CN103673901A - 锡膏厚度测试方法和测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种锡膏厚度测试方法和测试仪，包括：视频采集模块，激光发射设备，焊锡膏和基板面，其中，所述视频采集模块处于待测物体上方,所述焊锡膏处于所述视频采集模块的下方,所述视频采集模块的旁边设置所述激光发射设备,所述激光发射设备用于以一定的角度发射激光束，所述视频采集模块用于拍摄待测物体。利用本发明提供的锡膏后的测试方法和测试仪，提高了测试的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量仪器，尤其涉及一种锡膏厚度测试方法和测试仪。
背景技术
随着表面组装技术（Surface Mounted Technology,SMT）的发展，印刷电路板部件（Printed Circuit Board Assembly，PCBA）中装配的元件越来越小，元件装配密度越来越大，焊点变得越来越小。在焊接好的电路板上产生的缺陷有70%其实是来自锡膏印刷制程控制不够好。锡膏厚度测试仪可以有效的在印刷制程中发现潜在的不良，提供有效的统计过程控制（Statistical ProcessControl，SPC）制程控制数据，使最终的不良率大大降低。加上由于目前电子制造竞争日趋激烈，产生缺陷越多意味着利润的损失，甚至导致亏损。越来越多的公司在发单给电子制造代工厂时，对质量制程控制要求越来越严格，通常都会要求代工厂有锡膏厚度测试仪，拥有有效控制锡膏印刷过程的能力。
锡膏厚度测试仪也可以用于其他行业，对10mm高度以内物体或零件进行精密的非接触式测量，可测量长宽高，几何尺寸，如圆弧，角度，平行线，面积或体积等等。如在精密机械工业中测量精密零件，生物结果分析中，凝结块的几何尺寸等。但是目前的锡膏厚度测试仪的精度还不是很高，这影响了测试的准确性。
发明内容
基于现有技术中存在的上述技术问题。本发明的目的在于提出一种锡膏厚度测试方法和测试仪，解决了解决在锡膏厚度测试过程的精度不高的问题。
本发明提供的一种锡膏厚度测试仪，包括：视频采集模块，激光发射设备，锡膏和基板，其中，所述视频采集模块处于待测物体上方,所述锡膏处于所述视频采集模块的下方,所述视频采集模块的旁边设置所述激光发射设备,所述激光发射设备用于以一定的角度发射激光束，所述视频采集模块用于拍摄待测物体。
基于上述锡膏厚度测试仪，上述视频采集模块包含高分辨力电荷耦合元件的相机和高景深高倍率工业镜头。
基于上述锡膏厚度测试仪，还包括移动平台和标准测量治具和电控箱，所述移动平台为电磁铁控制。
本发明提供一种锡膏厚度测试方法，包括：激光发射设备以一定角度发射激光束，将激光束打在锡膏的锡膏表面和基板面上，以形成3段有错位的激光线条，在进行锡膏厚度测试过程中，视频采集模块拍摄待测物体，在所述视频采集模块拍摄到的图片中，分析这3段激光束，利用数学建模函数求出中间的激光线体到其他任意一条激光线条的距离，以此距离作为直角三角形的第一直角边，利用三角函数求出第二直角边，所述第二直角边为所述锡膏的厚度。
基于上述锡膏厚度测试方法，还包括：在锡膏厚度测试测试前，清理移动平台的表面，将标准测量治具放置在所述移动平台正中间，开启视频采集模块，调节光源和激光亮度，移动平台进行微调，定位好后对待测量物体进行测量，测量数据和量块的实际数据进行对比，核实测量精度。
本发明的有益效果是：本装置的使用，彻底解决在SMT基板印刷中焊锡的不良流出，如少锡、漏锡、焊锡过薄或过厚等不良已大大减少。
附图说明
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述。
图1为本发明的一种锡膏厚度测试仪的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，应指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例的锡膏厚度测试仪包括视频采集模块1，激光发射装置2，锡膏3和基板面4，以及图中未示出的电磁铁控制的XY移动平台、用于测试的标准测量治具和多路电压输出的电控箱。其中，视频采集模块1包括相机和镜头，相机具有高分辨力的电荷耦合元件（Charge-coupled Device，CCD），镜头可以是高景深高倍率工业镜头，该视频采集模块1处于待测物体正上方，该相机和镜头用于拍摄待测物体。锡膏3处于相机1的下方,相机1的旁边设置激光发射装置2，该激光发射装置2以一定角度5（锐角）发射高精度激光束，高精度激光束打在锡膏3的锡膏表面和基板面4上，会形成3段有错位的激光束。多路电压输出的电控箱包括24V输出、12V输出和5V输出。
在基板测试前，先对移动平台的表面进行清理，避免灰尘对基板造成污染，同时也避免对测量造成误差。标准测量治具放置在移动平台正中间，打开软件并开启视频采集模块，手动调节光源和激光亮度，移动平台进行微调，定位好后对待测量物体进行测量，测量数据和量块的实际数据进行对比，如有误差则人为手动更改数据，以保证测量精度。校准完毕后对基板面上锡膏进行测量。
在锡膏厚度测试过程中，相机对待测物体进行拍摄，在相机拍摄到的图片中，分析高精度激光束打在锡膏表面和基板面形成的3段激光束，利用数学建模函数求出中间的激光线体到其他任意一条激光线条的水平距离，以此距离作为直角三角形的一直角边，利用三角函数求出另一直角边，也就是该锡膏的高度。利用标准测量可以验证系统得测量精度和准确度，避免测量精度不够造成品质不良流出。
通过实际测试数据来看，利用本发明的锡膏厚度测试仪的测量精度为±0.002mm，重复测量精度为±0.004mm，基板的尺寸为324mm*320mm，平台的尺寸为320mm*320mm，移动平台的行程:230mm*200mm。以一个具体的例子来说，该锡膏厚度测试仪采用影像系统高清彩色CCD摄像头光学放大倍率为110X，可以5档可调，照明系统高亮度环形LED光源(电脑控制亮度调节)测量光线可低至5μm，高精度激光束电源的电压为95-265V,频率为50-60Hz，该锡膏厚度测试仪的尺寸为372mm*557mm*462mm，该锡膏厚度测试仪的重量约30Kg。
本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种锡膏厚度测试仪，其特征在于，包括：视频采集模块，激光发射设备，锡膏和基板面，其中，所述视频采集模块处于待测物体上方,所述锡膏处于所述视频采集模块的下方,所述视频采集模块的旁边设置所述激光发射设备,所述激光发射设备用于以一定的角度发射激光束，所述视频采集模块用于拍摄待测物体。
2.如权利要求1所述的锡膏厚度测试仪，其特征在于，所述视频采集模块包含高分辨力电荷耦合元件的相机和高景深高倍率工业镜头。
3.如权利要求1所述的锡膏厚度测试仪，其特征在于，还包括：移动平台和标准测量治具和电控箱，所述移动平台为电磁铁控制。
4.一种锡膏厚度测试方法，其特征在于，包括：激光发射设备以一定角度发射激光束，将激光束打在锡膏的锡膏表面和基板面上，以形成3段有错位的激光线条，在进行锡膏厚度测试过程中，视频采集模块拍摄待测物体，在所述视频采集模块拍摄到的图片中，分析这3段激光束，利用数学建模函数求出中间的激光线体到其他任意一条激光线条的水平距离，以此距离作为直角三角形的第一直角边，利用三角函数求出第二直角边，所述第二直角边为所述锡膏的厚度。
5.如权利要求4所述的锡膏厚度测试方法，其特征在于，还包括：在锡膏厚度测试测试前，清理移动平台的表面，将标准测量治具放置在所述移动平台正中间，开启视频采集模块，调节光源和激光亮度，移动平台进行微调，定位好后对待测量物体进行测量，测量数据和量块的实际数据进行对比，核实测量精度。
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