光學檢測在如今要求苛刻的電子工業(yè)領(lǐng)域所發(fā)揮的作用

在如今的裝配線上，通過可靠的自動系統(tǒng)來生產(chǎn)印刷電路板已是常態(tài)。 有鑒于此，對于如今要求苛刻的電子工業(yè)而言，印刷電路板的生產(chǎn)能在多大程度上加入手動流程?

自動化檢測流程的發(fā)展的動力部分來自于電子產(chǎn)品制造行業(yè)的變革。

首先，從穿孔式部件到表面安裝式部件的轉(zhuǎn)變，意味著傳統(tǒng)的回路內(nèi)測試由于不再進行電氣連接，不足以提供較高水平的故障覆蓋率。 由于使用的器件的幾何尺寸越來越小，進一步產(chǎn)生對較高連接計數(shù)的自動解決方案的需求。

PCB檢測系統(tǒng)有多種形式： 自動光學檢測[AOI]；自動X射線檢測 [AXI]；自動紅外線檢測；手動射頻和手動光學檢測-可在上錫膏后、放置后、焊后和成品階段進行定位。

盡管自動檢測產(chǎn)品在技術(shù)上有了很大的發(fā)展，但為了對具體產(chǎn)品實現(xiàn)要求的故障覆蓋率，自動檢測系統(tǒng)的編程和培訓仍基本上依賴人的介入。

在自動檢測系統(tǒng)的生成和穩(wěn)定方面，高質(zhì)量的手動檢測流程是必須的。 這在各種電路板裝配在一起測試時尤其重要。

手動檢測如今在工業(yè)上的使用

光學檢測通常被研發(fā)工程師所采用，常用于檢查電路板原型的精度，以及設(shè)計是否合適。 目前，由于尚未對自動例程進行編程，也沒有故障歷史，質(zhì)量程序依賴于工程師的經(jīng)驗，以及工具的精度使他們能夠?qū)﹄娐钒暹M行手動檢測的程度。

通常，除了自動檢測系統(tǒng)以外，還有針對生產(chǎn)焊接質(zhì)量進行的現(xiàn)場檢查。 這通常根據(jù)嚴格的質(zhì)量程序來實施，確保多個自動化系統(tǒng)對電路板的檢測是一致的。

考慮到成本和質(zhì)量的平衡，新部件通常向競爭供應商采購，同時且新部件和改進的部件也經(jīng)常向新供應商采購。 在出現(xiàn)這種情況時，必須檢查這些部件的質(zhì)量，這只能通過檢測來實現(xiàn)，并且往往優(yōu)先選擇手動檢測。

在設(shè)計和生產(chǎn)定制電路板時，光學檢測是最理想的解決方法，大量投資于自動化檢測并不一定是必要的。

手動檢測系統(tǒng)有多種形式。 從簡單的臺式放大器到高分辨率的視頻攝像頭，普通的體視顯微鏡現(xiàn)在成為了手動檢測解決方案的主流，因為盡管視頻系統(tǒng)的分辨率在過去10年里顯著增加，但只能為操作員提供2D圖像。

然而，這種顯微鏡的設(shè)計卻要求操作員必須以一種不舒服的姿勢坐著，通常還要坐很長時間，這樣會導致操作員疲勞，容易導致差錯。

人體工學設(shè)計和手動光學檢測

在需要光學檢測時，為了盡量保證操作員的舒適性，減少因坐姿不舒適而引起的疲勞，必須采用高度符合 人體工學的設(shè)計。

通常，光學顯微鏡有兩個目鏡，無論看起來還是操作起來都和普通的顯微鏡一樣。 在電子制造作業(yè)的檢測解決方案中，采用由操作員和顯微鏡相結(jié)合的方式是一種功能強大、并且高度靈活的檢測方式，然而在許多情況下，操作員疲勞的問題以及因此而造成的差錯，卻是每天都要遇到的真實障礙。

無目鏡顯微鏡技術(shù)

英國工業(yè)顯微鏡公司專利的光學技術(shù)能克服傳統(tǒng)顯微鏡的根本問題-通過顯微鏡目鏡觀察到的圖像太小。

對于帶“目鏡”的顯微鏡而言，圖像出目鏡（出瞳）的尺寸為直徑3mm左右。 這就意味著，操作員必須精確地把眼睛對準目鏡，否則只要稍微移動頭部就會導致失去圖像。

這就導致操作員必須以不舒服的姿勢保持不動。 “無目鏡”技術(shù)可放大圖像出顯微鏡目鏡的尺寸。

英國工業(yè)顯微鏡公司專利的體視檢測顯微鏡系列以及光學測量顯微鏡系列采用了先進的技術(shù)優(yōu)化其人體工學特性，即Lynx上采用的Dynascope™觀察頭，以及先進的體視變焦顯微鏡。

Lynx 系統(tǒng)所采用的Dynascope™專利光學技術(shù)采用了148mm直徑的多透鏡（多鏡片）盤，盤面由350萬個獨立的微透鏡（鏡片）組成，每個透鏡能測量70微米的尺寸。

Dynascope™盤以3400rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使數(shù)百萬單獨光程合并成一個平滑、擴大的立體圖像，有著極長的焦深和極寬視場。

在實際使用中，多透鏡盤可起到擴大內(nèi)在光瞳的作用。 生成的圖像通過視場內(nèi)的鏡片反射到操作員的眼中，而高分辨率的圖像可以投影到一個很大的觀察區(qū)域，以最大程度提高觀察的舒適性。

減輕眼睛的負擔和疲勞

隨著操作員頻繁在觀察放大的物體圖像到觀察實際物體（特別是在返工或操縱零件時）之間交替切換，由于距離明顯放大后的圖像較遠，眼睛無需每次都重新聚焦。

實際上，放大后的圖像與眼睛之間的距離和實際樣品是相同的，這在減輕眼部的負擔和疲勞方面有明顯的好處。

此外，采用觀察器來代替目鏡可以使頭部的位置更自由，并且操作員可以保持垂直的坐姿，而且可以戴眼鏡。

需要戴眼鏡的操作員如果在觀察顯微鏡時必須摘掉眼鏡，然后針對不同的距離重新聚焦，將很快導致眼鏡疲勞。 眼鏡散光的操作員情況更糟： 摘掉眼鏡后，他們的視覺會馬上會受到影響。

人體工學特性的這種顯著改善有助于提高生產(chǎn)率和降低廢品率，因為操作員可以延長工作時間而不會給眼鏡造成負擔和疲勞。

觀察印刷電路板時的人體工學性能更佳

英國工業(yè)顯微鏡公司正推出一種升級的Lynx LED體視顯微鏡，配備傾斜式直接觀察器。 由于采用了LED照明和傾斜式直接觀察器，Lynx可提供對印刷電路板360°的全景觀察，并以34°的角度檢查焊縫和焊盤對齊情況，而這些用常規(guī)的體視檢測方法是難以實現(xiàn)的。

Lynx 廣泛應用于電子行業(yè)，采用了卓越的光學系統(tǒng)，可提供無與倫比的人體工學性能和最佳的清晰度。

此外，Lynx現(xiàn)在采用了LED照明，可以更高的亮度、更白的光色和更長的時間對印刷電路板提供照明。 耗材的成本也大大價格低，成本降低的幅度高達80％，而燈的壽命則長達10000小時。 由于LED燈可調(diào)光，因而各種應用均可得益于精確的光照強度。

目前，LED照明可以和出色的傾斜式直接觀察器結(jié)合起來使用。

在和可切換的直接觀察及Lynx的體視觀察結(jié)合在一起后，可以很方便地以三維方式對表面特征進行檢查而無需移動工件。 該技術(shù)在檢查器件的引線、印刷電路板的過孔、接頭、焊接點、SMT、TAB和球柵陣列器件上的焊料隆起，以及晶圓凸塊的精確特性時很理想。

這是一種和自動流程并行使用的技術(shù)，可最大程度地提高印刷電路板的質(zhì)量。 手動檢測起著重要的作用，既可以和自動系統(tǒng)同時采用，也可以在自動系統(tǒng)成本效益不佳時采用。因為技術(shù)正在不斷的變化，且部件正在不斷地改進，光學檢測可以為工程師提供放大的觀察方式，以便于他們根據(jù)各種不同的情況來運用自己的技術(shù)專長和知識。

在其至今已50年的發(fā)展歷程中，英國工業(yè)顯微鏡有限公司專利的光學技術(shù)把體視顯微鏡技術(shù)帶入了21世紀，并打破了操作不舒適的傳統(tǒng)顯微的模式。

英國工業(yè)顯微鏡公司最新的“無目鏡”技術(shù)不僅消除了傳統(tǒng)顯微鏡目鏡的限制，同時能讓用戶在完全舒適的情況下觀察到更多的細節(jié)。

英國工業(yè)顯微鏡公司堅持不懈的研發(fā)努力旨在生產(chǎn)出更多贏得贊譽的領(lǐng)先創(chuàng)新產(chǎn)品。