CN104730078A - 一种基于红外热像仪aoi的电路板检测方法 - Google Patents
一种基于红外热像仪aoi的电路板检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，该方法包括以下步骤：将被检测的电路板和标准电路板加热，通过红外热像仪分别采集两个电路板的热图像；将采集的两个热图像进行比较，得到热图超差；将热图超差与设定的检测标准进行对比，在获取的热图超差超出设定阈值时，将超于阈值的被检测的电路板部分标记错误，并生成电路板质量检测报告。本发明的有益效果为：通过采用红外热像仪进行检测的方法是一种高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术、智能控制技术与一身。通过接收被检测电路板的红外图像和标准电路板的热图像，并将两者进行比较得出差异，从而准确的判断电路板的缺陷，具有准确、实时、快速的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电路板检测的技术领域，尤其涉及到一种基于红外热像仪AOI的电路板检测方法。
背景技术
随着电子产业的不断发展壮大，电子产品的生产规模也日益扩大，PCB(PrintedCircuit Board，印刷电路板)、FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路板)等产品的大量生产使得生产过程中和出厂检测工作变得重要而繁琐，巨大的检测量不仅影响生产效率，同时对终端产品的性能产生隐患。目前电路板检测环节是电路板生产的瓶颈之一。
为了保证PCB板的生产质量，与印制板生产厂家和使用PCB板的厂家采用了多种的检测方法，每种检测方法都会针对不同的PCB板的瑕疵。
PCB检测大致总体上可分为电气测试法(Electrical Test)和视觉测试法(Vision Inspection)两大类。电气测试通常采用惠斯电桥测量各测试点间的阻抗特性的方法，来检测所有通导性(即开路和短路)。视觉测试通过视觉检查电子元器件的特征以及印刷线路的特征找出缺陷。电气测试在寻找短路或断路瑕疵时比较准确，视觉测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题，并且视觉检测一般在生产过程的早期阶段进行，尽量找出缺陷并进行返修，以保证最高的产品合格率。
当前常用检测方法如下：
1、人工目测：
使用放大镜或校准的显微镜，利用操作人员视觉检查来确定电路板合不合格，并确定什么时候需进行校正操作，它是最传统、最主要的检测方法。它的主要优点是低的预先成本和没有测试夹具，而它的主要缺点是人的主观误差、长期成本较高、不连续的缺陷发觉、数据收集困难等。目前由于PCB的产量增加，P C B上导线间距与元件体积的缩小，这个方法变得越来越不可行。
2、在线测试(ICT,In Ciruit Testing)
ICT通过对电性能的检测找出制造缺陷以及测试模拟、数字和混合信号的元件，以保证它们符合规格，己有针床式测试仪(Bed of Nails Tester)和飞针测试仪(Flying Probe Tester)等几种测试方法。ICT的主要优点是每个板的测试成本低、数字与功能测试能力强、快速和彻底的短路与开路测试、编程固件、缺陷覆盖率高和易于编程等。主要缺点是，需要测试夹具、编程与调试时间、制作夹具的成本较高，使用难度大等问题。
3、功能测试(Functional Testing)
功能系统测试是在生产线的中间阶段和末端利用专门的测试设备，对电路板的功能模块进行全面的测试，用以确认电路板的好坏。功能测试可以说是最早的自动测试原理，它基于特定板或特定单元，可用各种设备来完成。有最终产品测试(Final Product Test)、最新实体模型(Hot Mock-up)和“堆砌式”测试(‘Rack and Stack’Test)等类型。功能测试通常不提供用于过程改进的脚级和元件级诊断等深层数据，而且需要专门设备及专门设计的测试流程，编写功能测试程序复杂，因此不适用于大多数电路板生产线。
4、自动光学检测(AOI)
也称为自动视觉检测，是基于光学原理，综合采用图像分析、计算机和自动控制等多种技术，对生产中遇到的缺陷进行检测和处理，是较新的确认制造缺陷的方法。AOI通常在回流前后、电气测试之前使用，提高电气处理或功能测试阶段的合格率，此时纠正缺陷的成本远远低于最终测试之后进行的成本，常达到十几倍。
从上面的几种目前常用的PCB检测手段，可以发现AOI自动光学检测设备和任何基于视觉的检测系统一样，只能检测用视觉可以看出的故障，对于短路和断路之类的瑕疵，只能用电气测试法来加以解决。相对人的肉眼这种原始的视觉检测手段，AOI是自动化的检测手段，其检测的效率高许多，和可靠性也稳定得多。
发明内容
本发明的目的是提供一种，以解决现有技术的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
本发明提供了一种基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，该方法包括以下步骤：
将被检测的电路板加热，通过红外热像仪采集被检测的电路板的热图像；
将标准电路板加热，通过红外热像仪采集标准电路板的热图像；
将被检测的电路板的热图像与标准电路板的热图像进行比较，得到被检测的电路板的热图像与标准电路板的热图像之间的热图超差；
将获取的热图超差与设定的检测标准进行对比，在获取的热图超差超出设定阈值时，将超于阈值的被检测的电路板部分标记错误，并生成电路板质量检测报告。
优选的，所述将被检测的电路板加热，通过红外热像仪采集被检测的电路板的热图像，得到被检测的电路板的热图像具体为：
对被检测的电路板进行加热，使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0；
通过红外热像仪采集电路板的热图像，得到被检测的电路板的热图像U0(T0)。
优选的，所述将标准电路板加热，通过红外热像仪采集标准电路板的热图像具体为：
对标准电路板进行加热使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0；
通过红外热像仪采集标准电路板的热图像，得到标准电路板的热图像US(T0)。
优选的，所述对被检测的电路板进行加热，使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0具体为：
将被检测的电路板固定在加热仓中，通过温控模组将被检测的电路板加热到被检测的电路板上下温差达到设定的温度T0。
优选的，所述温度T0为10℃。
优选的，所述得到被检测的电路板的热图像和所述得到的标准电路板的热图像均为14比特数字图像。
本发明的有益效果为：通过采用红外热像仪进行检测的方法是一种高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术、智能控制技术与一身。通过接收被检测电路板的红外图像和标准电路板的热图像，并将两者进行比较得出差异，从而准确的判断电路板的缺陷，具有准确、实时、快速的特点。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的种基于红外热像仪AOI的电路板检测方法的流程图；
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将被检测的电路板加热，通过红外热像仪采集被检测的电路板的热图像；
具体的，对被检测的电路板进行加热，使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0；在具体加热过程中，将被检测的电路板固定在加热仓中，通过温控模组将被检测的电路板加热到被检测的电路板上下温差达到设定的温度T0。
较佳的，所述T0=10℃，在经过实验，当T0=10℃，电路板的热图像处于一个稳定的状态，被检测的电路板的过孔和线路缺陷显现明显，这就是温控模组的功能；
通过红外热像仪采集电路板的热图像，得到被检测的电路板的热图像U0(T0)。
步骤二、将标准电路板加热，通过红外热像仪采集标准电路板的热图像；
具体的，对标准电路板进行加热使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0；在具体加热过程中，将标准电路板固定在加热仓中，通过温控模组将标准电路板加热到标准电路板上下温差达到设定的温度T0。较佳的，所述T0=10℃。
通过红外热像仪采集标准电路板的热图像，得到标准电路板的热图像US(T0)。
其中，所述得到被检测的电路板的热图像和所述得到的标准电路板的热图像均为14比特数字图像。
步骤三、将被检测的电路板的热图像与标准电路板的热图像进行比较，得到被检测的电路板的热图像与标准电路板的热图像之间的热图超差；
具体的，在被检测的电路板上下保持一个温差T0的热平衡状态下，未敷铜孔和正常孔因为热传导特性不一样，会在获得的被检测的电路板的热图像上表现出来，根据标准电路板的热图像模板Us(T0)、当前被检测电路板的热图像U0(T0)，通过主机进行分析比较，计算出当前热图超差R(T0)；
步骤四、将获取的热图超差与设定的检测标准进行对比，在获取的热图超差超出设定阈值时，将超于阈值的被检测的电路板部分标记错误，并生成电路板质量检测报告。
其中的设定阈值为根据实际的生产条件设定的阈值。
本发明实施例提供基于红外热像仪AOI的电路板检测方法中通过采用红外热像仪进行检测的方法是一种高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术、智能控制技术与一身。通过接收被检测电路板的红外图像和标准电路板的热图像，并将两者进行比较得出差异，从而准确的判断电路板的缺陷，具有准确、实时、快速的特点。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将被检测的电路板加热，通过红外热像仪采集被检测的电路板的热图像；
将标准电路板加热，通过红外热像仪采集标准电路板的热图像；
将被检测的电路板的热图像与标准电路板的热图像进行比较，得到被检测的电路板的热图像与标准电路板的热图像之间的热图超差；
将获取的热图超差与设定的检测标准进行对比，在获取的热图超差超出设定阈值时，将超于阈值的被检测的电路板部分标记错误，并生成电路板质量检测报告。
2.根据权利要求1所述的基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，其特征在于，所述将被检测的电路板加热，通过红外热像仪采集被检测的电路板的热图像，得到被检测的电路板的热图像具体为：
对被检测的电路板进行加热，使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0；
通过红外热像仪采集电路板的热图像，得到被检测的电路板的热图像U0(T0)。
3.根据权利要求1所述的基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，其特征在于，所述将标准电路板加热，通过红外热像仪采集标准电路板的热图像具体为：
对标准电路板进行加热使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0；
通过红外热像仪采集标准电路板的热图像，得到标准电路板的热图像US(T0)。
4.根据权利要求1所述的基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，其特征在于，所述对被检测的电路板进行加热，使得被检测的电路板上下达到设定的温度差T0具体为：
将被检测的电路板固定在加热仓中，通过温控模组将被检测的电路板加热到被检测的电路板上下温差达到设定的温度T0。
5.根据权利要求4所述的基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，其特征在于，所述温度T0为10℃。
6.根据权利要求1所述的基于红外热像仪AOI的电路板检测方法，其特征在于，所述得到被检测的电路板的热图像和所述得到的标准电路板的热图像均为14比特数字图像。
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