[发明专利]电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法

说明书

一种电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法，该装置主要包括第一CCD相机、第一变倍镜头、环形光源、第一同轴照明光源、第一光纤、第二CCD相机、第二变倍镜头、第二同轴照明光源、第二光纤、旋转位移台、光源控制模块、图像采集控制模块、机械运动控制模块和计算机。本发明根据电子元器件外壳不同封装材料的表面粗糙程度及反射特性，采用散射暗场成像和同轴照明成像的方式，能够检测各类电子元器件外壳表面缺陷，获取高对比度缺陷图像。采用正面和侧面成像方式，结合旋转位移台实现不同封装形式的电子元器件外壳正面、所有侧面及引出端表面缺陷测量。

技术领域

本发明涉及电子元器件，特别是一种针对电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法。

背景技术

电子元器件是构成通信、计算机及网络、数字音频视频等系统和终端产品的基础，对电子信息产业发展起着至关重要的作用。然而，在生产加工过程中，经历多重工序处理后，电子元器件外壳表面和引出端不可避免地产生表面凹陷、划痕、污渍和引出端玻璃绝缘子裂缝等缺陷。外壳外观缺陷不仅影响外表美观，更会造成产品使用故障，降低元器件的使用寿命，给系统装备应用带来严重的安全隐患。因此，需要在装配任务之前将有外观缺陷的电子元器件检测出来，并剔除。但是，电子设备和系统的复杂程度越来越高，其中包含的电子元器件种类和数量不断增加。电子元器件封装包括了晶体管外形封装(TO)、双列直插式封装(DIP)、方形扁平式封装(QFP)、无引脚芯片载体封装(LCC)、小外形封装(SOP)和球栅阵列封装(BGA)等多种形式。而且封装材料材质各异，包括金属、陶瓷、玻璃和塑料等。封装形式的多种多样和材料材质的差异性，导致电子元器件外壳外观缺陷难以有效检测。

目前电子元器件外壳外观缺陷检测仍然主要依靠人工目视。人工目视检测缺点是显而易见的：电子元器件朝轻便、微型化方向发展，微小的外观缺陷无法通过肉眼准确检测，测量精度低；受生理影响，人工检测效率低，无法24小时全天候工作；测量结果易受检测人员主观因素的影响，不具传递性。虽然目前已有一些基于机器视觉的方案(CN101576508B、CN 203587523U)用于电子元器件外壳外观缺陷检测，但都只能针对某一类或几类封装形式的电子元器件，并且没有考虑封装材料材质的差异，无法满足上述各类电子元器件外壳外观缺陷检测需求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法。根据电子元器件外壳材料的反射和散射特性，采用散射暗场成像和同轴照明成像相搭配的方式，结合机械结构设计实现对不同封装材料、不同封装形式的电子元器件外壳外观缺陷检测。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电子元器件外壳外观缺陷测量装置，其特点在于，包括第一CCD相机、第一变倍镜头、环形光源、第一同轴照明光源、第一光纤、第二CCD相机、第二变倍镜头、第二同轴照明光源、第二光纤、电子元器件、旋转位移台、光源控制模块、图像采集控制模块、机械运动控制模块和计算机；

所述的旋转位移台包含X、Y、Z方向的直线移动机构和在XY面内360°任意角度转动的旋转机构，所述的待测的电子元器件置于所述的旋转位移台上；

所述的第一CCD相机、第一变倍镜头和环形光源位于所述的电子元器件的上方，所述的环形光源固定在所述的第一变倍镜头上，所述的环形光源的中心轴与所述的第一变倍镜头的光轴共线，所述的第一变倍镜头的光轴沿Z轴方向并与所述的电子元器件的上表面的法线平行；

所述的第一光纤的输入端和输出端分别与所述的第一同轴照明光源的输出端及第一变倍镜头的光纤插入槽连接；

所述的第二CCD相机和第二变倍镜头位于所述的电子元器件的侧面，所述的第二变倍镜头的光轴沿X轴方向并与所述的电子元器件的上表面的法线垂直；

所述的第二光纤的输入端和输出端分别与所述的第二同轴照明光源的输出端及第二变倍镜头的光纤插入槽连接；