Việc cải thiện khả năng phát hiện quá trình của bảng mạch PCB có liên quan trực tiếp đến khả năng thực tế và sự phát triển lâu dài và tiến bộ của các sản phẩm điện tử trong ngành công nghiệp điện tử trong và ngoài nước. Với sự phát triển của công nghệ hội đồng quản trị PCB, hội đồng quản trị PCB cho thấy ba xu hướng phát triển chính: đường nét tốt hơn, khoảng cách nhỏ hơn và chênh lệch chiều cao ngày càng rõ ràng, xu hướng này đã được quảng bá và phản ánh rõ ràng hơn trong 5 năm qua; Sự phát triển của thiết bị và dụng cụ trong ngành công nghiệp bảng PCB trong và ngoài nước là tương đối chậm. Lý do chính là nó bị hạn chế bởi sự phát triển của công nghệ nguồn sáng. Nếu nguồn sáng không đạt được hiệu quả việc chiếu sáng và trích xuất thông tin cho các mục tiêu quan tâm, thì việc áp dụng các công nghệ đo lường back-end, bao gồm công nghệ thuật toán xử lý hình ảnh, định vị công nghệ cơ điện chính xác, v.v., sẽ bị hạn chế đáng kể. Về vấn đề này, nhiều học giả trong và ngoài nước đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm và phân tích lý thuyết sâu rộng. Do những cải tiến trong chính hệ thống chiếu sáng nguồn sáng, ngoài việc cải thiện độ sắc nét và độ tương phản của hình ảnh, điều quan trọng hơn là đảm bảo tính xác thực của thông tin được trích xuất từ hình ảnh. Nghiên cứu của nhiều học giả được xây dựng trên cơ sở trực tiếp cải thiện chất lượng hình ảnh. Hậu quả trực tiếp của việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu tương tự làm tăng khó khăn trong việc kiểm soát chính xác, điều này rất bất lợi cho công nghiệp hóa và phát hiện khoa học. Năm 2006, Li Jun đã tiến hành nghiên cứu về công nghệ chính của nguồn sáng thị giác máy, phát triển nguồn sáng LED nhiều lớp vòng màu được áp dụng cho hệ thống đặt linh kiện điện tử, trực tiếp cải thiện hệ thống nguồn sáng, thu được hình ảnh tốt hơn, do đó cải thiện độ chính xác. Sử dụng vật lý bảng mạch PCB làm đối tượng nghiên cứu trực tiếp, sử dụng vật lý, ánh sáng nguồn và phương pháp nghiên cứu tương phản kết hợp hình ảnh, ngoài việc có được chất lượng hình ảnh cao một cách hiệu quả, các đặc tính thử nghiệm của vật lý có thể được phản hồi vào quá trình thiết kế quang học của nguồn sáng. Do đó, việc kiểm soát hiệu quả độ chính xác của phép đo luôn có thể được duy trì trong quá trình thiết kế nguồn sáng. Hiệu ứng chiếu sáng của nguồn sáng vòng LED 50 ° được phát triển trong bài viết này không giống với nguồn sáng góc thấp trường tối thông thường hiện nay, có thể phản ánh rõ ràng và trung thực các đặc tính mạch của bảng PCB. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là vì nguồn sáng LED được phát triển để phát hiện các bo mạch PCB dày và dày đặc, nó có khả năng ứng dụng tốt cho các thiết bị kiểm tra liên quan đến bảng mạch PCB. Việc áp dụng mù quáng nó cho các dụng cụ thử nghiệm khác mà không được kiểm tra có thể dẫn đến hiệu ứng ánh sáng kém hoặc gây ra lỗi hệ thống cho hệ thống.
1. Lý thuyết cơ bản 1.1 Độ dày của nguồn sáng bảng mật độ thiết kế khó khăn trong sự phát triển của ngành công nghiệp bảng mạch PCB, hiện nay có ba xu hướng chính: đường nét tốt hơn, khoảng cách đường nhỏ hơn, mật độ cao hơn, chênh lệch chiều cao rõ ràng hơn. Các tấm dày và dày được sử dụng trong bài viết này là một biểu hiện tập trung của xu hướng này. Như thể hiện trong Hình 1 (a), đây là đường dẫn ánh sáng được áp dụng cho các nguồn ánh sáng thông thường được sử dụng cho các bảng PCB có khoảng cách đường lớn và độ dày nhỏ. Hình 1 (b) là đường dẫn ánh sáng được áp dụng cho các nguồn sáng thông thường của PCB với khoảng cách dòng nhỏ và độ dày lớn. Khi áp dụng nguồn sáng thông thường cho PCB với khoảng cách dòng lớn và độ dày nhỏ, bạn có thể chiếu sáng chất nền, đáy của dòng và đỉnh của dòng với độ tương phản tốt. Nó phản ánh tốt kích thước thực tế của bảng PCB. Khi áp dụng cho tấm dày và dày, nguồn sáng thông thường có thể dễ dàng bị che khuất bởi các đường dày và dày do góc ánh sáng nhỏ. Kết quả là, các đường và chất nền không có độ tương phản và độ sáng tốt có thể được phân biệt bằng mắt thường. Điều này làm cho việc đo thêm dựa trên xử lý hình ảnh rất khó khăn. Như vậy có thể thấy, sự phát triển của tấm dày và dày đặc mang lại vấn đề chiếu sáng nguồn sáng là không thể giải quyết bằng nguồn sáng thông thường.
1.2 Nguyên tắc nguồn sáng vòng thích ứng dựa trên thiết kế góc cố định có thể được nhìn thấy từ phân tích trước đó, để giải quyết vấn đề chiếu sáng nguồn sáng dày, có thể duy trì sự ổn định và cải thiện độ chính xác cùng một lúc. Nó là cần thiết để giải quyết hiệu quả vấn đề lựa chọn góc tới và cấu hình tham số của nguồn sáng vòng phù hợp với các đối tượng ứng dụng, dựa trên các đặc tính hình học và quang học của tấm dày đặc. Dựa trên điều này, bài viết này đề xuất một nguồn ánh sáng vòng thích ứng dựa trên thiết kế góc cố định. Nó bao gồm nhà ở vòng/bảng mạch/đèn LED/bảng khuếch tán. Vòng trong và vòng ngoài được sử dụng để cố định toàn bộ nguồn sáng và cụm bên trong. Có các đường nối tiếp và song song trên bảng mạch linh hoạt để cung cấp năng lượng cho đèn LED. Là một thiết bị phát sáng, đèn LED là một nguồn sáng điểm gần đúng. Ánh sáng phát ra có định hướng tốt và dễ dàng được chiếu sáng ở mức cao. Do tính chất điện của CCD, khu vực tạo ra điểm nổi bật sẽ ảnh hưởng đến đầu ra của các pixel lân cận, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Do đó, một bảng phân tán được lắp đặt trước nguồn sáng được sử dụng trong bài viết này để đồng nhất độ sáng của ánh sáng. Kết quả thí nghiệm và thảo luận 2.1 Lỗi giả ảnh do chiếu sáng nguồn sáng thông thường Hình ảnh được chụp bởi nguồn sáng thông thường hiện tại có độ lệch cạnh đáng kể so với hình ảnh mặt cắt thực tế. Ở độ phóng đại 2X, kích thước bề mặt của một đối tượng tương ứng với 1 pixel là 1,61 μm. Sự khác biệt về chiều rộng đường do các cạnh của hình ảnh giả lớn hơn 3 pixel. Điều này làm giảm đáng kể độ chính xác của hệ thống. Lý do cho các cạnh của hình ảnh giả là góc chiếu sáng của nguồn sáng thông thường quá nhỏ. Sau khi phần lớn ánh sáng bị chặn bởi các đường dày đặc, độ sáng và màu sắc của chất nền rất gần với chiều rộng đường thấp hơn. Trong thử nghiệm độ rộng đường chung, độ lệch này không được bao gồm trong kết quả đo. Gây ra lỗi hệ thống theo hướng vốn có của giá trị đo lường, đó là, nếu lỗi không thể được loại bỏ, dữ liệu đo lường không phải là sự phản ánh của các đặc tính mạch PCB thực sự. Tuy nhiên, lỗi này không thể được loại bỏ bằng cách thay đổi độ sắc nét và độ tương phản của hình ảnh. Điều này chỉ có thể được loại bỏ hoặc giảm thiểu bằng cách thay đổi thiết kế của nguồn sáng theo các đặc điểm của bộ dày PCB. 2.2 Các tính năng hình học của bộ dày đặc PCB ảnh hưởng đến tỷ lệ khoảng cách đường/đường gần 1/2 đối với thiết kế nguồn sáng. Đó là, góc là 27 °. Khi sử dụng một tấm dày đặc làm đối tượng để kiểm tra đường dây, góc ánh sáng cần thiết lớn hơn nhiều so với góc ánh sáng được cung cấp bởi một nguồn thông thường. Để có được hình ảnh tương phản rõ ràng, góc của nguồn sáng phải được nâng lên một giá trị thích hợp, có tính đến các đặc tính quang học của chất nền và mạch. 2.3 Nguồn sáng vòng thích ứng góc cố định được thiết kế trong bài viết này dựa trên các điều kiện trên, và bài viết này thiết kế một nguồn sáng vòng được thiết kế đặc biệt cho bảng dày PCB. Để đánh giá hiệu quả thực tế của nguồn sáng, nguồn sáng và ống kính được nhắm vào cùng một khu vực của bảng mạch PCB và độ phóng đại của ống kính cũng được điều chỉnh để giống nhau. Việc sử dụng một nguồn sáng thông thường chỉ có thể chiếu sáng các đường có hướng chuẩn gần 45 ° ngang, chẳng hạn như hai đường sáng ngang trong Hình 5 (a). Bởi vì các đường dày đặc có tác dụng che khuất ánh sáng mạnh mẽ, phần cơ sở có độ sáng thấp, gần với độ sáng rộng của dây chuyền sản xuất, sự khác biệt giữa thịt và thịt gần như không thể phân biệt được. Vì phản xạ trên bề mặt của đường thẳng gần với phản xạ gương, ánh sáng đến bề mặt đường thẳng không thể đi vào hình nón nhận ánh sáng của ống kính và độ sáng bên trong chiều rộng đường thẳng cũng rất thấp. Hình ảnh không ghi lại hiệu quả thông tin mạch của bảng PCB, độ chính xác của chiều rộng đường trong phân tích là rất thấp và có một lỗi hệ thống cố định trong chiều rộng đường. Hình ảnh thu được với nguồn sáng phù hợp được thiết kế trong bài viết này có tính đồng nhất và rõ ràng tốt. Do sự cân nhắc cẩn thận về góc nguồn sáng, độ sáng của bề mặt cơ sở/chuyển mạch/bề mặt mạch cho thấy sự gia tăng bậc thang, diện tích chuyển tiếp nhỏ hơn giữa các tính năng khác nhau, có lợi cho việc cải thiện độ chính xác của thử nghiệm và nhận ra ánh sáng và trích xuất thông tin của các đường quan tâm. Hình ảnh lý tưởng để xử lý hình ảnh nguồn. Kết luận Để giải quyết vấn đề phát hiện nguồn sáng phổ biến hiện có của PCB board dày đặc, bài viết này phân tích lỗi giả ảnh chiếu sáng của các nguồn ánh sáng góc thấp thường được sử dụng, thảo luận về ảnh hưởng của các đặc tính hình học và quang học dày đặc đối với thiết kế nguồn sáng, Một mạch PCB phát hiện nguồn sáng đặc biệt dựa trên thiết kế góc cố định đã được đề xuất và thiết kế. Các thí nghiệm cho thấy rằng hiệu ứng ánh sáng của nguồn sáng này không giống như các nguồn ánh sáng vòng góc thấp thông thường, có thể giải quyết tốt hơn vấn đề phát hiện bảng PCB mật độ dày từ mặt trước của hệ thống. Chiếu sáng các mục tiêu quan tâm và trích xuất thông tin chính xác đã đạt được. Độ đồng nhất hình ảnh cao và độ tương phản bề mặt/vùng chuyển tiếp/chiều rộng đường tốt. Nó có ý nghĩa quan trọng đối với xử lý hình ảnh back-end và trích xuất thông tin. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị kiểm tra bảng PCB được đại diện bởi máy phát hiện chiều rộng dòng.