光學影像測量系統在PCB抄板中的應用
隨著PCB產業(yè)的突飛猛進、特種元器件的不斷推出，表面封裝元器件趨向小型化和多功能化，這就促使印制電路板的設計和印制電路板制造技術更趨向高密度、高可靠和高精密度方向發(fā)展，以適應電子產品小型化和多功能化的發(fā)展和需要。而且PCB抄板產品也向著超薄型、小組件、高密度、細間距方向快速發(fā)展。線路板上元器件組裝密度提高，PCB抄板的線寬、間距、焊盤越來越細小，已到微米級，復合層數越來越多。傳統的人工目測（MVI）和針床在線測試（ICT）檢測因“接觸受限”（電氣接觸受限和視覺接觸受限）所制,已不能完全適應當今制造技術發(fā)展的需要。在 PCB上通常需進行各種尺寸之圓孔的鉆孔加工，而加工后圓孔的幾何尺寸及位置將影響其與IC組件及其它電子裝置的后續(xù)組裝制程。另一方面由于在PCB抄板上之圓孔數量龐大，傳統的MVI和ICT技術已經不能適應如此快速的進程，基于產能及品質的要求，極需要具快速且精密的檢測方法。有鑒于此， PCB電路板行業(yè)發(fā)展全自動光學影像檢測系統用于監(jiān)視和保證生產過程的品質，已經成為PCB板制造業(yè)的必然需求。
　　1 光學影像檢測系統的作用
　　光學影像測量系統為現代制造機械的關鍵性設備，并廣泛應用于機器視覺應用領域，如檢測、逆向工程及其它自動化工業(yè)。隨著高科技工業(yè)的發(fā)展，過去許多產品檢測方式，現今已要求由自動化及非接觸方式進行檢測。以PCB行業(yè)為例，光學影像檢測系統的作用是檢測PCB在制造過程中的尺寸規(guī)范，進行過程控制，通過改正工藝來消除或減少缺陷。通常把光學影像檢測系統置于關鍵位置，監(jiān)控具體生產狀況，并為生產工藝的調整提供必要的依據。
　　在PCB抄板制造過程中，需檢測的項目：菲林熱脹冷縮的檢測、產品外觀檢測、各元素位置檢測、長寬高度檢測、真直度檢測、真圓度檢測、孔毛邊檢測等。
　　2、光學影像檢測系統框圖
　　光學影像檢測系統主要由工作臺、驅動控制、CCD攝像系統及軟件系統4大部分組成。
　　3、光學影像檢測系統的工作原理
　　自動光學影像檢測系統，核心結構是一套CCD攝像系統、交流伺服控制x、y工作臺及圖像處理系統。　　在進行檢測時，首先將需要檢測的印刷線路板置于光學測量系統的工作臺面上，經過定位，調出需要檢測產品的檢測程序，x、y工作臺將線路板送到鏡頭下面，鏡頭捕捉到線路板的圖像后，處理器將會在x、y工作臺移至下一個位置進行捕捉，然后進行相應的計算。通過對圖像進行連續(xù)處理，獲得較高的檢測速度。光學影像檢測系統通過程序自動對PCB進行尺寸規(guī)范，可輸入需要測量的實際值與公差，經過分析、處理和判斷，發(fā)現缺陷并進行位置提示，同時生成文件，等待操作者進一步確認或送有關部門進行改良。
　　4、光學影像檢測系統的工作流程
　　光學影像檢測系統工作流程框圖如圖3所示。
　　5、光學影像測量系統如何測量高度
　　 自從1995起出現各種微通孔技術以來，在批量生產線上業(yè)界開始逐漸采用CO2激光、UV/YAG激光以及光成像電介材料等技術，這些新技術導致電路板設計思想發(fā)生轉變，從以前小心使用0.3mm通孔轉為大量使用盲孔和微通孔，尤其在高密度應用場合(如移動電話、計算機、各種板卡和IC封裝)。高寬比大于8:1且直徑小于0.3mm的孔已越來越常見，特別是在服務器、基板和工作站的電路板上。如何對這類通孔品質進行控制？
  光學影像測量系統測量高度的原理是根據尋找不同高度兩個最清晰面的焦距差，而從物理光學的角度來講，所謂的“清晰”是在一倍焦距和兩倍焦距之間的成像，也就是說，在某一個區(qū)段內，成像都是清晰的，再累積到兩個面在自動對焦時焦距的差別，Z軸的精度就不能與X、Y軸相提并論。這就需要有一個良好控制和技術，而且軟件也要有很高的技術含量，Micro-Vu測量儀采用與IBM Microsoft共同研發(fā)之軟件，光源五圈八方向四十個區(qū)塊任意調整，Z軸精度同樣也能控制在5um左右，實在是其它軟件不能及的。
　　6、光學影像測量系統介紹
　　美國Micro-Vu公司為45年以上專業(yè)量儀制造廠，每年產量1500套以上行銷世界，擁有與 IBM Microsoft 合作研發(fā)之軟件團隊，尤以自動量測機種深為各行業(yè)之好評，不斷地創(chuàng)新方便性及人性化，可于不同倍率/不同光源下精密量測，知名度享譽世界及同業(yè)，且為美國第一大視覺量測制造廠。