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一种在线高精度锡膏厚度测试仪及测试方法
【专利摘要】一种在线高精度锡膏厚度测试仪，包括：用于拍摄待测基板的视频采集模块、用于提供光亮度的光源、用于以锐角发射摩尔条纹的投影仪、待测基板、X轴移动平台和Y轴移动平台；待测基板的上方设有视频采集模块，视频采集模块的一侧设有投影仪，光源设在视频采集模块和投影仪周围；光源、投影仪和视频采集模块位于Y轴移动平台上；待测基板位于X轴移动平台上；本发明解决了在锡膏厚度测试过程的精度低、自动化程度不高的问题。
【专利说明】一种在线高精度锡膏厚度测试仪及测试方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量技术，尤其涉及一种在线高精度锡膏厚度测试仪及测试方法。

【背景技术】
[0002]在电子制造领域中，表面贴装技术(SMT)已得到广泛使用，而锡膏印刷工艺是整个生产工艺流程中非常关键的一环，故对锡膏印刷的品质的检测是十分重要的，据统计，SMT工艺中的品质不良，有60% -70%是来自于锡膏印刷这一环节。
[0003]现有技术中的一种三维锡膏测厚仪，包括测厚系统、测量装置、载物平台；测厚系统设置在通用计算机上，测量装置设置在工作平台的支架上，并位于工作平台的上方，测量装置与计算机连接，测量装置用于扫描和测量锡膏厚度，测厚系统包括测量模块和数据分析模块。该三维锡膏测厚仪工作时，首先检测人员手工将一块待测PCB置于载物平台，然后调整载物平台沿X坐标轴方向移动，使待测PCB位于测量装置下方，且位于最佳测试位置，再进行锡膏测厚。现有技术中大多数采用的是离线锡膏厚度测试仪，待测PCB的移动误差较大，降低了检测精度，且手工放置和收取待测基板，自动化程度不高，工作效率低。


【发明内容】

[0004]为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种在线高精度锡膏厚度测试仪及测试方法，解决了在锡膏厚度测试过程的精度低、自动化程度不高的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]一种在线高精度锡膏厚度测试仪，包括:用于拍摄待测基板的视频采集模块、用于提供光亮度的光源、用于以锐角发射摩尔条纹的投影仪、待测基板、X轴移动平台和Y轴移动平台；待测基板的上方设有视频采集模块，视频采集模块的一侧设有投影仪，光源放置在视频采集模块和投影仪镜头周围；光源、投影仪和视频采集模块位于Y轴移动平台上；待测基板位于X轴移动平台上；
[0007]所述的光源为球积分光源；
[0008]所述的Y轴移动平台由电机控制工作；
[0009]所述的X轴移动平台由过桥带动工作；
[0010]一种在线高精度锡膏厚度测试仪，还包括:PC机、电控箱，PC机用于图像处理，电控箱用以控制XY移动平台运动以及电源的通断。
[0011]所述视频采集模块包含了具有高分辨力电荷耦合元件的相机和高景深高倍率工业镜头；
[0012]本发明提供一种在线高精度锡膏厚度方法:
[0013]光源均匀打光，投影仪以一定角度发射摩尔条纹，将摩尔条纹打在表面覆盖有锡膏的待测基板上；基板上因焊膏厚度不同而形成有错位的线条，视频采集模块拍摄表面覆盖有锡膏的待测基板；PC机通过数学建模，分析所述视频采集模块拍摄到的图片中的错位线条，得出锡膏的厚度。
[0014]本发明的有益效果是:本装置用在线X、Y轴移动平台，能够拍摄完整的基板图像，可以做到整个基板的锡膏厚度检测，同时投影仪发射出的摩尔条纹较激光条纹更加精密，测量出的厚度值更加精准。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。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]本发明共有附图1幅。
[0016]图1为一种在线高精度锡膏厚度测试仪结构示意图。
[0017]图中序号说明:1、光源，2、Y轴移动平台，3、投影仪，4、视频采集模块，5、待测基板，6、X轴移动平台。

【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明:
[0019]一种在线高精度锡膏厚度测试仪，包括:用于拍摄待测基板5的视频采集模块4、用于提供光亮度的光源1、用于以锐角发射摩尔条纹的投影仪3、待测基板5、X轴移动平台6和Y轴移动平台2 ;待测基板5的上方设有视频采集模块4，视频采集模块4的一侧设有投影仪3，光源I设在视频采集模块4和投影仪3周周；光源1、投影仪3和视频采集模块4位于Y轴移动平台2上；待测基板5位于X轴移动平台6上；所述的投影仪3以锐角发射高精度摩尔条纹，摩尔条纹打在覆盖有锡膏的待测基板5上，因焊膏厚度的不同形成3部分有错位的摩尔条纹，通过XY移动平台的移动对整张待测基板5进行拍照，得出的各部分图片PC机通过软件进行拼接形成一张完整基板的3D图像。
[0020]待测基板5测试前，先对XY移动平台(包括-X轴移动平台6和Y轴移动平台2)的进行回原点，避免初始位置不准确对测量造成的误差，当待测基板5进入在X轴移动平台6的初始位置，打开软件并开启视频采集模块4、光源I以及投影仪3，启动XY移动平台，通过XY移动平台的运动对整张基板进行拍照，PC机通过软件拼接得出一张完成的3D基板图像，分析投影仪3发射出的摩尔条纹在覆盖有锡膏的待测基板5上形成的有断差的摩尔条纹，利用数学建模求出形成断差的对应摩尔条纹的水品距离，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，即该锡膏的高度。在这个过程中光源I为相机拍摄待测基板5提供均匀的光环境，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。
【权利要求】
1.一种在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于，包括:用于拍摄待测基板(5)的视频采集模块(4)、用于提供光亮度的光源(I)、用于以锐角发射摩尔条纹的投影仪(3)、待测基板(5)、X轴移动平台(6)和Y轴移动平台(2);待测基板(5)的上方设有视频采集模块(4)，视频采集模块(4)的一侧设有投影仪(3)，光源(I)放置在视频采集模块(4)和投影仪(3)镜头周围；光源(I)、投影仪(3)和视频采集模块(4)位于Y轴移动平台(2)上；待测基板(5)位于X轴移动平台(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于:所述的光源(I)为球积分光源。
3.根据权利要求1所述的一种在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于:所述的Y轴移动平台(2)由电机控制工作。
4.根据权利要求1所述的一种在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于:所述的X轴移动平台出)由过桥带动工作。
5.根据权利要求1所述的一种在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于:还包括:PC机、电控箱，PC机用于图像处理，电控箱用以控制XY移动平台运动以及电源的通断。
6.根据权利要求1所述的一种在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于:所述视频采集模块(4)包含了具有高分辨力电荷耦合元件的相机和高景深高倍率工业镜头。
7.—种在线高精度锡膏厚度方法，采用上述任一权利要求所述的在线高精度锡膏厚度测试仪，其特征在于:光源(I)均匀打光，投影仪(3)以一定角度发射摩尔条纹，将摩尔条纹打在表面覆盖有锡膏的待测基板(5)上；基板上因焊膏厚度不同而形成有错位的线条，视频采集模块(4)拍摄表面覆盖有锡膏的待测基板(5) ;PC机通过数学建模，分析所述视频采集模块(4)拍摄到的图片中的错位线条，得出锡膏的厚度。
【文档编号】G01B11/06GK104132619SQ201410374727
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】谭广有, 宋作伟, 于龙义, 寇昌 申请人:大连日佳电子有限公司