電路板作為電子設備的核心組成部分,其質量優劣直接決定著電子設備的性能與可靠性。而電路板缺陷檢測作為把控質量的關鍵環節,承擔著發現潛在問題、避免不良產品流入市場的重要使命。無論是簡單的家用電子產品,還是復雜的航空航天設備,高質量的電路板都是穩定運行的基礎,因此,精準、高效的缺陷檢測必不可少。
短路是電路板上不同線路之間意外導通;斷路則是線路出現斷裂。線路設計不合理、生產過程中的機械損傷,以及焊接過程中的焊錫過量或不足,都可能引發短路和斷路問題。這些缺陷會致使電路功能失效,嚴重時甚至引發設備故障。
孔洞缺陷涵蓋鉆孔位置偏差、孔徑不符合設計要求、孔壁粗糙等情況。鉆孔時設備精度不足、鉆頭磨損,或者在后續加工過程中受到腐蝕,都容易造成此類缺陷,進而影響電路板的安裝和電氣連接性能。
銅箔是電路板導電的關鍵部分,常見缺陷有銅箔厚度不均勻、表面劃傷、腐蝕以及銅箔脫落。這些問題會影響線路的導電性能,增加電阻,甚至導致線路斷裂,嚴重威脅電路板的正常工作。
阻焊層起到保護電路板線路、防止短路的作用。其缺陷表現為覆蓋不完整、出現氣泡、顏色不均等。阻焊層印刷工藝不佳、原材料質量問題,都可能引發這些缺陷,降低電路板的防護能力。
人工目視檢測是傳統的檢測方法,檢測人員憑借肉眼和簡單的放大鏡等工具,對電路板表面進行逐一觀察,判斷是否存在缺陷。這種方法操作簡便、成本低,但檢測效率低、主觀性強,容易出現漏檢和誤檢,難以發現微小缺陷和內部缺陷,目前主要應用于小批量生產或對檢測精度要求不高的場景。
自動光學檢測利用光學成像原理,通過攝像頭對電路板進行多角度拍攝,將獲取的圖像與預先設定的標準圖像進行對比分析,從而檢測出缺陷。AOI 檢測速度快、精度高,能夠檢測出短路、斷路、銅箔缺陷、阻焊層缺陷等表面問題,廣泛應用于大規模生產中。不過,它對復雜結構和內部缺陷的檢測能力有限,并且容易受到電路板表面反光、顏色等因素的干擾。
X 射線能夠穿透電路板,利用不同材料對 X 射線吸收程度的差異,生成電路板內部結構的圖像。通過分析這些圖像,可以檢測出孔洞缺陷、多層電路板的內部線路問題等肉眼無法觀察到的缺陷。X 射線檢測結果準確可靠,但設備成本高,檢測速度相對較慢,且 X 射線對人體有一定危害,需要特殊防護。
在進行檢測前,需確保檢測設備處于正常工作狀態,校準檢測儀器,準備好標準電路板圖像或模型。同時,對檢測人員進行培訓,使其熟悉檢測流程和設備操作方法。
根據選擇的檢測技術,運用相應設備采集電路板圖像。使用 AOI 時,調整攝像頭位置和參數,獲取清晰的電路板表面圖像;采用 X 射線檢測,則要設置合適的射線強度和曝光時間,拍攝電路板內部圖像。
將采集到的圖像傳輸到計算機中,運用圖像處理算法對圖像進行增強、降噪、分割等處理,突出缺陷特征。然后,將處理后的圖像與標準圖像或模型進行對比分析,通過計算圖像的差異值,判斷電路板是否存在缺陷以及缺陷的類型、位置和嚴重程度。
根據分析結果,依據預先設定的缺陷判定標準,對電路板進行合格與否的判定。對于檢測出的缺陷電路板,使用標記設備在缺陷位置進行標識,方便后續修復或報廢處理。
電路板缺陷檢測是電子制造過程中不可或缺的重要環節。通過不斷創新檢測技術、優化檢測流程、應對各種挑戰,能夠有效提高電路板的質量,保障電子設備的穩定運行,推動電子制造行業向更高水平發展。?
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