电路板芯片引脚焊接缺陷机器视觉检测系统

摘要

随着电子行业的高速发展，集成电路板的需求量日益增加。如何快速、高效地检测产品质量，已成为生产企业高度重视的问题。自动检测方法逐步替代人工检测方法成为必然趋势，然而实际应用中检测对象特征表现各不相同，因此需要根据不同的检测对象，有针对性地设计检测系统。
　　本课题的检测对象为车载受信机的主要部件——受信机集成电路板。该类电路板集成天线、天线支架等部件后，需要再次对芯片引脚质量进行检测。目前，已有的集成电路板检测设备无法直接用于其芯片引脚焊接缺陷的检测，而生产企业目前的主要检测方式为人工使用光学放大镜进行目检。本文针对上述实际问题，结合用户对引脚焊接缺陷的技术要求，对空间投影关系、有效检测空间等方面内容展开研究，确定了车载受信机集成电路板引脚焊接机器视觉检测方法。
　　本文对受信机集成电路板芯片焊接缺陷的视觉检测方法进行了深入研究，依据检测系统的工作原理，设计了该类集成电路板芯片焊接缺陷的视觉检测实验系统，并通过实验系统进行试验，证明了所设计的机器视觉检测系统的实用性。实现了对车载受信机集成电路板的芯片引脚焊接缺陷的检测。
　　本课题研究的主要内容包括:
　　1.总结芯片焊接缺陷检测的方法及视觉检测的方法，提出了一种通过调整电路板空间位置的基于机器视觉检测的非接触式检测方法，并通过实验验证了该方法的可行性。
　　2.设计了车载受信机集成电路板芯片引脚焊接缺陷机器视觉检测系统。包括检测系统的硬件机构设计、运动模块设计和检测软件设计。
　　3.根据用户需求，利用Visual C++ 6.0与MFC开发了缺陷检测系统的软件系统，基本实现了该类集成电路板引脚焊接缺陷的有效判别。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题来源

1．2 课题研究的背景及意义

1．3 集成电路板缺陷检测的研究状况

1．4 本文的主要研究内容

1．5 本章小结

2 检测对象及原理

2．1 检测对象及缺陷类型

2．1．1 检测对象

2．1．2 引脚焊接缺陷种类

2．1．3 检测系统功能分析

2．2 检测系统工作原理

2．2．1 机器视觉检测原理

2．2．2 有效检测空间

2．3 检测系统设计方案

2．4 本章小结

3 检测系统硬件设计

3．1 硬件系统整体设计

3．2 图像采集模块设计

3．2．1 光源

3．2．2 照明方式

3．2．3 摄像机

3．2．4 摄像机的透视投影模型

3．2．5 光学镜头

3．3 运动模块设计

3．3．1 移动组件设计

3．3．2 旋转组件设计

3．3．3 支撑组件设计

3．4 本章小结

4 检测系统软件设计

4．1 检测分析

4．1．1 检测软件功能分析

4．1．2 开发工具选择

4．2 检测软件总体设计

4．3 软件基本模块设计

4．4 软件核心模块设计

4．4．1 灰度增强

4．4．2 图像滤波

4．4．3 图像旋转

4．4．4 图像分割

4．4．5 形态学运算

4．4．6 缺陷检测

4．5 本章小结

5 试验及结果分析

5．1 检测位置与运动路径确定实验

5．2 图像采集实验

5．3 图像处理实验

5．4 缺陷检测实验

5．5 实验分析

5．6 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

8 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢