CN102840824B - 检测基板上贴片电阻位置的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测基板上贴片电阻位置的方法和设备，属于贴片电阻技术领域，可解决现有的检测基板上贴片电阻位置的方法精度低、检出率低的问题。本发明的检测基板上贴片电阻位置的方法包括：采集所述基板上的贴片电阻的图像；通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置。本发明的检测基板上贴片电阻位置的设备包括：用于采集所述基板上的贴片电阻图像的图像采集装置；与所述图像采集装置相连接的、用于分析其所采集图像的图像分析装置。本发明可用于贴片电阻的制备过程中。

Description

检测基板上贴片电阻位置的方法和设备

技术领域

本发明涉及贴片电阻技术领域，尤其涉及一种检测基板上贴片电阻位置的方法和设备。

背景技术

贴片电阻(SMD Resistor)又称片式固定电阻器(Chip Fixed Resistor)，是一种片状的电阻器件，其可被方便地连接在电路板等多种器件上，故应用十分广泛。贴片电阻的制备过程如下：如图1所示，准备预先形成有网格状剥离线11的基板(如陶瓷基板)1，其中实际一块基板1上的网格数量很多，但为清楚图中只示出了一部分；如图2所示，通过网板印刷工艺在基板1上形成电极(C1)1，并同时形成电极层参照物211；如图3所示，再通过网板印刷工艺在基板1上形成电阻(R)22，并同时形成电阻层参照物221，其中电极层参照物211和电阻层参照物221均可为横部与基板边缘平行的T字形；如图4所示，再依次通过印刷工艺形成密封层(G2)23和标记(MARK)24；最后沿剥离线11分割基板1，得到多个如图5所示的贴片电阻2产品(即每个网格中形成一个贴片电阻2)。在贴片电阻2中，电极21可为银浆等导电材料，用于与线路板对应焊接处的接头相连；电阻22(其已被密封层23挡住故不可见)多为氧化物，起到阻挡电流的作用；密封层23可为玻璃、树脂等，用于将电阻22封闭以防止其发生氧化反应等；标记24位于密封层23上，用于显示贴片电阻2的精度、尺寸、电阻值等参数。当然，贴片电阻2中还可包括一些其它结构，如侧电极、第二密封层等，如果需要，这些结构也通过网板印刷工艺逐个形成。

显然，贴片电阻中各结构的位置必须符合一定的要求，例如电极必须与电阻紧密搭接，密封层必须完全覆盖电阻但不能完全覆盖电极等。而由于贴片电阻中的每一层都是通过网板印刷工艺形成的，其本身结构一定，因此只要每一层结构都印刷在基板的正确位置上，即可保证贴片电阻合格。因此在得到位于基板上的多个贴片电阻后，需要对其中的各印刷层的位置进行检测以保证贴片电阻产品的质量，这一检测过程称为“贴片电阻位置检测”。现有的检测基板上贴片电阻的位置(或者说检测贴片电阻各层的位置)的方法为人工地用肉眼或放大镜观察贴片电阻各层(或各层的参照物)的位置。

但是，通过人工方法检测基板上贴片电阻的位置一方面检测精度有限，只有某层位置明显偏离时才能发现，另一方面，人工检测的偶然性过大，很容易发生漏检、错检等。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明提供一种检测基板上贴片电阻位置的方法和设备，其能够提高检测精度和检出率。

本发明提供了一种检测基板上贴片电阻位置的方法，包括：

采集所述基板上的贴片电阻的图像；

通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置。

通过本发明提供的检测基板上贴片电阻位置的方法，可通过对图像的分析精确检测出基板上贴片电阻的位置，从而提高检测精度(可达0.05mm)和检出率(可达0.0003)，改善贴片电阻产品的质量。

作为本发明实施例的优选方案，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定电阻层参照物与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上，所述电阻层参照物与电阻同时在电阻层印刷过程中形成；

通过分析所述图像，测定电极层参照物与所述剥离线间的距离，所述电极层参照物与电极同时在电极层印刷过程中形成；

通过比较所述电阻层参照物与剥离线间的距离和所述电极层参照物与剥离线间的距离，确定电阻与电极的搭接状况。

作为本发明实施例的优选方案，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定电阻层参照物与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上，所述电阻层参照物与电阻同时在电阻层印刷过程中形成；

根据所述电阻层参照物与所述剥离线间的距离确定所述电阻与剥离线间的距离。

作为本发明实施例的优选方案，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定电极与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上；

通过分析所述图像，测定密封层与所述剥离线间的距离。

作为本发明实施例的优选方案，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定密封层与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上；

通过分析所述图像，测定标记与所述剥离线间的距离；

通过比较所述密封层与剥离线间的距离和所述标记与剥离线间的距离，确定所述密封层与所述标记间的相对位置。

本发明还提供了一种检测基板上贴片电阻位置的设备，包括：

用于采集所述基板上的贴片电阻图像的图像采集装置；

与所述图像采集装置相连接的、用于分析其所采集图像的图像分析装置。

通过本发明提供的检测基板上贴片电阻位置的设备，可利用图像采集装置采集基板上贴片电阻的图像，并用图像分析装置对图像进行分析，从而精确检测出基板上贴片电阻的位置，提高检测精度(可达0.05mm)和检出率(可达0.0003)，改善产品贴片电阻的质量。

作为本发明实施例的优选方案，还包括：

位于所述图像采集装置下方的传送定位装置，用于将所述基板传入并传出图像采集位置，并在所述图像采集位置固定所述基板；

上料装置，位于所述传送定位装置的一端，用于将所述基板从储料位置送入所述传送定位装置；

收料装置，位于所述传送定位装置远离所述上料装置的一端，用于将所述基板从所述传送定位装置取出并根据所述图像分析装置的信号将所述基板送至相应的收料位置。

作为本发明实施例的优选方案，所述图像采集装置包括：

图像采集器；

用于驱动所述图像采集器运动的采集驱动机构。

作为本发明实施例的优选方案，所述图像采集装置还包括：

位于所述图像采集器要进行图像采集的位置处的光电开关。

作为本发明实施例的优选方案，所述图像采集装置包括电荷耦合相机、线阵相机、摄像头中的任意一种。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为基板的结构示意图；

图2为印刷电极层后基板的结构示意图；

图3为印刷电阻层后基板的结构示意图；

图4为基板上的贴片电阻的结构示意图；

图5为分离后的贴片电阻产品的结构示意图；

图6为本发明实施例一的检测基板上贴片电阻位置的方法中对图像进行分析的原理示意图；

图7为本发明实施例二的检测基板上贴片电阻位置的设备的结构示意图；

图8为本发明实施例二的检测基板上贴片电阻位置的设备的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种检测基板上贴片电阻位置的方法，包括：

采集所述基板上的贴片电阻的图像；

通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置。

通过本发明提供的检测基板上贴片电阻位置的方法，可通过对图像的分析精确检测出基板上贴片电阻的位置，从而提高检测精度(可达0.05mm)和检出率(可达0.0003)，改善贴片电阻产品的质量；同时，相比人工检测，这种检测方法还可降低人工成本，提高检测效率。

实施例一

如图6所示，本发明实施例提供一种检测基板上贴片电阻位置的方法，其包括：

步骤一、采集基板上的贴片电阻的图像，其中该图像可通过电荷耦合相机、线阵相机、摄像头等设备获得，对一个基板，可只采集一张图像，也可采集其不同位置的多张图像。

步骤二、通过分析该图像检测贴片电阻的位置，其中该分析可通过计算机、微处理器等进行，其步骤具体优选包括：

S01、对所采集的图像进行分析，测定电阻层参照物221(为T字形)与剥离线11间的距离D2(或者说T字形横部与剥离线11间的距离)。其中剥离线11是预先形成在基板1上的网格线，用于在之后的工艺中将基板1分开以得到贴片电阻产品；而电阻层参照物221则与电阻一起在电阻层印刷过程中形成，由于此时电阻已经被密封层23挡住，故需通过电阻层参照物221来判断其位置。由于通过对图像进行分析而测定其中确定结构间的距离是目前已有的技术，故在此不再对其具体分析计算过程进行详细描述。

S02、分析图像，测定电极层参照物211(为T字形)与剥离线11间的距离D1。其中，该电极层参照物211与电极21也是一起在电极层印刷过程中形成的；当然，电极21此时仍有一部分外露，故也可直接测定电极21与剥离线11间的距离D3。

在上述的S01和S02步骤中，为了方便测量和计算，测定D1和D2所用的剥离线11均为相对于离两个参照物都最近、且基本与T字形的横部平行的那根剥离线11，且以下各步骤中优选也均用该剥离线11作为参照。但应当理解，由于剥离线11是预先形成在基板1上的，各根剥离线11间的位置关系已经确定，因此也可选用其它的剥离线11作为参照，且在测定不同的距离时也可分别选用不同的剥离线11作参照，只要在之后的处理过程中根据已知的剥离线11间的位置关系再进行计算即可。

S03、通过比较电阻层参照物221与剥离线11间的距离D2和电极层参照物211与剥离线11间的距离D1，确定电阻与电极21的搭接状况。具体地，在设计印刷电极层和电阻层用的网板时，可使各层位置都正确时电极层参照物221和电阻层参照物211的T字形的横部处在一条直线上，这样通过D1-D2的绝对值即可直接确定电阻和电极21间的相对位置，从而判断二者的搭接状况；显然，D1-D2的绝对值越小表示二者的搭接越理想，而D1-D2的绝对值超过一定限度时，则表示二者搭接失败，产品不合格。

S04、根据电阻层参照物221与剥离线11间的距离D2确定电阻与剥离线11间的距离。由于电阻层参照物221与电阻在同一网板印刷过程中形成，故二者间的距离是预定的，而此前又已确定了电阻层参照物221与剥离线11间的距离D2，故可据此计算出电阻与剥离线11间的实际距离，从而判断电阻是否位于每个网格的正确位置处。

S05、分析图像以测定电极21与剥离线11间的距离(例如电极21的一端与剥离线11间的距离)D3，判断电极21的位置是否正确。

S06、分析图像以测定密封层23与剥离线11间的距离(例如密封层23的一端与剥离线11间的距离)D4，判断其是否符合要求，并通过比较D3和D4(或将电阻与剥离线11间的距离与D4作比较)，判断密封层23的位置是否正确，能否起到良好的密封作用。

S07、分析图像以测定标记24与剥离线11间的距离(例如标记24的一端与剥离线11间的距离)D5。

S08、通过比较密封层23与剥离线11间的距离D4和标记24与剥离线11间的距离D5，确定密封层23与标记24间的相对位置(可通过D4-D5的绝对值确定)，判断标记24是否印在密封层23的正确位置处。

S09、根据上述的各检测结果，对检测完的基板1进行分类(例如分为合格与不合格，或再对不合格产品的具体不合格项目进行分类)。

显然，图6中所示的是对贴片电阻在基板1横向(W方向)上的位置进行检测的情况，而对贴片电阻在基板1纵向(L方向)上的位置的检测也可通过类似的方法进行，在此就不再详细描述。

显然，上述各实施例中的具体图像分析步骤还可进行许多变化；例如：可用同一根剥离线作为参照判断多个结构的位置，也可在不同步骤中使用不同的剥离线作为参照，或者可用基板边缘等其它结构作为参照；参照物可为T字形，也可为其它形状；可对电阻、电极、密封层、标记的位置都进行检测，也可只对其中的一部分位置进行检测，且各检测步骤间的顺序也可调换；当贴片电阻具有其它结构(比如侧电极、第二密封层)时，也可对这些结构的位置进行检测等。总之，不论其具体检测过程如何变化，只要是采集基板上贴片电阻的图像并通过分析该图像来确定贴片电阻的位置，即属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种检测基板上贴片电阻位置的设备，包括：

用于采集所述基板上的贴片电阻图像的图像采集装置；

与所述图像采集装置相连接的、用于分析其所采集图像的图像分析装置。

通过本发明提供的检测基板上贴片电阻位置的设备，可利用图像采集装置采集基板上贴片电阻的图像，并用图像分析装置对贴片电阻的图像进行分析，从而精确检测出基板上贴片电阻的位置，提高检测精度(可达0.05mm)和检出率(可达0.0003)，改善产品贴片电阻的质量；同时，相比人工检测，这种检测设备还可降低人工成本，提高检测效率。

实施例二

如图7、图8所示，本发明实施例提供了一种检测基板上贴片电阻位置的设备，包括：

用于采集基板1上的贴片电阻图像的图像采集装置3；

与图像采集装置3相连接的、用于分析其所采集图像的图像分析装置；该图像分析装置可为计算机、微处理器等具有数据处理能力的器件，其可通过上述实施例一的方法对图像采集装置3采集的图像进行分析，从而确定基板1上贴片电阻的位置。由于图像分析装置的体积可很小，故未在图中示出。

优选地，该图像采集装置3包括：图像采集器31、用于驱动图像采集器31运动的采集驱动机构32。其中，图像采集器31优选为电荷耦合相机(CCDCamera)、线阵相机(Line Camera)、摄像头中的任意一种，当然其也可为能采集图像并将之转换为数字格式的其它装置。而采集驱动机构32可驱动图像采集器31运动，从而采集基板1不同位置的图像，该采集驱动机构32可为步进电机等形式。优选地，图像采集装置3中还可包括多个光电开关(图中未示出)，这些光电开关可分别位于图像采集器31要进行图像采集的位置处，从而在图像采集器31运动到这些位置时发出信号，使图像采集器31停止运动并采集图像，从而保证采集图像位置的准确并避免发生过冲等现象。当然，在图像采集装置3中还可包括照明机构等常规部件，以为基板1提供更好地照明，提高图像质量。

优选地，检测基板上贴片电阻位置的设备还可包括：

位于图像采集装置3下方的传送定位装置5，其用于将基板1传入、传出图像采集位置(即采集图像时基板的预定位置)，并在图像采集位置固定基板1；该传送定位装置5可包括用于传送基板的传送驱动机构52(例如传送轨道)，，以及用于在图像采集位置固定基板的定位机构(例如真空吸附台)51，从而保证采集图像时基板1能保持稳固，以使图像采集装置3能采集更清晰的图像。

上料装置4，位于传送定位装置5的一端(图中为左端)，用于将待测基板1从储料位置(例如储料框)49送入传送定位装置5；该上料装置4可包括用于将基板1从储料位置49吸出的上料吸头41，以及用于驱动上料吸头41运动的上料驱动机构42。当上料吸头41吸住基板1时，上料驱动机构42驱动上料吸头41运动到传送定位装置5上方并释放基板1，从而将基板1送入传送定位装置5。

收料装置6，位于传送定位装置5远离上料装置4的一端(图中为右端)，用于将检测完毕的基板1从传送定位装置5取出，并根据图像分析装置的信号将基板1送至相应的收料位置(如收料框)691、692；与上料装置4相类似，该收料装置6可包括收料吸头41和收料驱动机构42，且该收料装置6可将基板1送入不通的收料位置691、692中，例如收集合格产品的收料位置691，以及多个分别收集不同类型的不合格产品的收料位置692等。

本实施例的检测基板上贴片电阻位置的设备在使用时，先由上料吸头41从储料位置49中吸附基板1，上料驱动机构42驱动上料吸头41运动到传送定位装置5左端上方，上料吸头41放下基板1使其落到轨道传送机构52上，轨道传送机构52将基板1送到真空吸附台51上，真空吸附台51吸住基板1，采集驱动机构32驱动图像采集器31运动并在指定位置采集基板1上贴片电阻的图像，之后真空吸附台51放开基板1，轨道传送机构52将基板1送走，收料吸头41吸住基板1，根据图像分析装置的分析结果，收料驱动机构42将收料吸头41驱动到相应的收料位置691、692上方，收料吸头41将基板放入收料位置691、692中。

可见，除了检测精度更高、检出率更高之外，本实施例检测基板上贴片电阻位置的设备还实现了自动化的操作，故操作简单，检测效率高，人工成本低。

显然，上述检测基板上贴片电阻位置的设备还可进行许多变化；例如：其中的各种驱动机构可从电机、发动机、气缸、油缸等中选择；轨道传送机构也可被传送带等其它传送机构代替；各部件的运动、停止可同图像采集装置一样用光电开关控制，也可通过其它传感器控制，也可通过控制器统一控制；各吸头也可被托盘、托架、机械手代替等。

本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。

显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种检测基板上贴片电阻位置的方法，其特征在于，包括：

采集所述基板上的贴片电阻的图像；

通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置；

其中，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置，具体包括：通过分析所述图像，测定电阻与电极的搭接状况、测定所述电阻是否位于正确位置、测定所述电极的位置是否正确、测定密封层的位置是否正确以及测定标记是否印在所述密封层的正确位置，根据分析结果确定所述贴片电阻的位置。

2.如权利要求1所述的检测基板上贴片电阻位置的方法，其特征在于，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定电阻层参照物与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上，所述电阻层参照物与电阻同时在电阻层印刷过程中形成；

通过分析所述图像，测定电极层参照物与所述剥离线间的距离，所述电极层参照物与电极同时在电极层印刷过程中形成；

通过比较所述电阻层参照物与剥离线间的距离和所述电极层参照物与剥离线间的距离，确定所述电阻与电极的搭接状况。

3.如权利要求1所述的检测基板上贴片电阻位置的方法，其特征在于，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定电阻层参照物与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上，所述电阻层参照物与电阻同时在电阻层印刷过程中形成；

根据所述电阻层参照物与所述剥离线间的距离确定所述电阻与剥离线间的距离。

4.如权利要求1所述的检测基板上贴片电阻位置的方法，其特征在于，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定电极与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上；

通过分析所述图像，测定密封层与所述剥离线间的距离。

5.如权利要求1所述的检测基板上贴片电阻位置的方法，其特征在于，所述通过分析所述图像检测所述贴片电阻的位置包括：

通过分析所述图像，测定密封层与剥离线间的距离，其中所述剥离线预先形成在所述基板上；

通过分析所述图像，测定标记与所述剥离线间的距离；

通过比较所述密封层与剥离线间的距离和所述标记与剥离线间的距离，确定所述密封层与所述标记间的相对位置。

6.一种检测基板上贴片电阻位置的设备，其特征在于，包括：图像采集装置和分析装置；

所述图像采集装置用于采集所述基板上的贴片电阻图像；

所述分析装置与所述图像采集装置相连接，用于分析所述图像采集装置所采集的图像；

其中，所述分析所述图像采集装置所采集的图像，具体包括：测定电阻与电极的搭接状况、测定所述电阻是否位于正确位置、测定所述电极的位置是否正确、测定密封层的位置是否正确以及测定标记是否印在所述密封层的正确位置，根据分析结果确定所述贴片电阻的位置。

7.如权利要求6所述的检测基板上贴片电阻位置的设备，其特征在于，还包括：

位于所述图像采集装置下方的传送定位装置，用于将所述基板传入并传出图像采集位置，并在所述图像采集位置固定所述基板；

上料装置，位于所述传送定位装置的一端，用于将所述基板从储料位置送入所述传送定位装置；

收料装置，位于所述传送定位装置远离所述上料装置的一端，用于将所述基板从所述传送定位装置取出并根据所述图像分析装置的信号将所述基板送至相应的收料位置。

8.如权利要求6或7所述的检测基板上贴片电阻位置的设备，其特征在于，所述图像采集装置包括：

图像采集器；

用于驱动所述图像采集器运动的采集驱动机构。

9.如权利要求8所述的检测基板上贴片电阻位置的设备，其特征在于，所述图像采集装置还包括：

位于所述图像采集器要进行图像采集的位置处的光电开关。

10.如权利要求6或7所述的检测基板上贴片电阻位置的设备，其特征在于，所述图像采集装置包括电荷耦合相机、线阵相机、摄像头中的任意一种。