柔性FPC AOI检测

柔性电路板(简称FPC)是以柔性基板制成的印刷电路板,在电子行业下游产业中用于制造各种高效薄型的电子产品,如手机、平板、智能穿戴设备等,成为连接模组和信号传递的重要桥梁。VisionPK AOI视觉检测平台,是百迈为工业打造的“眼睛”和“大脑”,可以很好解决FPC的外观缺陷检测问题,为更多FPC厂商的生产质量管理提供强有力的技术支撑。


一、FPC检测案例

下文以某个具体案例为例介绍VisionPK AOI平台改进生产良率。某个华南地区大型柔性电路板FPC生产制造商长期为生产制造中的批量性不良、人员漏检、客户投诉甚至是退货所困扰。在该背景下客户下定决心导入全新的AOI。


检测对象
用于手机中的FPC柔性电路板
检测类型
外观检测
检测区域
FPC上金手指正面的主要区域
检测尺寸
约73mm×43mm
TT要求
1.8s/pcs
缺陷类型
主要缺陷:金手指褶皱、金手指压伤、金手指划 伤、金手指异物、保护膜异物、金面脏污、金面 异物、金面划伤、EMI划伤、EMI破损、二维码 文字缺失、二维码模糊、板面异物、金面沾锡。
次要缺陷:残胶、背胶偏/破、毛边、笔印、PI残 留、油膜脱落、补油、油墨脏污。

二、方案成像原理

该案例的FPC上的待检测区域较多,通过专门设计的光学系统和照明组合,获得最佳成像,减少软件误判几率。不同的检测区域会采用不同成像方案,综合形成多重成像实现对FPC全面扫描。下面对典型区域进行说明。

1) FPC的黄膜区         

黄膜区主要包含FPC的金手指触点部分,通过使用高分辨率彩色相机,获得高精度成像效果。成像方案考虑选择专门的特殊角度环形光源与底部背光源共同作用,令产品表面缺陷和轮廓清晰可见。整个成像系统最大可兼容金手指上±2mm景深的缺陷,参考下图所示成像安装示意。

FPC板面及EMI区成像示意图

2) FPC的板面区和EMI区        

采用高分辨率彩色相机,成像精度约0.02mm/pixel。若检测物是要求更高精度的超精细FPC,成像方案可选择更高分辨率的相机;检测更大幅面检测物时,亦可采用彩色线扫相机。在照明设计方面,常规可以选择平行同轴光源、平面无影光源等提供均匀的光照条件,使产品表面异物、破损、褶皱等缺陷更加突显,以满足检测要求。参考下图所示成像安装示意。

 

3) FPC的连接器区和线路区         

FPC检测还会有连接器区和线路区的检测,不同检测位置可通过不同角度、不同类型的光源的照明成像,增加特征对比度,从而大大提升检出率,同时保证漏检率和过杀率均<1%,覆盖FPC常见外观缺陷检测。



三、检测流程与检测界面

各行各业工业生产中的应用场景往往产生高复杂性的检测任务,VisionPK配备全系列算法模块和分布式流程结构,发挥了高性能的检出能力,支持了工业场景下多拍摄状态、多相机多工位联动、高兼容性的复杂检测。这个通用工业平台适用于多制造场景,可拖拽式创建检测流程,具有友好的人机交互界面,让客户零代码基础便可快速完成视觉检测任务,极大提升视觉项目的落地效率。视觉平台的先进性和灵活性也体现在产线用户比较关注的数据统计分析。整机用户界面包含了图像显示、数据汇总显示、运行状态显示、检测结果显示这几种控件。


                                       图:VisionPK显示产品图像、执行流程和算子参数等(局部)


                                      图:VisionPK显示产品图像,判定结果和良率统计(局部)

VisionPK平台流程界面上各项检测工具可根据具体的检测需求,自由设置其相互关系和添加相关检测工具,以达到检出的目的。流程界面简洁直观,既方便用户快捷设置各项工具内的检测参数,又可快速预览当前算子的执行效果和检出缺陷的标记。以下列举该FPC检测案例中部分图像处理和检测原理。

四、缺陷检测效果图示(部分)


















金线AOI