自動機器視覺檢測在電子制造領(lǐng)域大顯身手

 為了保證一條全自動的電子產(chǎn)品組裝生產(chǎn)線裝配出的產(chǎn)品的質(zhì)量，檢測和監(jiān)控幾乎分布在生產(chǎn)線的每一個工序中（表一）。如果向電子制造的上游看，在晶圓制造、器件封裝、甚至電子連接器等零配件產(chǎn)品的生產(chǎn)中，也都大量使用了機器視覺進行測量、檢測和控制。

 機器視覺的優(yōu)勢是顯而易見的，與人眼相比，機器不僅不會疲勞，具有人所不具有的一致性和重復(fù)性，而且，機器可以看到（和使用）可見光以外的其它光源信息。比如，機器視覺可以利用紅外輻射檢測來替代各種取樣點檢測，用以測量和監(jiān)控溫度，這溫度檢測非常重要，因為PCB組裝的密度越來越大，怎樣進行電路板上大型集成電路塊表面、以及器件和微型元件的溫差和溫度控制，已經(jīng)成為一個棘手的問題。

 具有穿透性的X射線也是使用非可見光的例子。電路板組裝中的自動X光檢測（AXI），利用不同物質(zhì)對X光的吸收率的不同，透視需要檢測的部位（比如BGA隱藏的焊點），發(fā)現(xiàn)橋接、缺焊等缺陷，并診斷和計算出焊球內(nèi)空洞的大小，評估產(chǎn)品焊接的質(zhì)量和可靠程度。在最新的用于線路板組裝的AXI系統(tǒng)中，如Feinfocus、Phoenix|Xray等公司的最新產(chǎn)品，不僅可以進行2維的透視檢測，通過樣品傾斜，"側(cè)視"的X光甚至可以給出3維的檢測信息。

 檢測速度和精確性也是機器視覺檢測具備的一個明顯優(yōu)勢。然而，機器視覺檢測的速度和精確度在很長時間內(nèi)，也曾經(jīng)是制約自動機器視覺檢測在電子組裝領(lǐng)域廣泛使用的兩個主要因素。電子產(chǎn)品的高速度大批量的組裝流水線上，要求無論是自動光學(xué)檢測（AOI）還是AXI，都必須具有與組裝生產(chǎn)相匹配的速度，才能實現(xiàn)100％的在線檢測。機器視覺自動檢測的準(zhǔn)確性，不僅影響檢測的質(zhì)量，同時也影響檢測的速度，減少漏檢和誤檢，一直是電路板生產(chǎn)和組裝的制造商最為關(guān)注的問題，也是各大AOI供應(yīng)商角逐的主要聚焦點。

 硬件（如采集板、攝像頭）和軟件（例如圖象處理和模式識別的算法）性能和速度的提高，近年來已經(jīng)為AOI摘掉了漏檢和誤檢"惡名"，使AOI真正開始被制造商所接受。然而，提高速度和準(zhǔn)確性仍將是AOI供應(yīng)商競爭的焦點。光源的選擇、新的圖象識別技術(shù)、被檢對象三維信息的獲取和應(yīng)用，成為Agilent、Omron等供應(yīng)商的市場攻略。另外，檢測的速度和效率還表現(xiàn)在機器視覺檢測系統(tǒng)的易操作性和低成本維護，編程和程序維護的難易程度、人機操作交互界面掌握和使用的難易。

 除了提高速度和減少誤判以提高檢測制程本身的性能，自動機器視覺檢測也開始以一個成熟的工藝的角色，與其它設(shè)備、工藝、以及整條生產(chǎn)線進行了整合。

 錫膏印刷后的檢測也有檢測與印刷集成的趨勢。EKRA和DEK最近都有集成了視覺檢測能力的新產(chǎn)品推出，與印刷后添加一臺相應(yīng)的AOI或傳統(tǒng)的激光檢測設(shè)備相比，集成的檢測和測量工具，不僅在功能上有所突破，同時也提高設(shè)備的性價比和檢測的可靠性。

 另外，閉環(huán)的貼裝生產(chǎn)線控制一直是PCB組裝夢寐以求的技術(shù)，全自動的機器視覺進行檢測和控制，加上制程調(diào)控軟件，與其它工藝進行數(shù)據(jù)反饋，可以及時的反映出設(shè)備和生產(chǎn)線的效能，找出生產(chǎn)線上的問題并加以糾正。

 越來越多的機器視覺檢測系統(tǒng)將出現(xiàn)在電子組裝生產(chǎn)線上，無論使用何種技術(shù)和硬件配置，制造商的應(yīng)用是對供應(yīng)商產(chǎn)品和技術(shù)的最終評估。