使用機器視覺進行PCB光板視覺檢測技術的研究分析

　　1. 問題的提出

　　隨著科學技術的不斷發展，電子產品趨于更輕、更薄、更短、更小，也使得 PCB 制造技術朝更高密度發展，從而使得 PCB 的尺寸增大、層數增多；同時，電路板本身也變得越來越小、越來越復雜。由于這些原因，生產及更換它們的成本也越來越高。所以，需要相應的質量控制手段，使每一層上的線路都能夠在上一層鋪設之前被檢查，排除或修復大部分缺陷。

　　PCB 光板缺陷產生的原因是多方面的，生產過程中的每個工序都可能產生缺陷。PCB 光板缺陷首先產生在膠片的質量上。在膠片制作過程中，如果顯影液配制不當、曝光時間過長或溫度過高，則膠片的反差不好；當顯影液中雜質過多或溫度過低時會產生沙眼，從而使膠片出現斑點；顯影時間過長或反射光角度不對則會引起線條有灰霧。在布線時更會產生多種缺陷。曝光時間長短、光源強弱，顯影液配制的濃度等，對線條的粗細及精度會產生直接的影響。曝光過量會造成顯影困難，甚至無法對細線顯影；反之，線條邊緣將會不平滑，產生缺損、毛刺。

　　總而言之，PCB 光板上容易產生的幾種最影響 PCB 功能的缺陷是短路、斷路、缺損、毛刺。除此之外，線路間的保留間隙、導線寬度和其它類似的實際限制，都會影響電路速度、信號強弱、耗電大小與噪聲敏感程度等電氣傳輸性能，所以導線或間隙過窄也都被認為是缺陷。

　　本課題不考慮導線寬度及線路間隔缺陷之類的測量型缺陷，針對 PCB 光板生產過程中可能出現的短路、斷路、缺損、毛刺幾種主要幾何型缺陷進行分析和識別，以便及時將其送去返修。

　　2. 檢測系統工作原理

　　本文所描述的 PCB 光板視覺檢測系統，將運用圖像處及圖像識別的方法對 PCB 光板缺陷進行檢測。設計的 PCB 光板視覺檢測系統基于 PC 架構，主要由照明系統、圖像采集系統、運動控制系統以及圖像處理系統組成。系統總體結構如圖 2-1 所示。系統原理如下：由照明系統、圖像采集系統和運動控制系統獲取圖像，把采集到的PCB 圖像信號傳送給 PC 機，在 PC 機上進行圖像處理與識別，完成缺陷檢測任務，檢測結果在監視器上顯示，并送給報警單元及執行單元執行相應動作。
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