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Dati PCB

Dati PCB - Ricerca sul sistema di sorgente luminosa a LED per ispezione del circuito di bordo denso e denso del bordo PCB

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Dati PCB - Ricerca sul sistema di sorgente luminosa a LED per ispezione del circuito di bordo denso e denso del bordo PCB

Ricerca sul sistema di sorgente luminosa a LED per ispezione del circuito di bordo denso e denso del bordo PCB

2022-03-10
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Author:pcb

Il miglioramento della capacità di rilevamento del processo della scheda PCB è direttamente correlato alla capacità effettiva e allo sviluppo a lungo termine e al progresso dei prodotti elettronici nelle industrie elettroniche nazionali ed estere e in altre industrie. Con lo sviluppo della tecnologia delle schede PCB, le schede PCB mostrano tre principali tendenze di sviluppo: linee più sottili, spaziatura più piccola e più alta e differenze di altezza più evidenti, e questa tendenza è stata più chiaramente promossa e riflessa negli ultimi 5 anni;, Lo sviluppo di strumenti per l'industria delle schede PCB è in ritardo in patria e all'estero. La ragione principale è che è limitata dallo sviluppo della tecnologia delle sorgenti luminose. Se la sorgente luminosa non può ottenere efficacemente l'illuminazione e l'estrazione delle informazioni per l'obiettivo di interesse, la tecnologia di misurazione back-end, compresa l'applicazione della tecnologia dell'algoritmo di elaborazione delle immagini, il posizionamento della tecnologia elettromeccanica di precisione, ecc. sono fortemente limitati. In risposta a ciò, molti studiosi nazionali e stranieri hanno svolto ampie e approfondite ricerche sperimentali e analisi teoriche. A causa del miglioramento del sistema di illuminazione della sorgente luminosa stesso, oltre a migliorare la chiarezza e il contrasto dell'immagine, è più importante garantire l'autenticità delle informazioni estratte dall'immagine. La ricerca di molti studiosi si basa sul miglioramento diretto della qualità dell'immagine. La conseguenza diretta dell'adozione di metodi di ricerca simili aumenterà la difficoltà del controllo di precisione, che è molto sfavorevole per l'industrializzazione e la rilevazione scientifica. Nel 2006, Li Jun ha condotto una ricerca sulle tecnologie chiave delle sorgenti luminose di visione automatica e ha sviluppato una sorgente luminosa LED a strati anulare a colori applicata nei sistemi elettronici di posizionamento dei componenti, che ha migliorato direttamente il sistema della sorgente luminosa per ottenere immagini migliori e quindi una maggiore precisione. Prendendo l'oggetto reale della scheda PCB come oggetto di ricerca diretto e adottando un metodo di ricerca comparativo che combina l'oggetto reale, l'illuminazione della sorgente luminosa e l'immagine, oltre ad ottenere efficacemente un'alta qualità dell'immagine, le caratteristiche di prova dell'oggetto reale possono anche essere alimentate al processo di progettazione ottica della sorgente luminosa. Pertanto, nel processo di progettazione della sorgente luminosa, è possibile mantenere un controllo efficace della precisione di misura in ogni momento. L'effetto di illuminazione della sorgente luminosa ad anello LED 50Â ° sviluppata in questo documento è diverso dall'attuale sorgente luminosa a basso angolo di campo scuro ordinaria, che può riflettere chiaramente e veramente le caratteristiche del circuito della scheda PCB. Tuttavia, vale la pena notare che poiché la sorgente luminosa LED è sviluppata per l'ispezione di schede PCB con circuiti spessi e densi, ha una buona applicabilità per gli strumenti di prova relativi alle schede PCB. Applicarlo ciecamente ad altri strumenti di prova senza test può causare scarsi effetti di illuminazione o causare errori di sistema al sistema.

Scheda PCB

1.Teoria di basia1.1 Difficoltà nella progettazione di sorgenti luminose a piastre spesse e denseNello sviluppo dell'industria delle schede PCB, ci sono attualmente tre tendenze principali: linee più sottili, spaziatura più piccola, densità più alta e differenze di altezza più evidenti. La spessa tavola densa utilizzata in questa carta è un'espressione concentrata di questa tendenza. Come mostrato nella Figura 1(a), è il percorso luminoso di una sorgente luminosa comune applicata a una scheda PCB con una grande distanza di linea e un piccolo spessore. La figura 1(b) è il percorso luminoso di una sorgente luminosa comune applicata a un PCB con una piccola distanza di linea e un grande spessore. Quando la sorgente luminosa ordinaria viene applicata al PCB con grande distanza di linea e piccolo spessore, il substrato, il fondo della linea e la parte superiore della linea possono essere illuminati e il contrasto è buono. Ha una buona riflessione sulle dimensioni effettive della scheda PCB. Quando applicate a pannelli spessi e densi, le sorgenti luminose ordinarie sono facilmente bloccate da linee spesse e dense a causa del piccolo angolo di luce. Di conseguenza, le linee e i substrati non hanno un buon contrasto e luminosità che possono essere distinti ad occhio nudo. Ciò rende molto difficili ulteriori misurazioni basate sull'elaborazione delle immagini. Si può vedere che i problemi causati dallo sviluppo di spesse lastre dense per l'illuminazione della sorgente luminosa non possono essere risolti da fonti luminose ordinarie.

1.2 Principio della sorgente luminosa ad anello adattivo basata sulla progettazione ad angolo fisso Dall'analisi precedente, si può vedere che al fine di risolvere il problema dell'illuminazione della sorgente luminosa di lastre dense spesse, la stabilità e il miglioramento della precisione possono essere mantenuti allo stesso tempo. È necessario risolvere efficacemente la selezione dell'angolo incidente e la configurazione dei parametri della sorgente luminosa ad anello adatta all'oggetto applicativo in base alle caratteristiche geometriche e ottiche della piastra densa spessa. Sulla base di ciò, questo articolo propone una sorgente luminosa ad anello adattivo basata su un design ad angolo fisso. È composto di anello shell/circuito stampato/LED/piatto diffusore. Gli alloggiamenti dell'anello interno ed esterno sono utilizzati per contenere l'intera sorgente luminosa e i componenti interni. Ci sono linee di serie e parallele sul circuito flessibile per fornire energia al LED. Come dispositivo emettitore di luce, il LED è una sorgente luminosa puntiforme approssimativa. La luce emessa ha una buona direzionalità ed è facile da illuminare in punti luce. L'area in cui si formano i punti salienti influenzerà l'uscita dei pixel adiacenti a causa delle caratteristiche elettriche del CCD, influenzando così la precisione di misura. Pertanto, una piastra diffusore è installata davanti alla sorgente luminosa utilizzata in questa carta per uniformare la luminosità della luce.2. Risultati sperimentali e discussione 2.1 Errore di immagine pseudo causato dall'illuminazione ordinaria della sorgente luminosa L'immagine catturata dalla sorgente luminosa comune corrente ha una deviazione evidente del bordo dalla vista della sezione trasversale reale. Con l'ingrandimento di 2X, la dimensione della superficie dell'oggetto corrispondente a 1 pixel è 1,61 μm. La differenza di larghezza della linea causata da falsi bordi dell'immagine è superiore a 3 pixel. Ciò riduce notevolmente la precisione del sistema. Il motivo del bordo della falsa immagine è che l'angolo di illuminazione della sorgente luminosa ordinaria è troppo piccolo. Dopo che la maggior parte della luce è bloccata dalle linee spesse e dense, la luminosità e il colore del substrato e la larghezza della linea inferiore sono molto vicini. Nelle prove generali di larghezza della linea, questa deviazione non è inclusa nei risultati della misurazione. Il risultato di un errore sistematico nella direzione intrinseca del valore misurato, cioè, se l'errore non può essere eliminato, i dati misurati non riflettono le caratteristiche del circuito della scheda PCB reale. Tuttavia, questo errore non può essere eliminato modificando la chiarezza e il contrasto dell'immagine. Può essere eliminato o ridotto solo cambiando il design della sorgente luminosa in base alle caratteristiche delle linee spesse e dense del PCB.2.2 Influenza delle caratteristiche geometriche di linee spesse e dense sul disegno della sorgente luminaIl rapporto altezza linea / linea spaziatura è vicino a 1/2. Cioè, l'angolo è 27°. Quando si utilizza una spessa scheda densa come oggetto dell'ispezione della linea, l'angolo di incidente della luce della sorgente luminosa richiesto è molto più grande dell'angolo di luce fornito dalla sorgente luminosa ordinaria. Per ottenere un'immagine chiara e contrastante, l'angolo della sorgente luminosa deve essere elevato a un valore appropriato, tenendo conto delle proprietà ottiche del substrato e del circuito.2.3 La sorgente luminosa ad anello adattivo ad angolo fisso progettata in questo cartonaSulla base delle condizioni di cui sopra, questa carta progetta una sorgente luminosa ad anello appositamente progettata per la scheda spessa e densa del PCB. Per valutare l'effetto effettivo della sorgente luminosa, la sorgente luminosa e l'obiettivo sono orientati alla stessa area della scheda PCB e l'ingrandimento della lente è regolato allo stesso modo. Utilizzando una sorgente luminosa comune è possibile illuminare solo linee la cui direzione normale vicino alla larghezza della linea è vicina a 45° orizzontale, come le due linee luminose orizzontali nella Figura 5(a). A causa del forte effetto bloccante delle linee spesse e dense sulla luce, la luminosità della parte del substrato è molto bassa e vicina alla luminosità della larghezza della linea inferiore e la differenza tra la carne e la carne è quasi indistinguibile. Poiché la riflessione sulla superficie della linea è vicina alla riflessione speculare, la luce che raggiunge la superficie della linea non può entrare nel cono ricevente della luce della lente e anche la luminosità all'interno della larghezza della linea è molto bassa. L'immagine non registra efficacemente le informazioni sul circuito della scheda PCB, l'accuratezza della larghezza della linea in esame è molto bassa e c'è un errore sistematico fisso nella larghezza della linea. L'immagine che utilizza la sorgente luminosa adattata progettata in questo documento ha una buona uniformità e nitidezza. A causa dell'attenta considerazione dell'angolo della sorgente luminosa, la luminosità della superficie del substrato/circuito di transizione/circuito presenta un aumento graduale e l'area di transizione tra le diverse caratteristiche è piccola, che favorisce il miglioramento della precisione della prova e la realizzazione dell'illuminazione e dell'estrazione delle informazioni della linea di interesse. Immagini sorgente ideali per l'elaborazione delle immagini.3. Conclusione Al fine di risolvere il problema della sorgente luminosa comune esistente per l'ispezione di linee spesse e dense su schede PCB, questo documento analizza l'errore di pseudo-immagine di illuminazione delle sorgenti luminose a basso angolo comuni e discute l'influenza delle caratteristiche geometriche e ottiche di linee spesse e dense sul design della sorgente luminosa., Ha proposto e progettato una sorgente luminosa speciale per l'ispezione del circuito PCB basata su progettazione ad angolo fisso. Gli esperimenti mostrano che l'effetto di illuminazione di questa sorgente luminosa è diverso da quello delle normali sorgenti luminose ad anello a basso angolo a campo scuro e può meglio risolvere i problemi attuali nella rilevazione di schede PCB spesse e dense dall'estremità anteriore del sistema. Viene raggiunta l'illuminazione e l'estrazione accurata delle informazioni del target di interesse. Elevata uniformità dell'immagine e buon contrasto per substrato/area di transizione/larghezza della linea. È di grande importanza per l'elaborazione di immagini back-end e l'estrazione di informazioni. Può essere ampiamente usato nell'apparecchiatura di ispezione del bordo PCB rappresentata dalla macchina di ispezione della larghezza della linea.