【技術文章】利用高光譜成像技術增強PCB板質量檢測

PCB板的制造需要涂覆一層保護涂層。根據不同的應用和PCB板在設備中的位置，會選用不同的保護涂層。通常情況，涂層的涂覆方式是噴涂。有些涂層具有紫外熒光特性，這可以作為檢測其分布的一種方法。然而當我們需要將涂層厚度在25至75um之間進行調整優化時，這種方法并不能提供涂層厚度信息。此外，并非所有涂層都能在紫外照射下發光，這使得檢測過程變得更加復雜。

我們對 Specim FX17監測PCB板保護涂層厚度的適用性進行了試驗。Specim FX17是一款工作波長范圍為900-1700nm的近紅外 (NIR)線掃描高光譜相機。

• 塑料噴涂PRF 202

• Electrolube SCC3UL（英國易力高公司推出的一種UV漆）

五塊印刷電路板上分別噴涂了以上兩種涂層（1 - 5），對于每次測量，都有：

• 5 塊PCB板，分別有 1、2、3、4、5 層（從上到下）

• 1 塊沒有任何涂層的參考樣品（右上角）

圖1 托盤上的PCB板樣品

圖2顯示了涂層對光譜的影響。從圖中可以看出：

1. 兩種涂層都有獨特的光譜特征，這意味著可以區分兩種涂層。

2. 涂層越厚，相關光譜特征峰越深。基于此我們建立了一個根據涂層層數來區分樣品的回歸模型。

圖2 不同PCB板對光譜的影響（反射數據）

偽色RGB圖

我們分別對每種涂層類型建立偏最小二乘回歸模型，以量化涂層層數。回歸變量稱為“涂層”，取值范圍為0到5（對應涂層層數）。而當使用SpecimINSIGHT軟件時，回歸模型可以僅基于樣本數據而建立，無需考慮背景影響。

圖3 “涂層 預測”回歸模型的性能

上海復瞻智能科技有限公司是專精特新企業，高新技術企業。依托復旦大學電光源研究所專家團隊在視覺光健康方面的多年研究成果。在光環境工程、光學檢測校準、光學設計與仿真，人因工程研究、行業標準研制及認證、圖像算法開發等方面提供專業產品和服務。

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Specim 高光譜

高光譜成像技術是將傳統的二維成像技術和光譜技術有機結合的技術,具有空間可識別性、超多波段、光譜分辨率高以及圖譜合一等優點,可應用于大氣、食品、藥品安全檢測等領域。快照式高光譜成像技術是高光譜成像技術的一種,該技術通過一次拍照即可獲取目標二維空間和一維光譜的全部信息,具有成像速度快,可進行實時監測等突出優點。