCREEN，下面以O(shè)RBOTECH公司INSPIRE9060及V309 Blaser為例說明AOI系統(tǒng)的性能特點(diǎn)。

　　INSPIRE9060是目前世界上自動化程度較高的AOI系統(tǒng)，具備自動上板/下板功能，使用三個8kbyte彩色CCD成像，用形態(tài)學(xué)算法進(jìn)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(tǒng)，對高密度互連板HDI、細(xì)線路板及雷射鉆孔板方面具有較強(qiáng)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(fā)展趨勢。

　　(9) 在線檢測：PCB生產(chǎn)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(chǎn)量。

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

　　(11) 超大板檢測：通訊背板的設(shè)計(jì)向高層、大板面(>1270mm×762mm)方向發(fā)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(shù)高度依賴計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，如原始光學(xué)圖像提供的信息不足，或者圖像處理算法不夠有效，將導(dǎo)致誤判。因此，高分辨率電路板AOI技術(shù)還將進(jìn)一步發(fā)展。

　　大專自動檢測技術(shù)論文篇二

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