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基于高光譜技術(shù)的電子元器件漏膠檢測應(yīng)用

作者:彩譜科技
  • 電子元器件漏膠(也稱為“膠水溢出”或“膠水泄漏”)是指在電子元器件的生產(chǎn)或維修過程中,用于固定、封裝或連接電子元件的膠水或粘合劑從預(yù)期的應(yīng)用區(qū)域溢出或泄漏到不應(yīng)該存在的地方。漏膠可能導(dǎo)致元件短路、性能下降、增加故障率、外觀不良等為了避免漏膠問題,生產(chǎn)或維修過程中需要嚴格控制膠水的應(yīng)用量、操作技術(shù)、設(shè)備狀態(tài)等因素,同時還需要進行定期的質(zhì)量檢查和測試,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。由于高光譜成像技術(shù)能夠獲取物質(zhì)的光譜信息,因此可以區(qū)分不同的物質(zhì),包括電子元器件、膠水和電路板等。當發(fā)生漏膠時,膠水可能會溢出到電路板或其他元件上,形成與周圍物質(zhì)不同的光譜特征。通過高光譜成像技術(shù),可以準確地識別這些光譜特征,從而檢測出電子元器件的漏膠問題。

    1.材料與方法

    1.1材料與儀器

    電子元器件:采用“軒田”來樣,從30個來樣中抽檢出2個來樣作為本次實驗的對象

      1.2高光譜成像原理

    光柵色散型高光譜相機是一種先進的成像技術(shù),它巧妙地利用色散元件(如光柵或棱鏡)將入射光分解成不同波長下的能量分布。如圖當一束光照射在樹葉上時,通過光柵面的反射,該點的入射光被分解成各個波長段的能量。隨后,這些能量被高靈敏度的傳感器捕捉,每個傳感器象元負責(zé)測量特定波長下的光強度。
    這種成像方式具有顯著優(yōu)勢,因為它能夠一次性處理整條線上的所有點。每個點的光譜數(shù)據(jù),即不同波長下的能量分布,可以在單次測量中得到。因此,大多數(shù)光柵型高光譜相機都被設(shè)計成線掃描相機,以便迅速獲取線上每一點的所有波長光譜數(shù)據(jù)。由于這些數(shù)據(jù)是同時獲取的,我們可以立即對這些點的光譜特性進行分析和計算。
    光柵型高光譜相機的這一特性使其在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。在顏色測量方面,它可以精確捕捉物體的顏色細微差異。在水果品質(zhì)和糖度檢測中,通過分析水果表面的光譜數(shù)據(jù),我們可以快速評估其成熟度和口感。此外,在塑料垃圾回收領(lǐng)域,光柵型高光譜相機可以準確識別不同種類的塑料,從而提高回收效率。這些應(yīng)用都依賴于對每個點不同波長數(shù)據(jù)的快速、準確計算,而光柵型高光譜相機正好滿足這一需求

    1.3 DN值解釋

    DN值:是遙感影像像元亮度值,記錄的地物灰度值。無單位,是一個整數(shù)值,值大小與傳感器的輻射分辨率、地物發(fā)射率、大氣透過率散射率等有關(guān)。

    2.實驗測試

    2.1實驗?zāi)康?/strong>

    利用高光譜成像技術(shù)測量電子元器件的漏膠情況,從而以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

    2.2實驗測試儀器列表

    設(shè)備名稱型號配置明細備注
    高光譜相機FS-17光譜范圍:900-1700nm;光譜分辨率:8nm
    測試臺架FS-826測量平臺10*15cm

    2.3實驗內(nèi)容

    高光譜采集儀的光譜范圍為900-1700 nm,光譜分辨率為8nm,共1024個波段。在實驗中將電子元器件樣本均勻的平鋪放在外置推掃臺架上進行圖像采集,曝光時間為20 ms,鏡頭與樣本之間的距離為32 cm。檢測在元器件大孔周圍和孔內(nèi)芯片上膠水分布情況

    實驗測量過程圖如下圖所示:

    2.4實驗結(jié)果

    軟件截圖:

    非監(jiān)督聚類分析(1號樣品大孔芯片內(nèi)無漏膠,2號樣品大孔內(nèi)芯片有漏膠)

    3.結(jié)論

    本實驗利用近紅外高光譜相機FS-17,結(jié)合軟件算法,基于光譜特征,采用非監(jiān)督聚類分析。結(jié)果顯示,1號樣品大孔芯片內(nèi)無漏膠,2號樣品大孔內(nèi)芯片有漏膠。從高光譜圖像分析得到漏膠區(qū)域和非漏膠區(qū)域存在明顯波形差異,結(jié)論:可以用來檢測漏膠點。因此,近紅外高光譜成像技術(shù)在電子元器件漏膠的應(yīng)用領(lǐng)域具有很大潛力。



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