一种新型挠性电路板缺陷检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型挠性电路板缺陷检测装置，包括：控制系统、检测平台和输送待测电路板的传送带；它还包括XY轴运动平台和两个沿着X轴方向设置的摄像头；两块待测电路板依次平放在沿着X轴方向设置的传送带上，传送带安装在检测平台上；两个摄像头通过XY轴运动平台正对待测电路板的上平面平移，一个摄像头对应一块电路板。本实用新型具有高效、准确检测的优点，属于电路板的视觉检测【技术领域】。
【专利说明】一种新型挠性电路板缺陷检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路板的视觉检测技术，具体来说是一种电路板缺陷检测的装置。
【背景技术】
[0002]印刷电路板是电子产品中实现电气连接的主要组件，但由于生产过程中各种可能的误差存在，电路板上存在如短路、开路、鼠咬、残铜、划痕等各种各样的显性缺陷。这些缺陷都有可能会严重影响到产品的性能及稳定性，所以电路板的缺陷检测环节极为重要。
[0003]传统的人工检测方式主要是借助高倍数显微镜，利用人自身的辨识能力和分析能力进行缺陷检测，但是这种方法存在漏检率高、速度慢、成本高等特点，在精确性、高效性、稳定性方面，传统的人工检测方法已经跟不上现代印刷电路板生产工艺的步伐。
[0004]面对当今印刷电路板的线宽线距越来越小，图像密度越来越高的特点，自动化的缺陷检测设备越来越受到了业界的关注。自动光学检查系统(Α0Ι !Automatic OpticalInspection)作为一种非接触式的智能检测手段，其基本的工作原理如下:首先，摄像头对待测电路板进行局部放大拍摄获取图像，得到多张局部图；然后，对获取到的多张局部图像进行拼接融合处理得到一张完整图；最后，利用模式识别技术把一张完整图与存储在计算机内的标准图比较，把缺陷所在的位置、特征、数量等信息显示出来，以便进行修复。
[0005]AOI检测虽然可以取代传统人工检测进行长时间、高精度的电路板缺陷检测，但是由于待测电路板与标准电路板(标准图)之间不存在严格意义上的完全相同，而计算机现阶段不具备人类的辨识和容错能力，所以AOI在实际生产应用中误报率比较高。同时，将一张完整图与标准图全图比较找出显性缺陷，耗时长。
实用新型内容
[0006]针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是:提供一种高效率、有效降低误报率的一种新型挠性电路板缺陷检测装置。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种新型挠性电路板缺陷检测装置，包括:控制系统、检测平台和输送待测电路板的传送带；它还包括XY轴运动平台和两个沿着X轴方向设置的摄像头；两块待测电路板依次平放在沿着X轴方向设置的传送带上，传送带安装在检测平台上；两个摄像头通过XY轴运动平台正对待测电路板的上平面平移，一个摄像头对应一块电路板。
[0009]两个摄像头之间通过距离可调的连接杆连接。
[0010]XY轴运动平台包括X轴导轨和Y轴导轨；连接杆通过Y轴导轨在Y轴方向上平移，Y轴导轨通过X轴导轨在X轴方向上平移；x轴方向与Y轴方向相互垂直。
[0011 ] X轴导轨和Y轴导轨通过电机驱动。
[0012]一种新型挠性电路板缺陷检测方法，包括如下步骤:a.两个摄像头同时对两块待测电路板的相同区域采集图像，得到局部图；通过比较两块待测电路板的相同区域的局部图间的异同，生成缺陷显著图、位置特征显著图和对象特征显著图；b.缺陷显著图记录潜在显性缺陷的位置；通过位置特征显著图和对象特征显著图生成配准用的特征，把每块待测电路板对应的局部图拼接成完整图，得到对应两块待测电路板的两张完整图；c.在完整图中，潜在显性缺陷处逐一与标准图比较，找出显性缺陷，剔除误判的显性缺陷。
[0013]步骤b得到完整图后，将完整图整体和标准图进行比对，找出隐性缺陷。
[0014]显性缺陷包括:短路、断路、空洞、残铜和划痕。
[0015]隐性缺陷包括:线宽误差和线距误差。
[0016]步骤a中，根据待测电路板的大小调整两摄像头之间的距离。
[0017]本实用新型的工作过程如下:两个摄像头同时对两块待测电路板的相同区域采集图像，得到多张局部图；通过横向比较两块待测电路板之间相同区域局部图之间的异同，生成缺陷显著图、位置特征显著图及对象特征显著图。缺陷显著图记录潜在的显性缺陷位置，即标记潜在显性缺陷的位置。利用位置特征显著图和对象特征显著图生成配准用的特征；根据得到的配准用特征，验证它们对平移、缩放、旋转等仿射变换的不变性；确认一个特别显著的特征后，就进行图像配准，估算映射关系的参数，并进行图像的重采样和变换；通过变换后图像反馈，修正调整配准参数；完全变换后的差图像反馈回去对缺陷显著图部分进行修正，增强真正的缺陷，抵消某些误报的影响。
[0018]整个检测方法，首先通过局部采图横向比较，找出可能存在的显性缺陷(如短路、断路、空洞、残铜、划痕等)，记录潜在显性缺陷所在的位置；然后把全部采集到的图像(对应一块电路板的所有局部图)进行拼接，得到待测电路板的完整图(总共得到两张完整图)；将得到的完整图与电路板的标准文件(标准图)比较，在潜在的显性缺陷中找出真正的显性缺陷，把干扰和误判的潜在显性缺陷剔除掉；通过整张完整图与标准图的对比，再根据预先设置好的规则检查，可以找出待测电路板上的隐性缺陷(如线宽、线距之间的误差)。
[0019]总的说来，本实用新型具有如下优点:
[0020]1.采用双摄像头同时对双对象进行分阶段检测，标记潜在显性缺陷的位置，最后在完整图中仅检查该标记的位置，无需像现有AOI技术全图检查显性缺陷，有效提高检测效率。
[0021]2.采用先横向对比，后将完整图与标准图对比的方式，通过反馈提高系统检测的准确性，降低误报率。
[0022]3.两摄像头之间通过距离可调的连接杆固定，可依据待测电路板的大小，方便的调整两摄像头之间的距离，从而本装置可应用于多种尺寸的电路板检测。
[0023]4.装置结构简单，安装方便；整个检测过程通过控制系统控制，操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是一种新型挠性电路板缺陷检测装置的立体图。
[0025]图2是一种新型挠性电路板缺陷检测方法的工作过程示意图。
[0026]其中，IA和IB是摄像头，2A和2B是待测电路板，3是传送带，4是X轴导轨，5是Y轴导轨，6是检测平台，7是连接杆。
【具体实施方式】[0027]下面将结合附图和【具体实施方式】来对本实用新型做进一步详细的说明。
[0028]待测电路板2A和2B是同款电路板，经传送带3平放送进检测平台6并固定。摄像头IA和IB通过距离可调的连接杆7固定，连接杆7通过XY轴运动平台在平行于待测电路板上平面的平面内平移。XY轴运动平台包括X轴导轨4和Y轴导轨5，X轴导轨4沿着X轴方向(即传送带3运输方向)设置，Y轴导轨5沿着Y轴方向(即平行于待测电路板上平面的平面内，垂直于X轴的方向)设置。X轴导轨和Y轴导轨通过电机驱动。摄像头IA正对待测电路板2A的上方，摄像头IB正对待测电路板2B的上方，两个摄像头分别同步扫描两块待测电路板的相同区域。
[0029]图1所示,摄像头IA移动到待测电路板2A的左上角，摄像头IB移动到待测电路板2B的左上角时，称为回原点。在回原点后，两个摄像头拍摄到的图像大部分相同。随后按照从左到右，从上而下的顺序对待测电路板进行局部采图，直到把待测电路板扫描完毕，得到多张对应待测电路板2A的局部图和多张对应待测电路板2B的局部图。
[0030]对相同区域的对应待测电路板2A的局部图和对应待测电路板2B的局部图进行横向对比，生成缺陷显著图、位置特征显著图及对象特征显著图。缺陷显著图记录潜在的缺陷位置，即标记潜在显性缺陷的位置。利用位置特征显著图和对象特征显著图生成配准用的特征，将局部图拼接成完整图，此时共有两张完整图，一张对应待测电路板2A，一张对应待测电路板2B。
[0031]此后，待测电路板的检测分为显性缺陷检测和隐性缺陷检测两个阶段:显性缺陷检测是通过比较同一区域的两张局部图，生成缺陷显著图，这些缺陷显著图会标记潜在显性缺陷的坐标位置，在最终生成的完整图中，找出已经标记的所有潜在显性缺陷并逐一与标准图进行比较，把误判为显性缺陷的部分剔除后，得出电路板上的显性缺陷(如短路、断路、空洞、残铜、划痕等)；隐性缺陷检测则是通过拼接出来的完整图与标准图进行比对，根据事先设置好的检测规则，把人眼不容易发现的隐性缺陷(如线宽、线距之间的误差)查找出来。
[0032]以上操作过程均由控制系统自动控制。利用这种预判与反馈修正的机制，提高了检测效率的同时，还增加了检测系统的可靠性。
[0033]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型挠性电路板缺陷检测装置，包括:控制系统、检测平台和输送待测电路板的传送带，其特征在于:它还包括XY轴运动平台和两个沿着X轴方向设置的摄像头；两块待测电路板依次平放在沿着X轴方向设置的传送带上，传送带安装在检测平台上；两个摄像头通过XY轴运动平台正对待测电路板的上平面平移，一个摄像头对应一块电路板。
2.按照权利要求1所述的一种新型挠性电路板缺陷检测装置，其特征在于:所述两个摄像头之间通过距离可调的连接杆连接。
3.按照权利要求2所述的一种新型挠性电路板缺陷检测装置，其特征在于:所述XY轴运动平台包括X轴导轨和Y轴导轨；连接杆通过Y轴导轨在Y轴方向上平移，Y轴导轨通过X轴导轨在X轴方向上平移；x轴方向与Y轴方向相互垂直。
4.按照权利要求3所述的一种新型挠性电路板缺陷检测装置，其特征在于:所述X轴导轨和Y轴导轨通过电机驱动。
【文档编号】G01N21/88GK203519508SQ201320594528
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】陈安, 胡跃明, 何继贤, 吴忻生 申请人:华南理工大学