一种高精密全自动FPC缺陷检测装置及检测工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104655641A(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201510050903.5(22)申请日2015.01.31(71)申请人华南理工大学地址511458广东省广州市南沙区环市大道南路25号(72)发明人李致富吕斯俊胡跃明(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍(51)Int.Cl.G01N21/88(2006.01)G01B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种高精密全自动FPC缺陷检测装置及检测工艺(57)摘要本发明公开了一种高精密全自动FPC缺陷检测装置及检测工艺。该装置包括上位机系统和显微镜检测平台，上位机系统包括运动控制模块和显微镜视觉控制处理模块。显微镜检测平台包括电动精密载物台、电机控制箱、显微镜固定支架、显微镜、光源和数字摄像头。检测工艺将关键工序的FPC关键物理参数和标准物理参数进行对比，判断出关键工艺的状态异常，并在显示带有缺陷区域及具体缺陷细节的FPC图像，方便操作人员及时、迅速地对异常工序进行处理。本发明大大提高了FPC缺陷检测效率、降低误报率、缺陷检测的精度，增加缺陷检测的类别，能实现10微米级线宽、线距的检测以及盲孔、埋孔的甄别，从而有效的提高FPC生产过程的自动化水平。CN104655641ACN104655641A权利要求书1/2页1.一种高精密全自动FPC缺陷检测装置，包括：上位机系统和显微镜检测平台，其特征在于：上位机系统包括运动控制模块和显微镜视觉控制处理模块；显微镜检测平台包括电动精密载物台、电机控制箱、显微镜固定支架、显微镜、光源和数字摄像头；显微镜安装在显微镜固定支架上，数字摄像头安装在显微镜上方，光源安装在数字显微镜正后方，电动精密载物台安装在显微镜的正下方，且与电机控制箱连接；显微镜视觉控制处理模块分别与数字摄像头、光源相连接，运动控制模块与电机控制箱相连接；电机控制箱内安装有伺服驱动器、电源，伺服驱动器通过控制卡与上位机连接。2.根据权利要求1所述的一种高精密全自动FPC缺陷检测装置，其特征在于：所述上位机系统通过运动控制模块和显微镜视觉控制处理模块采集图像，并识别出各关键工序对应的FPC关键物理参数和缺陷数据；其中，所述关键工序为刻蚀工序和激光钻孔工序；关键物理参数包括线宽、线距和孔径大小；缺陷数据包括线路缺少和残铜。3.根据权利要求2所述的一种高精密全自动FPC缺陷检测装置，其特征在于：所述上位机系统的运动控制模块负责控制移动用于放置FPC的电动精密载物台；上位机通过运动控制模块发出采集图像命令后，电机控制箱内伺服驱动器驱动伺服电机，分别通过控制X、Y轴运动导轨来移动电动精密载物台，配合数字摄像头、光源采集图像。4.根据权利要求2所述的一种高精密全自动FPC缺陷检测装置，其特征在于：所述上位机系统的显微镜视觉控制处理模块负责控制数字摄像头通过显微镜放大后获取FPC局部图像、图像拼接和图像处理，并根据FPC关键物理参数和缺陷数据在各制造工序健康工作状态下的标准数据，实现对数据的比较，最终显示带有缺陷区域及具体缺陷细节的FPC图像。5.一种使用权利要求1～4任一项所述高精密全自动FPC缺陷检测装置的FPC缺陷检测工艺，其特征在于，包括以下步骤：5.1将FPC放置在电动精密载物台后，操作人员登录上位机系统，打开光源，并在手动对焦后切换到数字摄像头采图模式；5.2待步骤5.1完成后，伺服电机驱动导轨移动电动精密载物台，使电动精密载物台回到检测原点；5.3由操作人员在上位机系统输入或在数据库中下载待检测的FPC的标准文件，包括标准图及标准线宽、线距、孔径大小的标准物理参数；5.4待步骤5.3完成后，数字摄像头采集图像，伺服电机移动X、Y轴运动导轨，使待检测的FPC对准摄像头识别基准点；5.5运动控制模块控制电机控制箱内的伺服驱动器驱动伺服电机，通过移动X、Y轴运动导轨移动电动精密载物台；按照从左到右，从上而下的顺序，由数字摄像头通过显微镜放大后，对待测FPC进行局部采图，直到把FPC扫描完毕，得到多张对应FPC局部图；5.6待步骤5.5完成后，显微镜视觉控制处理模块对得到的多张对应待测FPC的局部图进行预处理，随后使用基于特征模板匹配特征点的拼接方法进行图像拼接，并完成图像的平滑处理；得到完整图后，将完整图整体和标准图进行比对，对图像进行二值化和连通域的查找，并以连通域统计质心及面积为匹配标准与电路图模板中的连通域进行对比判定不匹配区域即缺陷区域；使用图像细化算法检测线宽和线距；使用霍夫变换识别圆孔位置，并根据面积信息获取孔径大小，与标准图的线宽、线距、孔径大小对比，获取缺陷信息；2CN104655641A权利要求