Blogue PCB - Étude de système de source lumineuse LED pour la détection de circuit de carte dense épaisse de carte PCB

L'amélioration de la capacité d'inspection du processus de carte PCB est directement liée à la capacité réelle et au développement à long terme des produits électroniques dans l'industrie électronique nationale et étrangère et d'autres industries. Avec le développement de la technologie de carte PCB, la carte PCB présente trois grandes tendances de développement: des lignes plus fines, des espacements de plus en plus petits et des différences de hauteur de plus en plus évidentes, une tendance qui a été plus clairement promue et incarnée au cours des 5 dernières années. Le développement de l'instrumentation dans l'industrie des cartes PCB à la maison et à l'étranger est relativement en retard. La raison principale est qu'il est limité par le développement de la technologie des sources lumineuses. Si la source lumineuse ne permet pas efficacement l'illumination et l'extraction d'informations de la cible d'intérêt, l'application des techniques de mesure back - end, y compris les techniques algorithmiques de traitement d'image, le positionnement électromécanique de précision, etc., est fortement limitée. À cette fin, de nombreux universitaires nationaux et étrangers ont mené des recherches expérimentales approfondies et des analyses théoriques. Grâce aux améliorations apportées au système d'éclairage de la source lumineuse elle - même, il est plus important d'assurer la véracité des informations extraites de l'image, en plus d'améliorer la netteté et le contraste de l'image. De nombreux chercheurs ont fondé leurs recherches sur l'amélioration directe de la qualité de l'image. Les conséquences directes de l'adoption de méthodes de recherche similaires augmentent la difficulté d'un contrôle précis, ce qui est très préjudiciable à l'industrialisation et à la détection scientifique. En 2006, Li Jun a mené des recherches sur la technologie clé de la source lumineuse de vision industrielle, a développé une source lumineuse LED multicolore à couches annulaires appliquée au système de placement de composants électroniques, a directement amélioré le système de source lumineuse, a obtenu une meilleure image et, à son tour, a amélioré la précision. Avec la carte PCB en tant qu'objet d'étude direct, en utilisant une méthode de recherche comparative combinant l'objet physique, l'éclairage de la source lumineuse et l'image, en plus d'obtenir efficacement une qualité d'image élevée, les caractéristiques de test de l'objet physique peuvent également être renvoyées dans le processus de conception optique de La source lumineuse. Ainsi, un contrôle efficace de la précision de la mesure peut toujours être maintenu pendant la conception de la source lumineuse. L'effet d'éclairage de la source de lumière annulaire de 50 ° LED développée ici diffère de la source de lumière à faible angle de champ sombre commune actuelle et peut refléter clairement et fidèlement les caractéristiques du circuit de la carte PCB. Cependant, il est intéressant de noter que, comme la source lumineuse LED a été développée pour détecter les cartes PCB denses et épaisses du circuit, elle est bien adaptée aux instruments de test liés aux cartes PCB. L'appliquer aveuglément à d'autres instruments de test sans les tester peut entraîner un mauvais éclairage ou entraîner des erreurs système dans le système.

1.théorie de base 1.1 difficulté de conception de la source lumineuse de la plaque dense épaisse dans le développement de l'industrie de la carte PCB, il existe actuellement trois grandes tendances: les lignes sont plus fines, l'espacement des lignes est plus petit, la densité est plus élevée et la différence de hauteur est plus prononcée. Les plaques denses épaisses utilisées dans cet article sont un concentré de cette tendance. Comme le montre la figure 1 (A), il s'agit d'un chemin optique appliqué à une source lumineuse ordinaire d'une carte PCB à grand pas de ligne et de faible épaisseur. La figure 1 (b) est un chemin optique appliqué à une source lumineuse ordinaire avec un petit pas de ligne et une grande épaisseur de PCB. Lors de l'application d'une source de lumière ordinaire à un PCB avec un grand espacement des lignes et une faible épaisseur, le substrat, le bas de la ligne et le Haut de la ligne peuvent être éclairés avec un bon contraste. Il reflète bien la taille réelle de la carte PCB. Lorsque la source de lumière ordinaire est appliquée à une plaque épaisse et dense, elle est facilement occultée par des lignes épaisses et denses en raison du faible angle de lumière. Il en résulte que le fil et le substrat ne présentent pas un bon contraste et une bonne luminosité qui peuvent être distingués à l'oeil nu. Cela rend les mesures ultérieures basées sur le traitement d'image très difficiles. Il s'ensuit que le développement de plaques denses épaisses pose des problèmes pour l'éclairage des sources lumineuses qui ne peuvent être résolus par des sources lumineuses ordinaires.

1.2 principe de la source lumineuse annulaire adaptative basée sur une conception à angle fixe il ressort de l'analyse précédente que pour résoudre le problème de l'éclairage de la source lumineuse à plaque dense épaisse, il est possible de maintenir simultanément une stabilité et une précision améliorées. Il est nécessaire de résoudre efficacement le problème du choix de l'angle d'incidence et de la configuration paramétrique de la source lumineuse annulaire adaptée à l'objet d'application, en fonction des caractéristiques géométriques et optiques de la plaque dense épaisse. Sur cette base, cet article propose une source lumineuse annulaire adaptative basée sur une conception à angle fixe. Il se compose d'un boîtier annulaire / carte de circuit / LED / carte de diffusion. Les boîtiers de bague intérieure et extérieure servent à la fixation de l'ensemble de la source lumineuse et de l'ensemble intérieur. Il y a des lignes en série et en parallèle sur la carte flexible qui alimentent les LED. En tant que dispositif lumineux, une LED est une source de lumière approximative ponctuelle. La lumière émise a une bonne directivité et est facilement éclairée en hautes lumières. En raison des propriétés électriques du CCD, les zones formant des reflets affecteront la sortie des pixels adjacents et donc la précision de la mesure. Ainsi, une plaque diffusante est montée devant la source lumineuse utilisée dans le présent document pour homogénéiser la luminosité de la lumière. Résultats expérimentaux et discussion 2.1 erreurs pseudo - iconographiques causées par l'éclairage par des sources lumineuses ordinaires les images prises par les sources lumineuses ordinaires actuelles présentent des écarts de bordure importants par rapport aux coupes réelles. Avec un grossissement de 2x, la surface de l'objet correspondant à 1 pixel a une taille de 1,61 µm. La différence de largeur de ligne causée par les bords de la pseudo - image est supérieure à 3 pixels. Cela réduit considérablement la précision du système. La raison des bords de pseudo - image est que l'angle d'éclairage d'une source lumineuse normale est trop petit. Après qu'une grande partie de la lumière ait été bloquée par des lignes épaisses et denses, la luminosité et la couleur du substrat sont très proches de la largeur de ligne inférieure. Dans le test général de largeur de ligne, cet écart n'est pas inclus dans les résultats de mesure. Provoque l'apparition d'erreurs systématiques dans la direction intrinsèque des valeurs mesurées, c'est - à - dire que les données mesurées ne reflètent pas les caractéristiques réelles du circuit de la carte PCB si les erreurs ne peuvent pas être éliminées. Toutefois, cette erreur ne peut être éliminée en modifiant la netteté et le contraste de l'image. Cette situation ne peut être éliminée ou atténuée que si la conception de la source lumineuse est modifiée en fonction des caractéristiques du collecteur dense grossier du circuit imprimé.? 2.2 L'influence des caractéristiques géométriques du collecteur dense grossier sur la conception de la source lumineuse a un rapport hauteur de ligne / espacement de ligne proche de 1 / 2. C'est - à - dire que l'angle est de 27°. Lorsque l'on utilise une plaque dense épaisse comme objet d'inspection de ligne, l'angle d'incidence lumineuse de la source lumineuse requise est beaucoup plus grand que celui fourni par une source lumineuse ordinaire. Pour obtenir une image nettement contrastée, il est nécessaire d'élever l'angle de la source lumineuse à une valeur appropriée, en tenant compte des propriétés optiques du substrat et du circuit. 2.3 source lumineuse annulaire adaptative à angle fixe conçue ici sur la base des conditions décrites ci - dessus, la présente a conçu une source lumineuse annulaire spécialement conçue pour les plaques denses de PCB. Pour évaluer l'effet réel de la source lumineuse, la source lumineuse et la lentille sont alignées sur la même zone de la carte PCB et le grossissement de la lentille est également ajusté au même. L'utilisation d'une source lumineuse ordinaire ne peut éclairer que des raies dont la direction normale est proche de 45° de l'horizontale au voisinage de la largeur du rayon, par example les deux raies lumineuses horizontales de la figure 5 (A). Comme les lignes épaisses et denses ont un fort effet occlusif sur la lumière, la luminosité de la partie de base est faible et proche de la luminosité de la largeur de la ligne inférieure, la distinction entre la viande et la viande est presque impossible à distinguer. Comme la réflexion sur la surface de la ligne est proche de la réflexion spéculaire, la lumière arrivant sur la surface de la ligne ne peut pas entrer dans le cône de réception de la lumière de la lentille et la luminosité dans la largeur de la ligne est également faible. L'image n'enregistre pas efficacement les informations du circuit de la carte PCB, la largeur de ligne dans l'analyse a une faible précision et la largeur de ligne a une erreur système fixe. L'image obtenue avec la source lumineuse adaptée conçue ici présente une bonne homogénéité et netteté. En raison d'un examen attentif de l'angle de la source lumineuse, la luminosité de la transition substrat / circuit / surface du circuit présente une montée en escalier, avec une petite zone de transition entre les différentes caractéristiques, ce qui est bénéfique pour améliorer la précision du test, réaliser l'éclairage de la ligne d'intérêt et l'extraction d'informations. Idéal pour le traitement d'image source image. Conclusion afin de résoudre le problème existant de détection de sources lumineuses couramment utilisées pour les collecteurs denses grossiers de la carte PCB, cet article analyse l'erreur pseudo - image d'éclairage des sources lumineuses à faible angle couramment utilisées, discute de l'impact des caractéristiques géométriques et optiques des collecteurs denses grossiers sur la conception de la source lumineuse, Une source de lumière spéciale pour la détection de circuits PCB basée sur une conception à angle fixe a été proposée et conçue. L'expérience a montré que l'effet d'éclairage de cette source lumineuse est différent de la source de lumière annulaire à faible angle à champ sombre ordinaire, ce qui peut mieux résoudre le problème actuel de détection de cartes PCB de densité épaisse à partir de l'extrémité avant du système. L'éclairage de la cible d'intérêt et l'extraction précise de l'information sont réalisés. Grande uniformité d'image et bon contraste substrat / zone de transition / largeur de ligne. Il a des implications importantes pour le traitement d'image back - end et l'extraction d'informations. Il peut être largement utilisé dans l'équipement d'inspection de carte PCB représenté par la machine de détection de largeur de ligne.