[发明专利]检测印刷电路板上的乳状焊剂的装置及其方法

说明书

本发明涉及用于检测涂敷在印刷电路板(PCB)上的乳状焊剂的涂敷状态的装置及其方法。

乳状焊剂或焊膏被涂敷到PCB上以在PCB上安装电子零件如半导体晶片。也就是说，一在预定位置具有孔的金属模板被放置到PCB上，并用传统的乳状焊剂印制设备涂敷以膏状的乳状焊剂。乳状焊剂的涂敷状态影响到后继的安装电子零件的操作，这样，为了改进后继操作的可靠性，需要一种检测PCB上的乳状焊剂的涂敷状态的方法。

图1是表示传统的检测涂敷在PCB上的乳状焊剂的装置的结构简图。

参照附图，传统的装置包括一照相机13，用于获取其上涂敷有乳状焊剂11的PCB12的图象，并且一照明系统14设置在PCB12上方，以预定角度将光线投射到PCB12上的乳状焊剂11上。

当照明系统14以预定角度照明涂敷在PCB12上的乳状焊剂11时，如图2所示，从照明系统14发出的光线从乳状焊剂11的圆形边缘部分11a反射而向照相机13行进。相应地，图象被照相机13获取，乳状焊剂11的圆形边缘部分11a比其他部分明亮。所述图象被二进制处理，也就是说，比参考值亮的图象部分被处理成“1”而比参考值暗的部分被处理成“0”。结果，乳状焊剂11的圆形边缘部分11a被表示为一条线，从而乳状焊剂11的涂敷状况可以被识别。这样，通过使用上述二进制处理图象检测乳状焊剂的边缘形状，可检测出乳状焊剂的缺陷涂敷状况如错误涂敷位置，或是涂敷过量或不足。

然而，在传统的PCB上乳状焊剂的检测中，由于乳状焊剂的缺陷涂敷状况只是通过检测乳状焊剂的边缘形状来确定，就不能够确定乳状焊剂的厚度和乳状焊剂边缘以内的涂敷缺陷。从而降低了检测的可靠性。

为解决以上问题，本发明的目的是提供一种检测PCB上的乳状焊剂的装置和方法，借此不仅PCB上涂敷的乳状焊剂的涂敷位置误差，而且乳状焊剂的涂敷状况缺陷也可以被检测。

相应地，为实现以上目的，提供了一种用于检测PCB上的乳状焊剂的装置，包括：一用于获取涂敷在所述PCB上表面上的乳状焊剂的图象的照相机；一第一照明器，用于照明所述乳状焊剂，使得从所述乳状焊剂边缘反射的与所述PCB的上表面形成一角度的光线向所述照相机行进；一第二照明器，用于照明所述乳状焊剂，使得从与所述PCB的上表面平行的所述乳状焊剂上表面反射的光线向所述照相机行进；以及一控制器，用于控制所述照相机，所述第一和第二照明器，以及用于将所述照相机获得的图象处理成二进制图象。

在本发明中，优选的是，所述第一和所述第二照明器选择地操作，由所述第一照明器获取的图象由所述控制器二进制处理，以便只有所述乳状焊剂的边缘形成图象，以及由所述第二照明器获取的图象由所述控制器二进制处理，以便只有所述乳状焊剂的涂敷区域形成图象。

在本发明中，同样优选的是，所述第一照明器由多个发光二极管组成，其以环形发出绿色或蓝色波长，而所述第二照明器由多个发光二极管组成，其以环形发出红色波长。

根据本发明的另一方面，提供了一种检测PCB上的乳状焊剂的A方法，包括以下步骤：(a)使用一照相机获取从第一照明器发出的并从所述PCB上涂敷的所述乳状焊剂边缘表面反射的光的图象；(b)通过二进制处理在所述步骤(a)中获取的图象仅形成所述乳状焊剂边缘的图象；(c)通过将所述乳状焊剂的边缘坐标与参考坐标比较确定所述乳状焊剂的涂敷位置缺陷；(d)当所述第一照明器关闭时获取从第二照明器发出的并从所述PCB上涂敷的所述乳状焊剂上表面反射的光的图象；(e)通过二进制处理在所述步骤(d)中获取的图象仅形成所述乳状焊剂涂敷区域的图象；以及(f)通过将在所述步骤(b)中获取的边缘图象与在所述步骤(e)中获取的涂敷区域图象结合确定所述乳状焊剂的边缘以内的涂敷状况缺陷。

在本发明中，优选的是，在步骤(b)中，由所述边缘反射并且比一第一参考亮度亮的光线被处理成“1”，而比所述第一参考亮度暗的光线被处理成“0”，从而获得所述边缘的图象。

在本发明中，同样优选的是，在步骤(e)中，由所述乳状焊剂涂敷区域反射并且比一第二参考亮度亮而比一第三参考亮度暗的光线被处理成“1”，而由PCB和乳状焊剂未涂敷的区域反射的且比所述第二参考亮度暗或比所述第三参考亮度亮的光线被处理成“0”，从而获得所述乳状焊剂涂敷区域的图象。

通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更为明显，附图中：

图1是一侧视图，示出用于检测PCB上的乳状焊剂的传统装置的构成；

图2是一视图，用于解释图1的装置检测乳状焊剂的原理；