光學檢測在如今要求苛刻的電子工業領域所發揮的作用

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

自動化檢測流程的發展的動力部分來自于電子產品制造行業的變革。

首先，從穿孔式部件到表面安裝式部件的轉變，意味著傳統的回路內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，進一步產生對較高連接計數的自動解決方案的需求。

PCB檢測系統有多種形式： 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。

盡管自動檢測產品在技術上有了很大的發展，但為了對具體產品實現要求的故障覆蓋率，自動檢測系統的編程和培訓仍基本上依賴人的介入。

在自動檢測系統的生成和穩定方面，高質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上的使用

光學檢測通常被研發工程師所采用，常用于檢查電路板原型的精度，以及設計是否合適。 目前，由于尚未對自動例程進行編程，也歷史，質量程序依賴于工程師的經驗，以及工具的精度使他們能夠對電路板進行手動檢測的程度。

通常，除了自動檢測系統以外，還有針對生產焊接質量進行的現場檢查。 這通常根據嚴格的質量程序來實施，確保多個自動化系統對電路板的檢測是一致的。

考慮到成本和質量的平衡，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常向新供應商采購。 在出現這種情況時，必須檢查這些部件的質量，這只能通過檢測來實現，并且往往優先選擇手動檢測。

在設計和生產定制電路板時，光學檢測是的解決方法，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在成為了手動檢測解決方案的主流，因為盡管視頻系統的分辨率在過去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。 在電子制造作業的檢測解決方案中，采用由操作員和顯微鏡相結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

英國工業顯微鏡公司的光學技術能克服傳統顯微鏡的根本問題-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”技術可放大圖像出顯微鏡目鏡的尺寸。

英國工業顯微鏡公司的體視檢測顯微鏡系列以及光學測量顯微鏡系列采用了的技術優化其人體工學特性，即Lynx上采用的Dynascope™觀察頭，以及的體視變焦顯微鏡。

Lynx 系統所采用的Dynascope™光學技術采用了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的轉速旋轉，使數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在光瞳的作用。 生成的圖像通過視場內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域，以提高觀察的舒適性。

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，而這些用常規的體視檢測方法是難以實現的。

Lynx 廣泛應用于電子行業，采用了的光學系統，可提供的人體工學性能和的清晰度。

此外，Lynx現在采用了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合起來使用。

在和可切換的直接觀察及Lynx的體視觀察結合在一起后，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，可地提高印刷電路板的質量。 手動檢測起著重要的作用，既可以和自動系統同時采用，也可以在自動系統成本效益不佳時采用。因為技術正在不斷的變化，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，以便于他們根據各種不同的情況來運用自己的技術專長和知識。

在其至今已50年的發展歷程中，英國工業顯微鏡有限公司的光學技術把體視顯微鏡技術帶入了21世紀，并打破了操作不舒適的傳統顯微的模式。

英國工業顯微鏡公司的“無目鏡”技術不僅消除了傳統顯微鏡目鏡的限制，同時能讓用戶在舒適的情況下觀察到更多的細節。

英國工業顯微鏡公司堅持不懈的研發努力旨在生產出更多贏得贊譽的創新產品。