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印制电路板自动化光学检测仪打破国外垄断

印制电路板(简称PCB)是组装电子零件用的基板,PCB板的制造品质直接影响电子产品的可靠性,因此PCB被誉为“现代电子工业之母”。随着电子组装向更高密度、更小尺寸的PCB混合技术的纵深发展,仅仅依靠传统功能测试和人工目视的检查检测手段,已无法满足现代PCB工业规模化生产的需求。目前,一般PCB的一次成品率仍徘徊在60%到70%之间,为减少进入下步工序的缺陷电路板的数量,对PCB检测中的关键设备——自动光学检测(AOI)系统的需求也越来越大。

近期,由国内首家自动光学检测系统制造商浙江欧威科技有限公司采用自有数学逻辑模型与图形图像比对技术,研发成功的印制电路板自动化光学检测仪,打破了以色列奥宝科技和日本网屏在此领域的垄断,使我国在自动化光视觉检测领域步入30微米时代。今后我国印制电路板生产企业再也不必耗费昂贵的人工成本进行人工目视中期检测,也不用为产品品质合格率担心,更不用牵挂国外光学检测设备高昂的费用,其价格与国外同类型产品相比下降了50%。

自动化光学检测系统是通过高清晰度线阵相机提取PCB表面图形、通过图形数字化转换、特征点逻辑判断与图形匹配、线条形态轮廓逻辑比对、缺陷点判定与提取这一技术流程来实现PCB表面图形的缺陷检测。

作为整个系统的核心,如何准确判定缺陷点软件及其核心的数学算法是最大的难题,传统的缺陷检测软件是采用点阵图像对比技术(P2P),检测需要很高的原始图像清晰度,即光学图像采集设备的清晰度决定设备整体性能,直接造成应用该类技术的设备成本高企和性能不佳,并且无法满足现实生产技术跨越式发展的要求。为此欧威科技提出了由六大新算法即亚像素轮廓提取、CAM资料轮廓提取、精确对位算法、区域剪裁和变形、边缘配准、缺陷分类和过滤的亚像素轮廓比对概念,并成功应用于新型设备之中。亚像素轮廓比对技术能够优化原始图像提取质量,准确判断图形图像边缘轮廓,简化最小逻辑判定单元像素需求,将原始50μm的采集图像清晰度,优化到30微米的超细级别。

系统还设计开发了集成高速线阵相机,线型编码器反馈装置,超高速频闪光源,分离式变倍镜头PCB板的扫描成像装置;负压定位快速装卸工作平台;专用的精确定位运动控制卡等一系列最新技术研究成果。在软件的架构上操作上尽量使得其操作简单化,容易上手,避免了繁琐的操作和参数调试工作。

在该产品研发中,获2项发明和4项实用新型专利,4项软件著作权,并获科技部中小企业创新基金资助和荣获2012年度温州市科技进步一等奖。目前产品已出口俄罗斯、印度、韩国和台湾等国家和地区,近几年实现产值过亿元。