專利名稱：電路板光學(xué)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電路板光學(xué)檢測(cè)裝置。
技術(shù)背景目前由于固態(tài)照相機(jī)分辨率及計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的大幅提升，以數(shù)字影象 為基礎(chǔ)的視覺系統(tǒng)配合精密的機(jī)構(gòu)定位，及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)而設(shè)計(jì) 的印刷電路板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)(AOI System)已被導(dǎo)入電子產(chǎn)業(yè)的髙速生 產(chǎn)線，用于快速的測(cè)量半導(dǎo)體晶片或印刷電路板(PCB)中的缺陷，找出不 良的問(wèn)題點(diǎn)。現(xiàn)有的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)(AOI System)通常利用單個(gè)固定在空間平 移機(jī)構(gòu)(例如計(jì)算機(jī)程序控制的軌道式直線電機(jī)組)上的成像裝置(例如各 類采用CMOS或CCD圖像傳感器的照相機(jī)、攝像機(jī)、顯微鏡等)來(lái)逐步獲 取被檢測(cè)印刷電路板表面各個(gè)區(qū)域的圖像，這些圖像接著被送入計(jì)算機(jī)中用 多種算法方案進(jìn)行處理并形成可覆蓋被檢測(cè)物品整個(gè)表面的圖像，再與計(jì)算 機(jī)中存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以確認(rèn)產(chǎn)品的缺陷。在實(shí)際的使用過(guò)程中，為了減少成像裝置在平面內(nèi)的移動(dòng)量，上述系統(tǒng)往往布置于不斷運(yùn)作的成品印刷電路板傳送線上方的固定位置。工作時(shí)，成像裝置在平移機(jī)構(gòu)上來(lái)回移動(dòng)，并收集每次從被測(cè)印刷電路板上捕獲的連續(xù)的條形圖樣，并實(shí)時(shí)將這些條形圖樣傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理分析。顯然現(xiàn)有的 這類自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)在處理表面積相對(duì)較小的印刷電路板時(shí)，由于整體處理量的要求相對(duì)較低，問(wèn)題不大；然而，對(duì)于處理?yè)碛休^大表面積的印刷電 路板時(shí)，現(xiàn)有的這種自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)顯露1、由于單個(gè)成像裝置 的視場(chǎng)覆蓋范圍有限，為獲得印刷電路板整個(gè)表面的圖像，必須借助空間平 移機(jī)構(gòu)不斷移動(dòng)成像裝置來(lái)對(duì)印刷電路板上的各個(gè)區(qū)域逐個(gè)進(jìn)行拍照，這一 過(guò)程將花費(fèi)相當(dāng)大的時(shí)間，導(dǎo)致檢測(cè)效率較低；2、由于印刷電路板表面各 個(gè)區(qū)域的圖像是逐個(gè)被傳入計(jì)算機(jī)中的，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)不能及時(shí)進(jìn)行處理來(lái)形 成可覆蓋被檢測(cè)物品整個(gè)表面的圖像，同樣導(dǎo)致檢測(cè)效率較低。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其無(wú)需移動(dòng)便能夠 一次獲取覆蓋被檢測(cè)物整個(gè)表面的圖像，以減少時(shí)間花費(fèi)，提髙檢測(cè)效率。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，它包括呈矩陣排 列的若干個(gè)成像裝置，并且所有這些成像裝置提供的視場(chǎng)經(jīng)組合可覆蓋整個(gè) 被檢測(cè)物的表面。本實(shí)用新型中所述每個(gè)成像裝置的視場(chǎng)同與其相鄰的任一成像裝置的 視場(chǎng)部分交疊，目的是進(jìn)一步確保本實(shí)用新型獲得可覆蓋整個(gè)被檢測(cè)物的表 面的圖像，使得每個(gè)地方都能被檢測(cè)到。本實(shí)用新型中所述的成像裝置為現(xiàn)有技術(shù)，其在結(jié)構(gòu)上一般包括前透鏡 組件、圖像傳感器以及輸出電路。該前透鏡組件可用于將從被檢測(cè)物(印刷 電路板)上反射的圖像光導(dǎo)向并聚焦到圖像傳感器上；圖像傳感器可以是現(xiàn) 有的CCD圖像傳感器，也可以是CMOS圖像傳感器，圖像傳感器內(nèi)包含光 電探測(cè)器對(duì)入射光敏感并產(chǎn)生電子信號(hào)，這些電荷信號(hào)與入射光的強(qiáng)度成正 比，而且入射光約亮，則電荷信號(hào)越強(qiáng)。所述輸出電路用于轉(zhuǎn)換并在必要時(shí) 放大這些電荷信號(hào)，使其成為恰當(dāng)?shù)臄?shù)字圖像格式以便進(jìn)一步傳送至顯示設(shè) 備(監(jiān)視器或液晶顯示器)或者計(jì)算機(jī)中作進(jìn)一步處理。本實(shí)用新型中所述每個(gè)成像裝置的光源可以采用環(huán)境光源，當(dāng)然也可以 是自身附帶的照明機(jī)構(gòu)，該照明機(jī)構(gòu)連接在前透鏡組件上，當(dāng)然同現(xiàn)有技術(shù) 一樣，無(wú)論是采用環(huán)境光源還是自身附帶的照明機(jī)構(gòu)，均可透過(guò)提供不同角 度和不同顏色的輔助光線使被檢測(cè)物表面更容易被識(shí)別。本實(shí)用新型中所述的成像裝置具體可以是現(xiàn)有的各類CCD/CMOS照相 機(jī)、CCD/CMOS攝像機(jī)或者CCD/CMOS顯微鏡等。本實(shí)用新型中的所有成像裝置均被固定在同一支架上，具體使用時(shí)，該 支架一般安裝在同被檢測(cè)物相對(duì)的某一固定位置。例如本實(shí)用新型在用于印 刷電路板生產(chǎn)線上進(jìn)行印刷電路板的錫裔品質(zhì)檢査時(shí)，可以將支架固定在印 刷電路板生產(chǎn)線的傳輸軌道上方的某一固定位置，同時(shí)確保本實(shí)用新型中各 成像裝置的輸出電路同顯示設(shè)備或者計(jì)算機(jī)連接。工作時(shí)，支架上呈矩陣排 列的成像裝置均同時(shí)成像，并將所獲取的印刷電路板上的各部分圖像傳送至 顯示設(shè)備或者計(jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)分析處理，在最短的時(shí)間內(nèi)便能夠獲得覆蓋整 個(gè)印刷電路板表面的圖像，從而同標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，快速測(cè)量出被測(cè)印刷 電路板中的缺陷，找出不良的問(wèn)題點(diǎn)。同理，本實(shí)用新型也可以固定于Reflow 回流焊爐前的某一固定位置完成對(duì)零件偏移，極性，反置，錯(cuò)件及缺件的檢查，或者是置于Reflow回流焊爐后進(jìn)行各種品質(zhì)檢測(cè)。當(dāng)然本實(shí)用新型也可以被安裝在平移機(jī)構(gòu)上(例如計(jì)算機(jī)程序控制的軌 道式直線電機(jī)組上)，以便能夠整體移動(dòng)，這樣做的目的是方便對(duì)若干個(gè)靜 止的被檢測(cè)物進(jìn)行觀測(cè)時(shí)可以省去人工搬動(dòng)本實(shí)用新型的麻煩。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型中由于若干個(gè)成像裝置呈矩陣排列，并且所有這些成像裝置 提供的視場(chǎng)經(jīng)組合可覆蓋整個(gè)被檢測(cè)物的表面，因此其在使用時(shí)，無(wú)需借助 空間平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)便能夠一次獲取覆蓋被檢測(cè)物整個(gè)表面的圖像，相比現(xiàn) 有技術(shù)，節(jié)省了移動(dòng)設(shè)備花費(fèi)的時(shí)間并且每一成像裝置能夠在同一時(shí)間獲 取圖像，無(wú)需逐步導(dǎo)入圖像，節(jié)省了計(jì)算機(jī)等待的時(shí)間，使計(jì)算機(jī)能夠?qū)λ?有圖像及時(shí)的進(jìn)行處理，因此本實(shí)用新型提髙了檢測(cè)效率。


以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 圖1為本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型使用狀態(tài)示意圖； 圖3為被檢測(cè)電路板表面視場(chǎng)覆蓋圖。其中1、成像裝置；2、被檢測(cè)物；3、圖像傳感器4、前透鏡組件； 5、照明機(jī)構(gòu)；6、支架；F、視場(chǎng)；7、傳輸軌道。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例結(jié)合圖l、圖2和圖3所示為本實(shí)用新型電路板光學(xué)檢測(cè)裝置 的一種具體實(shí)施方式
，它包括固定在同一支架6上呈矩陣排列的若干個(gè)成像 裝置1,成像裝置1為CCD照相機(jī)，包括一個(gè)圖像傳感器3、 一個(gè)連接在圖 像傳感器3上并可將光線導(dǎo)回該圖像傳感器3的前透鏡組件4， 一個(gè)連接在 前透鏡組件4上用于提供光源的照明機(jī)構(gòu)5,以及可將所獲圖像傳送至顯示 設(shè)備或者計(jì)算機(jī)中的輸出電路。本實(shí)施例被用于印刷電路板生產(chǎn)線上進(jìn)行印刷電路板的錫膏品質(zhì)檢查， 因此支架6被固定在印刷電路板生產(chǎn)線的傳輸軌道7上方的某一固定位置， 同時(shí)本實(shí)用新型中各成像裝置1的輸出電路同計(jì)算機(jī)連接。傳輸軌道7上的 被檢測(cè)物2為印刷電路板，本實(shí)施例中所有成像裝置1提供的視場(chǎng)F經(jīng)組合 可覆蓋整個(gè)被檢測(cè)物2的表面，同時(shí)所述每個(gè)成像裝置1的視場(chǎng)F同與其相鄰的任一成像裝置1的視場(chǎng)F部分交疊。工作時(shí)，支架6上呈矩陣排列的成 像裝置1均同時(shí)成像，并將所獲取的印刷電路板上的各部分圖像傳送至計(jì)算 機(jī)中，經(jīng)過(guò)分析處理，在最短的時(shí)間內(nèi)便能夠獲得覆蓋整個(gè)印刷電路板表面 的圖像，從而同標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，快速測(cè)量出被測(cè)印刷電路板中的缺陷， 找出不良的問(wèn)題點(diǎn)。因此，相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型無(wú)需借助空間平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)便能夠 一次獲取覆蓋被檢測(cè)物2整個(gè)表面的圖像，相比現(xiàn)有技術(shù)，節(jié)省了移動(dòng)設(shè)備 花費(fèi)的時(shí)間；并且每一成像裝置1能夠在同一時(shí)間獲取圖像，無(wú)需逐步導(dǎo)入 圖像，節(jié)省了計(jì)算機(jī)等待的時(shí)間，使計(jì)算機(jī)能夠?qū)λ袌D像及時(shí)的進(jìn)行處理， 因此本實(shí)用新型提高了檢測(cè)效率。
權(quán)利要求1.一種電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于它包括呈矩陣排列的若干個(gè)成像裝置(1)，并且所有這些成像裝置(1)提供的視場(chǎng)(F)經(jīng)組合可覆蓋整個(gè)被檢測(cè)物(2)的表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于所述每個(gè) 成像裝置(1)的視場(chǎng)(F)同與其相鄰的任一成像裝置(1)的視場(chǎng)(F)部 分交疊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于所述 每個(gè)成像裝置(1)包括一個(gè)圖像傳感器(3)、 一個(gè)連接在圖像傳感器(3) 上并可將光線導(dǎo)回該圖像傳感器(3)的前透鏡組件(4)以及可將所獲圖像 傳送至顯示設(shè)備或者計(jì)算機(jī)中的輸出電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于所述圖像 傳感器為CCD圖像傳感器或者CMOS圖像傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于所述每個(gè) 成像裝置(1)還包括一用于提供光源的照明機(jī)構(gòu)(5),該照明機(jī)構(gòu)(5)連 接在前透鏡組件(4)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于所述所有 成像裝置(1)均被固定于同一支架(6)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電路板光學(xué)檢測(cè)裝置，它包括呈矩陣排列的若干個(gè)成像裝置，并且所有這些成像裝置提供的視場(chǎng)經(jīng)組合可覆蓋整個(gè)被檢測(cè)物的表面，其無(wú)需移動(dòng)便能夠一次獲取覆蓋被檢測(cè)物整個(gè)表面的圖像，以減少時(shí)間花費(fèi)，提高檢測(cè)效率。
文檔編號(hào)G01B11/00GK201218722SQ20082003847
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者游文圣 申請(qǐng)人:游文圣