錫膏檢測系統(tǒng)(SPI)
主要分為二維(2D)和三維(3D)檢測兩種。2D錫膏質(zhì)量檢測一般只能檢測出錫膏質(zhì)量缺陷中”少錫”，“多錫”，“橋連”，“污染”，而無法測出錫膏的三維厚度、體積、形狀缺陷。

隨著電子技術的迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品的日趨復雜，貼片元器件向精細化發(fā)展，表面安裝器件本身的體積越來越小，引腳和走線越來越密，使組件尺寸越來越小，錫膏的三維厚度、體積的檢測也越來越重要。2D錫膏印刷質(zhì)量檢測并不能真實全面地評價錫膏的質(zhì)量，錫膏3D測試技術產(chǎn)生并用于解決2D平面測試無法處理的問題(錫膏的三維厚度、體積)。錫膏3D測量技術采用激光的掃描的方法獲得錫膏每個點的3D數(shù)據(jù)，這樣我們可以通過成百上千條線而不是一條線來判斷錫膏的印刷品質(zhì)。

目前3D的SPI主流方法有兩種：一種是激光三角測量法，這種這種方法是典型的線掃描方式;另一種是相位測量輪廓術，是面掃描方式。

其中激光三角法分為直射式結(jié)構(gòu)和斜射式結(jié)構(gòu)，直射式結(jié)構(gòu)激光三角測量法原理如圖2，激光器發(fā)射的光束經(jīng)過待測物體表面的反射，在相機上成像。當被測物體輪廓發(fā)生變化時，使得相機中的成像位置也發(fā)生變化。由相點發(fā)生的位移，從而根據(jù)相關的關系式得到待測面的位移量x，兩者之間的關系式如下：

式中，a是待測點到成像透鏡中心的距離;

b是待測點的像點到成像透鏡中心的距離;

θ激光束光軸和接受透鏡光軸的夾角;

斜射式激光三角測量的激光器發(fā)射光軸與待測物體表面成一定角度入射到物體表面，如圖3所示。待測物體表面的位移與相點發(fā)生的位移的關系式如下式：

式中，a是待測點到成像透鏡中心的距離;

b是待測點的像點到成像透鏡中心的距離;

θ1 是激光束光軸和待測面法線的夾角;

θ2 是成像透鏡和待測面法線的夾角。

激光三角法的優(yōu)點在于信號處理簡單可靠，無需復雜的條紋分析就能測得物體表面的輪廓，但問題是精度不高，也不能實現(xiàn)小尺寸測量，其實時性也不是很好。相移測量法雖然在相位與高度的轉(zhuǎn)換過程中也使用了三角法原理，但是在相位測量上與激光三法有本質(zhì)的不同，精度要比激光三角法高很多，但是同樣不能完成錫膏小尺寸測量。

目前市場上高精度的錫膏3D測量產(chǎn)品有加拿大 Aceris-3D 公 司
的AI-835SP、美國的LASCAN公司L3000、韓國PARMI公司SPI2500和韓國 3D MASTER 300錫膏測試儀器。

國內(nèi)的PCB 制板廠使用3D 錫膏測試設備還主要依靠進口，進口設備價格都很昂貴。因此，擁有自主知識產(chǎn)權的3D 錫膏測試設備，對于國內(nèi)的PCB 制板業(yè)和IC
行業(yè)有著重大的意義。燦銳光學針對錫膏印刷質(zhì)量檢測中的問題，推出一款3D錫膏印刷質(zhì)量檢測的光學方案。

本光學方案，主要包括LED光源，LCD圖形發(fā)生器，投影鏡頭，以及采集PCB圖像的工業(yè)相機。

錫膏印刷質(zhì)量檢測的光學系統(tǒng)如圖5所示的基本原理是利用LED光源發(fā)出光，通過LCD圖形發(fā)生器，再通過投影鏡頭將結(jié)構(gòu)光投影到達待測的PCB板，通過一個或者多個別的工業(yè)相機進行采集PCB的圖像，進行預處理后，采用一些圖像處理的算法，對圖像進行分析比較判斷，給出識別的結(jié)果，達到低成本，高精度的錫膏質(zhì)量檢測。

在錫膏印刷質(zhì)量檢測中，光源類型的選擇與光源所處的位置對檢測結(jié)果有著極其重要的影響。常見的光源有白熾燈、鈉燈、LED、激光等等，然而燦銳光學的錫膏印刷質(zhì)量檢測的光學系統(tǒng)中采用高亮度，120°焦平面的LED作為光源，單色性比較好，使得獲得的圖像圖像的前景與背景有較好的區(qū)分度，就能得到較高的識別率，降低漏檢率。

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