高光谱相机对电子元器件漏胶的实测应用

2024-03-15 16:59

高光谱相机对电子元器件漏胶的实测应用

电子元器件漏胶(也称为“胶水溢出”或“胶水泄漏”)是指在电子元器件的生产或维修过程中,用于固定、封装或连接电子元件的胶水或粘合剂从预期的应用区域溢出或泄漏到不应该存在的地方。漏胶可能导致元件短路性能下降增加故障率外观不良为了避免漏胶问题,生产或维修过程中需要严格控制胶水的应用量、操作技术、设备状态等因素,同时还需要进行定期的质量检查和测试,以确保产品的质量和可靠性由于高光谱成像技术能够获取物质的光谱信息,因此可以区分不同的物质,包括电子元器件、胶水和电路板等。当发生漏胶时,胶水可能会溢出到电路板或其他元件上,形成与周围物质不同的光谱特征。通过高光谱成像技术,可以准确地识别这些光谱特征,从而检测出电子元器件的漏胶问题。

1.材料与方法

1.1材料与仪器

电子元器件:采用“轩田”来样,从30个来样中抽检出2个来样作为本次实验的对象

1.2高光谱成像原理

光栅色散型高光谱相机是一种先进的成像技术,它巧妙地利用色散元件(如光栅或棱镜)将入射光分解成不同波长下的能量分布。如图当一束光照射在树叶上时,通过光栅面的反射,该点的入射光被分解成各个波长段的能量。随后,这些能量被高灵敏度的传感器捕捉,每个传感器象元负责测量特定波长下的光强度。

这种成像方式具有显著优势,因为它能够一次性处理整条线上的所有点。每个点的光谱数据,即不同波长下的能量分布,可以在单次测量中得到。因此,大多数光栅型高光谱相机都被设计成线扫描相机,以便迅速获取线上每一点的所有波长光谱数据。由于这些数据是同时获取的,我们可以立即对这些点的光谱特性进行分析和计算。

光栅型高光谱相机的这一特性使其在多个领域具有广泛的应用价值。在颜色测量方面,它可以精确捕捉物体的颜色细微差异。在水果品质和糖度检测中,通过分析水果表面的光谱数据,我们可以快速评估其成熟度和口感。此外,在塑料垃圾回收领域,光栅型高光谱相机可以准确识别不同种类的塑料,从而提高回收效率。这些应用都依赖于对每个点不同波长数据的快速、准确计算,而光栅型高光谱相机正好满足这一需求

1.3DN值解释

DN值遥感影像像元亮度值,记录的地物灰度值。无单位,是一个整数值,值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率大气透过率散射率等有关。


2.实验测试

2.1实验目的

利用高光谱成像技术测量电子元器件的漏胶情况,从而以确保产品的质量和可靠性

2.2实验测试仪器列表

2.3实验内容

高光谱采集仪的光谱范围为900-1700 nm,光谱分辨率为8nm,共1024个波段。在实验中将电子元器件样本均匀的平铺放在外置推扫台架上进行图像采集,曝光时间为20 ms,镜头与样本之间的距离为32 cm。检测在元器件大孔周围和孔内芯片上胶水分布情况


实验测量过程图如下图所示:

2.4实验结果

软件截图

非监督聚类分析(1号样品大孔芯片内无漏胶,2号样品大孔内芯片有漏胶)

3.结论

本实验利用近红外高光谱相机FS-17,结合软件算法,基于光谱特征,采用非监督聚类分析。结果显示,1号样品大孔芯片内无漏胶,2号样品大孔内芯片有漏胶。从高光谱图像分析得到漏胶区域和非漏胶区域存在明显波形差异,结论:可以用来检测漏胶点。因此,近红外高光谱成像技术在电子元器件漏胶的应用领域具有很大潜力。