PCB 的生产加工简述

　　PCB 是电子产品最基本的组成部分。随着电子加工行业的迅速发展,PCB 趋向小型化、微型化,为便于生产加工,通常将多个相同规格的PCB 拼成一个面积符合生产要求的大板进行相应的工艺生产,
　　因此PCB 生产加工的最后工序是进行V 割,即将各小片的PCB抄板从大板上分割下来。由于拼板时排布紧密,且布线精细,而V 割是从PCB 两面分别进行,因此V 割对定位精度要求很高;同时,由于加工数量大,要求V 割快速进行。
　　靠人工是难以达到快速而精确的生产要求,致使V割成为PCB 加工制造的一个瓶颈,所以对集成了机器视觉技术的V 割设备成为PCB 生产厂家普遍的需求,目前国内在这方面的应用还是一片空白。本课题是由重大数控提出的预研项目,旨在将机器视觉技术应用于PCB 的V 割设备上。
　　根据PCB V 割机定位精度的要求,设计了PCB V 割机视觉检测的硬件系统。针对PCB 图像受现场照度等因素影响较大的问题,提出了光源的解决方案,并探讨了CCD 摄像机、光学镜头及图像采集卡的匹配问题。
　　为了精确定位,必须要求CCD 摄像机一个像素的当量距离极小(≤0.02mm),因此一块PCB 需要分成若干相邻的小区域分别进行图像采集,如何保证图像没有漏拍或重叠,是图像采集时须解决的基本问题。提出的图像组合的方法较好地解决了这个问题。 定位标志的特征因PCB 的不同而存在很大的差异,用模板匹配法对抄板定位标志进行识别时,标准模板的来源是该方法的一个关键。
　　预先拍摄包含定位标志的小区域并处理成二值图像作为标准模板,采用矩保持法进行阈值选择对PCB图像进行二值化分割,在二值图像上进行的模板匹配加快了搜索速度,还提出了限定区域进行搜索和二次匹配搜索等算法,进一步提高搜索速度。
　　在完成定位标志识别的基础上,给出的坐标转换公式可以用来控制V 割刀具的运动,实现精确的V 割加工。 根据提出的PCB 定位标志检测识别方法,进行了模板匹配的实验,效果较好,验证了算法的有效性。 由于PCB 生产各个工艺过程中都有类似的定位要求,研究的内容还可向丝印、贴片等装置上延伸,机器视觉检测系统在抄板方面具有较广泛的应用前景。