Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Die Verbesserung der Prozesserkennungsfähigkeit der Leiterplatte steht in direktem Zusammenhang mit der tatsächlichen Fähigkeit und der langfristigen Entwicklung und dem Fortschritt elektronischer Produkte in der inländischen und ausländischen Elektronikindustrie und anderen Branchen. Mit der Entwicklung der Leiterplattentechnologie zeigen Leiterplatten drei wichtige Entwicklungstrends: dünnere Linien, kleinere und höhere Zeilenabstände und offensichtlichere Höhenunterschiede, und dieser Trend wurde in den letzten fünf Jahren deutlicher gefördert und reflektiert; Die Entwicklung von Instrumenten für die Leiterplattenindustrie hinkt im In- und Ausland zurück. Der Hauptgrund ist, dass es durch die Entwicklung der Lichtquellentechnologie begrenzt ist. Wenn die Lichtquelle Beleuchtung und Informationsextraktion für das Ziel des Interesses nicht effektiv erreichen kann, ist die Back-End-Messtechnik, einschließlich der Anwendung von Bildverarbeitungsalgorithmustechnologie, Präzisions-elektromechanische Technologiepositionierung usw. stark eingeschränkt. Als Reaktion darauf haben viele in- und ausländische Wissenschaftler umfangreiche und vertiefte experimentelle Forschung und theoretische Analysen durchgeführt. Aufgrund der Verbesserung des Lichtquellenbeleuchtungssystems selbst ist es neben der Verbesserung der Klarheit und des Kontrasts des Bildes wichtiger, die Authentizität der extrahierten Informationen aus dem Bild sicherzustellen. Die Forschung vieler Wissenschaftler basiert auf der direkten Verbesserung der Bildqualität. Die direkte Folge der Anwendung ähnlicher Forschungsmethoden wird die Schwierigkeit der Präzisionssteuerung erhöhen, die für die Industrialisierung und den wissenschaftlichen Nachweis sehr ungünstig ist. Im 2006 führte Li Jun Forschung über die Schlüsseltechnologien von Bildverarbeitungs-Lichtquellen durch und entwickelte eine farbringförmige geschichtete LED-Lichtquelle, die in elektronischen Bauteilplatzierungssystemen angewendet wird, die das Lichtquellensystem direkt verbesserte, um bessere Bilder und dann verbesserte Genauigkeit zu erhalten. Nehmen Sie das reale Objekt der Leiterplatte als direktes Forschungsobjekt und nehmen Sie eine vergleichende Forschungsmethode an, die das reale Objekt, die Lichtquellenbeleuchtung und das Bild kombiniert, zusätzlich zur effektiven Erzielung einer hohen Bildqualität, können die Testeigenschaften des tatsächlichen Objekts auch dem Prozess des optischen Designs der Lichtquelle zurückgegeben werden. Daher kann im Prozess des Lichtquellendesigns eine effektive Kontrolle der Messgenauigkeit jederzeit aufrechterhalten werden. Der Lichteffekt der in diesem Papier entwickelten 50° LED-Ringlichtquelle unterscheidet sich von der aktuellen gewöhnlichen Dunkelfeld-Niederwinkel-Lichtquelle, die die Schaltungseigenschaften der Leiterplatte klar und wirklich widerspiegeln kann. Es ist jedoch erwähnenswert, dass, da die LED-Lichtquelle für die Inspektion von Leiterplatten mit dicken und dichten Schaltungen entwickelt wurde, sie eine gute Anwendbarkeit für PCB-platinenbezogene Prüfinstrumente hat. Blinde Anwendung auf andere Prüfgeräte ohne Prüfung kann schlechte Lichteffekte verursachen oder Systemfehler in das System bringen.
1. Grundtheorie1.1 Schwierigkeiten beim Design von dicken und dichten Plattenlichtquellen In der Entwicklung der Leiterplattenindustrie gibt es derzeit drei Haupttrends: dünnere Linien, kleinere Linienabstände, höhere Dichte und offensichtlichere Höhenunterschiede. Die dicke dichte Pappe, die in diesem Papier verwendet wird, ist ein konzentrierter Ausdruck dieses Trends. Wie in Abbildung 1(a) gezeigt, handelt es sich um den Lichtweg einer gemeinsamen Lichtquelle, der auf eine Leiterplatte mit einem großen Linienabstand und einer kleinen Dicke angewendet wird. Abbildung 1(b) ist der Lichtweg einer gemeinsamen Lichtquelle, die auf eine Leiterplatte mit einem kleinen Linienabstand und einer großen Dicke angewendet wird. Wenn die gewöhnliche Lichtquelle mit großem Zeilenabstand und kleiner Dicke auf die Leiterplatte aufgetragen wird, können das Substrat, der untere Teil der Linie und der obere Teil der Linie beleuchtet werden, und der Kontrast ist gut. Es hat eine gute Reflexion auf die tatsächliche Größe der Leiterplatte. Bei Anwendung auf dicke und dichte Platten werden gewöhnliche Lichtquellen aufgrund des kleinen Lichtwinkels leicht durch dicke und dichte Linien blockiert. Infolgedessen haben die Linien und Substrate keinen guten Kontrast und Helligkeit, die mit bloßem Auge zu unterscheiden sind. Dies macht weitere bildverarbeitungsbasierte Messungen sehr schwierig. Es zeigt sich, dass die Probleme, die durch die Entwicklung dicker dichter Platten zur Beleuchtung der Lichtquelle verursacht werden, nicht durch gewöhnliche Lichtquellen gelöst werden können.
1.2 Prinzip der adaptiven Ringlichtquelle basierend auf FestwinkelentwurfVon der vorherigen Analyse kann gesehen werden, dass, um das Problem der Lichtquellenbeleuchtung von dicken dichten Platten zu lösen, die Stabilität und Verbesserung der Genauigkeit gleichzeitig beibehalten werden können. Es ist notwendig, die Auswahl des Einfallswinkels und die Parameterkonfiguration der für das Anwendungsobjekt geeigneten Ringlichtquelle basierend auf den geometrischen und optischen Eigenschaften der dicken dichten Platte effektiv zu lösen. Darauf aufbauend wird in diesem Beitrag eine adaptive Ringlichtquelle vorgeschlagen, die auf einem Festwinkeldesign basiert. Es wird von Ringschale/Leiterplatte/LED/Diffusorplatte verfasst. Die inneren und äußeren Ringgehäuse dienen zur Aufnahme der gesamten Lichtquelle und der inneren Komponenten. Es gibt Reihen- und Parallelleitungen auf der flexiblen Leiterplatte, um die LED mit Strom zu versorgen. Als lichtemittierendes Gerät ist LED eine ungefähre Punktlichtquelle. Das emittierte Licht hat eine gute Richtwirkung und lässt sich leicht in Highlights ausleuchten. Der Bereich, in dem Lichter gebildet werden, beeinflusst aufgrund der elektrischen Eigenschaften des CCD die Ausgabe benachbarter Pixel und beeinflusst dadurch die Messgenauigkeit. Daher wird vor der in diesem Papier verwendeten Lichtquelle eine Diffusorplatte installiert, um die Helligkeit des Lichts zu vereinheitlichen.2. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion2.1 Pseudo-Bildfehler verursacht durch gewöhnliche Lichtquellenbeleuchtung Das Bild, das von der aktuellen gemeinsamen Lichtquelle aufgenommen wird, weist eine deutliche Randabweichung von der realen Querschnittsansicht auf. Bei der Vergrößerung von 2X beträgt die Größe der Objektfläche, die 1-Pixel entspricht, 1,61 μm. Der durch falsche Bildränder verursachte Linienbreitenunterschied beträgt mehr als 3 Pixel. Dies reduziert die Systemgenauigkeit erheblich. Der Grund für die Kante des falschen Bildes ist, dass der Beleuchtungswinkel der gewöhnlichen Lichtquelle zu klein ist. Nachdem das meiste Licht durch die dicken und dichten Linien blockiert wird, sind Helligkeit und Farbe des Substrats und die untere Linienbreite sehr nah. In allgemeinen Linienbreitentests ist diese Abweichung nicht in den Messergebnissen enthalten. Dies führt zu einem systematischen Fehler in der inhärenten Richtung des Messwertes, das heißt, wenn der Fehler nicht beseitigt werden kann, spiegeln die Messdaten die Schaltungseigenschaften der realen Leiterplatte nicht wider. Dieser Fehler kann jedoch nicht durch Änderung der Klarheit und des Kontrasts des Bildes beseitigt werden. Es kann nur beseitigt oder reduziert werden, indem das Design der Lichtquelle entsprechend den Eigenschaften der dicken und dichten Linien der Leiterplatte geändert wird.2.2 Einfluss der geometrischen Merkmale von dicken und dichten Linien auf das LichtquellendesignDas Verhältnis von Linienhöhe/Linienabstand liegt nahe an 1/2. Das heißt, der Winkel ist 27°. Wenn eine dicke dichte Platte als Objekt der Linieninspektion verwendet wird, ist der erforderliche Lichtquelleneinfallswinkel viel größer als der Lichtwinkel, der von der gewöhnlichen Lichtquelle bereitgestellt wird. Um ein klares und kontrastreiches Bild zu erhalten, muss der Winkel der Lichtquelle unter Berücksichtigung der optischen Eigenschaften des Substrats und der Schaltung auf einen angemessenen Wert angehoben werden.2.3 Die in diesem Papier entworfene adaptive Ringlichtquelle mit festem Winkel entwirftBasierend auf den oben genannten Bedingungen entwirft dieses Papier eine Ringlichtquelle, die speziell für die dicke und dichte Platine der Leiterplatte entwickelt wurde. Um den tatsächlichen Effekt der Lichtquelle zu bewerten, zielen die Lichtquelle und die Linse auf den gleichen Bereich der Leiterplatte ab, und die Linsenvergrößerung wird ebenfalls auf dieselbe eingestellt. Mit einer gemeinsamen Lichtquelle können nur Linien beleuchtet werden, deren normale Richtung nahe der Linienbreite horizontal 45° liegt, wie die beiden horizontal hellen Linien in Abbildung 5(a). Aufgrund der starken blockierenden Wirkung der dicken und dichten Linien auf das Licht ist die Helligkeit des Substratteils sehr niedrig und nahe an der Helligkeit der unteren Linienbreite, und der Unterschied zwischen dem Fleisch und dem Fleisch ist fast nicht zu unterscheiden. Da die Reflexion auf der Oberfläche der Linie der spiegelnden Reflexion nahe ist, kann das Licht, das die Oberfläche der Linie erreicht, nicht in den lichtaufnehmenden Kegel der Linse eindringen, und die Helligkeit innerhalb der Linienbreite ist auch sehr niedrig. Das Bild zeichnet die Schaltungsinformationen der Leiterplatte nicht effektiv auf, die Genauigkeit der zu analysierenden Linienbreite ist sehr gering, und es gibt einen festen systematischen Fehler in der Linienbreite. Das Bild mit der angepassten Lichtquelle, die in diesem Papier entworfen wurde, weist eine gute Gleichmäßigkeit und Schärfe auf. Aufgrund der sorgfältigen Berücksichtigung des Lichtquellenwinkels stellt die Helligkeit der Substrat-/Schaltungsübergangsfläche/Schaltungsübergangsfläche einen abgestuften Anstieg dar und der Übergangsbereich zwischen verschiedenen Merkmalen ist klein, was zur Verbesserung der Testgenauigkeit und Realisierung der Beleuchtung und Informationsextraktion der Interessenlinie förderlich ist. Ideale Quellbilder für die Bildverarbeitung.3. Schlussfolgerung Um das Problem der vorhandenen gemeinsamen Lichtquelle für die Inspektion von dicken und dichten Linien auf Leiterplatten zu lösen, analysiert dieses Papier den Beleuchtungs-Pseudobildfehler gängiger niederwinkeliger Lichtquellen und diskutiert den Einfluss der geometrischen und optischen Eigenschaften von dicken und dichten Linien auf das Lichtquellendesign. Wir haben eine spezielle Lichtquelle für PCB-Schaltungsinspektion vorgeschlagen und entworfen, die auf einem Festwinkeldesign basiert. Experimente zeigen, dass sich der Lichteffekt dieser Lichtquelle von dem gewöhnlichen Dunkelfeld-Niederwinkel-Ringlichtquellen unterscheidet und die aktuellen Probleme bei der Erkennung von dicken und dichten Leiterplatten vom vorderen Ende des Systems besser lösen kann. Die Ausleuchtung und genaue Informationsextraktion des Zieles wird erreicht. Hohe Bildgleichmäßigkeit und guter Kontrast für Substrat/Übergangsbereich/Linienbreite. Sie ist von großer Bedeutung für die Backend-Bildverarbeitung und Informationsextraktion. Es kann in Leiterplatteninspektionsgeräten weit verbreitet sein, die durch Linienbreiteninspektionsmaschine dargestellt werden.
