測工藝，包括以下步驟:
步驟SI，將FPC放置在電動精密載物臺I后，操作人員登錄上位機系統，打開光源2，并在手動對焦后通過變換桿3切換到數字攝像頭采圖模式。系統開始運行。
[0025]步驟S2，電動精密載物臺回檢測原點。電動精密載物臺的X軸和Y軸導軌的極限位置都帶有傳感器。到達極限位置后，由伺服電機10驅動X軸運動導軌7、伺服電機13驅動Y軸運動導軌12，直到顯微鏡5和數字攝像頭4在電動精密載物臺I的左上角，此時成功回到檢測原點。
[0026]步驟S3，由操作人員輸入或在數據庫中下載待檢測的FPC的標準文件，包括標準圖及標準線寬、線距、孔徑大小等標準物理參數。
[0027]步驟S4，數字攝像頭采集圖像，伺服電機移動Χ、Υ軸運動導軌，使待檢測的FPC被系統識別并對準基準點(MARK點)。
[0028]步驟S5，運動控制模塊控制電機控制箱內的伺服驅動器驅動伺服電機，通過移動x、Y軸運動導軌移動電動精密載物臺。按照從左到右，從上而下的順序，由數字攝像頭通過顯微鏡放大后，對待測柔性電路板(FPC)進行局部采圖，直到把待測柔性電路板(FPC)掃描完畢，得到多張對應待測電路板(FPC)的局部圖。
[0029]步驟S6，顯微鏡視覺控制處理模塊進行圖像拼接和處理。參見圖5，對得到的多張對應待測電路板(FPC)的局部圖，圖像處理系統使用基于特征模板匹配特征點的拼接方法進行圖像拼接。在圖像預處理后，進行圖像預拼接，即確定兩幅相鄰圖像重合的較精確位置，為特征點的搜索奠定基礎。隨后，提取特征點，即在基本重合位置確定后，找到待匹配的特征點。然后，對圖像進行矩陣變換及拼接，即根據匹配點建立圖像的變換矩陣并實現圖像的拼接。最后是圖像的平滑處理。參見圖6，得到完整圖后，將完整圖整體和標準圖進行比對。對圖像進行二值化和連通域的查找，并以連通域統計質心及面積為匹配標準與電路圖模板中的連通域進行對比判定不匹配區域(缺陷區域)；使用圖像細化算法檢測線寬和線距；使用霍夫變換識別圓孔位置，并根據面積信息獲取孔徑大小。與標準圖的線寬、線距、孔徑大小對比，獲取缺陷信息。
[0030]步驟S7，上位機系統顯示缺陷區域及具體缺陷細節的全圖圖像，并根據預錄閾值信息，提出告警，以便操作人員及時對異常工序進行處理。
[0031]步驟S8,上位機系統將檢測結果存儲在本地計算機中，并將相關圖像、缺陷信息、缺陷數據上傳至數據庫中，以待后續統計處理。
[0032]步驟S9，操作人員退出上位機系統，系統結束運行。
[0033]綜上所述，本發明的一種高精密全自動FPC缺陷檢測裝置可有效實現對FPC關鍵工序——蝕刻和激光鉆孔中的關鍵物理參數——線寬、線距和孔徑大小的自動檢測和監控，大大提高了缺陷檢測效率，降低誤報率、缺陷檢測的精度，增加缺陷檢測的類別，能實現10微米級線寬、線距的檢測以及盲孔、埋孔的甄別，從而有效的提高FPC生產過程的自動化水平。
[0034]以上所述實施例子只為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高精密全自動FPC缺陷檢測裝置，包括:上位機系統和顯微鏡檢測平臺，其特征在于:上位機系統包括運動控制模塊和顯微鏡視覺控制處理模塊；顯微鏡檢測平臺包括電動精密載物臺、電機控制箱、顯微鏡固定支架、顯微鏡、光源和數字攝像頭；顯微鏡安裝在顯微鏡固定支架上，數字攝像頭安裝在顯微鏡上方，光源安裝在數字顯微鏡正后方，電動精密載物臺安裝在顯微鏡的正下方，且與電機控制箱連接；顯微鏡視覺控制處理模塊分別與數字攝像頭、光源相連接，運動控制模塊與電機控制箱相連接；電機控制箱內安裝有伺服驅動器、電源，伺服驅動器通過控制卡與上位機連接。
2.根據權利要求1所述的一種高精密全自動FPC缺陷檢測裝置，其特征在于:所述上位機系統通過運動控制模塊和顯微鏡視覺控制處理模塊采集圖像，并識別出各關鍵工序對應的FPC關鍵物理參數和缺陷數據；其中，所述關鍵工序為刻蝕工序和激光鉆孔工序；關鍵物理參數包括線寬、線距和孔徑大小；缺陷數據包括線路缺少和殘銅。
3.根據權利要求2所述的一種高精密全自動FPC缺陷檢測裝置，其特征在于:所述上位機系統的運動控制模塊負責控制移動用于放置FPC的電動精密載物臺；上位機通過運動控制模塊發出采集圖像命令后，電機控制箱內伺服驅動器驅動伺服電機，分別通過控制X、Y軸運動導軌來移動電動精密載物臺，配合數字攝像頭、光源采集圖像。
4.根據權利要求2所述的一種高精密全自動FPC缺陷檢測裝置，其特征在于:所述上位機系統的顯微鏡視覺控制處理模塊負責控制數字攝像頭通過顯微鏡放大后獲取FPC局部圖像、圖像拼接和圖像處理，并根據FPC關鍵物理參數和缺陷數據在各制造工序健康工作狀態下的標準數據，實現對數據的比較，最終顯示帶有缺陷區域及具體缺陷細節的FPC圖像。
5.一種使用權利要求1?4任一項所述高精密全自動FPC缺陷檢測裝置的FPC缺陷檢測工藝，其特征在于，包括以下步驟: 5.1將FPC放置在電動精密載物臺后，操作人員登錄上位機系統，打開光源，并在手動對焦后切換到數字攝像頭采圖模式； 5.2待步驟5.1完成后，伺服電機驅動導軌移動電動精密載物臺，使電動精密載物臺回到檢測原點； 5.3由操作人員在上位機系統輸入或在數據庫中下載待檢測的FPC的標準文件，包括標準圖及標準線寬、線距、孔徑大小的標準物理參數； 5.4待步驟5.3完成后，數字攝像頭采集圖像，伺服電機移動X、Y軸運動導軌，使待檢測的FPC對準攝像頭識別基準點； 5.5運動控制模塊控制電機控制箱內的伺服驅動器驅動伺服電機，通過移動X、Y軸運動導軌移動電動精密載物臺；按照從左到右，從上而下的順序，由數字攝像頭通過顯微鏡放大后，對待測FPC進行局部采圖，直到把FPC掃描完畢，得到多張對應FPC局部圖； 5.6待步驟5.5完成后，顯微鏡視覺控制處理模塊對得到的多張對應待測FPC的局部圖進行預處理，隨后使用基于特征模板匹配特征點的拼接方法進行圖像拼接，并完成圖像的平滑處理；得到完整圖后，將完整圖整體和標準圖進行比對，對圖像進行二值化和連通域的查找，并以連通域統計質心及面積為匹配標準與電路圖模板中的連通域進行對比判定不匹配區域即缺陷區域；使用圖像細化算法檢測線寬和線距；使用霍夫變換識別圓孔位置，并根據面積信息獲取孔徑大小，與標準圖的線寬、線距、孔徑大小對比，獲取缺陷信息； 5.7待步驟5.6完成后，上位機系統顯示缺陷區域及具體缺陷細節的全圖圖像，并根據預錄閾值信息，提出告警，以便操作人員及時對異常工序進行處理； 5.8待步驟5.9完成后，上位機系統將檢測結果存儲在本地計算機中，并將相關圖像、缺陷信息、缺陷數據上傳至數據庫中，以待后續統計處理。
【專利摘要】本發明公開了一種高精密全自動FPC缺陷檢測裝置及檢測工藝。該裝置包括上位機系統和顯微鏡檢測平臺，上位機系統包括運動控制模塊和顯微鏡視覺控制處理模塊。顯微鏡檢測平臺包括電動精密載物臺、電機控制箱、顯微鏡固定支架、顯微鏡、光源和數字攝像頭。檢測工藝將關鍵工序的FPC關鍵物理參數和標準物理參數進行對比，判斷出關鍵工藝的狀態異常，并在顯示帶有缺陷區域及具體缺陷細節的FPC圖像，方便操作人員及時、迅速地對異常工序進行處理。本發明大大提高了FPC缺陷檢測效率、降低誤報率、缺陷檢測的精度，增加缺陷檢測的類別，能實現10微米級線寬、線距的檢測以及盲孔、埋孔的甄別，從而有效的提高FPC生產過程的自動化水平。
【IPC分類】G01N21-88, G01B11-00
【公開號】CN104655641
【申請號】CN201510050903
【發明人】李致富, 呂斯俊, 胡躍明
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月31日