引言
在電子制造領(lǐng)域，元器件引腳的共面性對(duì)PCB焊盤的接觸良好性及組裝焊接性能至關(guān)重要。然而，由于制造和運(yùn)輸過(guò)程中的各種因素，引腳往往存在一定的共面誤差。為了滿足高精度貼片系統(tǒng)的需求，必須在貼片前對(duì)元器件引腳進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。本文將詳細(xì)介紹如何利用激光光譜共焦傳感器，在隔著一層薄玻璃片的情況下，對(duì)引腳共面度進(jìn)行高精度測(cè)量，并驗(yàn)證其公差值是否合格。
測(cè)量背景與挑戰(zhàn)
測(cè)量對(duì)象
本次測(cè)量的對(duì)象為芯片上的元器件針腳引腳，這些引腳非常細(xì)小，直徑大約在10微米到20微米之間。
測(cè)量挑戰(zhàn)
精度要求高：由于引腳直徑極小，要求測(cè)量精度極高。
隔層測(cè)量：測(cè)量需在隔著一層薄玻璃片的情況下進(jìn)行，增加了測(cè)量難度。
光斑覆蓋面積：傳統(tǒng)激光位移傳感器的光斑覆蓋面積過(guò)大，無(wú)法滿足測(cè)量需求。
測(cè)量原理與方法
光譜共焦傳感器原理
光譜共焦傳感器基于光學(xué)色散原理，利用寬光譜光源（如白光LED）發(fā)射復(fù)色光，經(jīng)過(guò)色散物鏡后，不同波長(zhǎng)的光聚焦在不同的位置上。只有聚焦在待測(cè)物體表面的波長(zhǎng)光線能夠通過(guò)檢測(cè)孔并被光譜儀檢測(cè)到，從而提取峰值波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面位置的精確測(cè)量。
測(cè)量步驟
準(zhǔn)備階段：
校準(zhǔn)階段：
測(cè)量階段：
啟動(dòng)測(cè)量程序，光譜共焦傳感器開始掃描引腳區(qū)域。
通過(guò)調(diào)整頻率與步距，獲取引腳表面的高度數(shù)據(jù)。
利用算法處理數(shù)據(jù)，計(jì)算引腳共面性的公差值。
算法與公式
在測(cè)量過(guò)程中，關(guān)鍵算法包括光譜分析算法和共焦定位算法。光譜分析算法用于提取峰值波長(zhǎng)，共焦定位算法則根據(jù)峰值波長(zhǎng)計(jì)算物體表面位置。具體公式如下：
測(cè)量數(shù)據(jù)與結(jié)果
測(cè)量數(shù)據(jù)
測(cè)量結(jié)果
通過(guò)測(cè)量，我們獲得了引腳表面的高度數(shù)據(jù)，并計(jì)算出了引腳共面性的公差值。結(jié)果表明，所有引腳的共面性均在允許范圍內(nèi)，符合客戶要求。
結(jié)論與展望
本次測(cè)量成功驗(yàn)證了激光光譜共焦傳感器在引腳共面性檢測(cè)中的高精度應(yīng)用。通過(guò)優(yōu)化測(cè)量方法和算法，我們克服了傳統(tǒng)測(cè)量方法的局限性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)小引腳的高精度測(cè)量。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，光譜共焦傳感器將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為精密制造和科研提供有力支持。
參考文獻(xiàn)
[資料1] 解決共面性檢測(cè)課題的測(cè)量方法
[資料2] 光譜共焦原理公式
[資料3] 光譜共焦傳感器原理詳解:從點(diǎn)到線的精度革命
[資料4] 激光對(duì)焦和光譜共焦傳感器哪款測(cè)高差異化
[資料5] 光譜共焦傳感器光強(qiáng)值intensity數(shù)據(jù)的含義說(shuō)明
[資料6] 光譜共焦傳感器的測(cè)量方法