薄膜键盘FPC银线印刷和硅胶帽粘贴质量检测方法研究
发布时间：2021-03-10 17:05
薄膜键盘柔性印制电路板（Flexible Printed Circuit,FPC）是以聚酯薄膜为基材,以金属银作为导线制成的一种可挠性印刷电路板,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点,是近些年发展起来的一种使用新基材、新导体材料、新工艺的板材,主要用作为笔记本电脑键盘电路板。薄膜键盘柔性电路板制造过程涉及90余道工序,其中涉及外观缺陷检测的工序包括银线印刷质量检测、硅胶帽粘贴质量检测等十余道,目前主要以肉眼检测为主,漏检率难以控制。银线印刷是薄膜键盘柔性电路板制作的第一道工序,通过丝网印刷机将银浆印制在聚脂薄膜上,而网栅堵塞或破损、银浆溶液稀薄或粘稠均会导致银线缺陷。银线宽度和间距通常为0.2-0.4mm,并且布线密集,而银线印刷的周期为2-4S,一次印刷面积可以超过0.3m2,人眼检测漏检率难以控制。而聚酯薄膜基材弯折性好的特点使其极易产生柔性变形,使得以前针对PCB或微小形变FPC开发的针对典型银线缺陷的检测算法不再适用;同时其新工艺及使用的新材料带来了新的非典型的缺陷—薄浆。硅胶帽粘贴工序中,硅胶帽与按键帽组合构成按键开关,当硅胶帽粘贴偏移超过标准...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 薄膜键盘FPC
1.1.2 裸板印刷及其缺陷
1.1.3 硅胶帽安装及其缺陷
1.1.4 裸板印刷和硅胶帽粘贴缺陷当前检测现状
1.1.5 课题研究的意义
1.2 基于机器视觉的算法研究现状及分析
1.2.1 典型缺陷检测算法现状及分析
1.2.1.1 PCB典型缺陷检测现状及分析
1.2.1.2 FPC典型缺陷检测现状及分析
1.2.1.3 参考法各关键环节研究现状及分析
1.2.2 薄浆缺陷检测算法现状及分析
1.2.3 胶帽偏移缺陷检测现状及分析
1.3 本文研究内容与章节安排
第2章 视觉检测系统搭建及图像预处理
2.1 视觉检测系统搭建及图库的建立
2.1.1 FPC裸板缺陷检测系统及图库
2.1.1.1 视觉检测系统
2.1.1.2 图库的建立
2.1.2 胶帽偏移缺陷检测系统及图库
2.1.2.1 视觉检测系统
2.1.2.2 图库的建立
2.2 图像预处理
2.2.1 FPC裸板图像预处理
2.2.2 键盘电路板图像预处理
2.3 本章小结
第3章 FPC裸板银线断路检测
3.1 FPC裸板柔性形变分析
3.2 银线断路特征分析及检测方案设计
3.2.1 银线断路特征分析
3.2.2 检测方案设计
3.3 基于骨架特征点和DTSS模型的断路定位
3.3.1 FPC银线同伦骨架的提取
3.3.2 银线骨架点分类
3.3.3 基于DTSS模型的断路检测
3.3.3.1 尺度空间理论
3.3.3.2 动态模板尺度空间模型（DTSS）
3.3.3.3 基于DTSS模型的断路定位
3.4 断路区域重构
3.5 实验与结果分析
3.5.1 算法步骤及算法评价指标
3.5.2 骨架分支噪声去除效果与分析
3.5.3 实验结果与对比分析
3.6 本章小结
第4章 FPC裸板银线凸起检测
4.1 银线凸起特征分析及检测方案设计
4.1.1 凸起特征分析
4.1.2 凸起检测难点分析
4.1.3 检测方案设计
4.2 基于MDB序列的凸起检测及定量测量
4.2.1 MDB序列基本原理
4.2.2 基于MDB序列的凸起检测
4.2.2.1 银线子区域划分
4.2.2.2 对偶轮廓的获取
4.2.2.3 基于MDB的凸起检测及定量测量
4.3 基于柱状体配准模型的凸起精确识别
4.3.1 凸起与光斑噪声差异性特征分析及解决思路
4.3.2 模型与理论
4.3.2.1 点分布模型
4.3.2.2 柱状体配准模型
4.3.3 PDM与柱CRM相结合的凸起缺陷精确识别
4.4 实验与结果分析
4.4.1 算法流程
4.4.2 凸起检测实验结果与分析
4.4.2.1 样本形变程度分析
4.4.2.2 本文算法效果实验与分析
4.4.2.3 算法效果对比实验与分析
4.4.3 凸起与假性凸起区分实验与结果分析
4.4.3.1 关键参数的确定
4.4.3.2 实验结果与分析
4.5 本章小结
第5章 FPC裸板银线薄浆检测
5.1 薄浆特征分析
5.1.1 薄浆缺陷特征分析
5.1.2 薄浆缺陷检测难点分析
5.2 基于概率分布理论的薄浆初步提取
5.2.1 四分位法
5.2.2 候选薄浆像素的获取
5.3 基于LMP的薄浆精确识别
5.3.1 局部马尔科夫模式基本理论
5.3.2 基于局部马尔科夫模式检测薄浆缺陷
5.4 实验与结果分析
5.4.1 算法步骤与评价指标的定义
5.4.2 算法关键参数的确定
5.4.3 算法效果与对比分析
5.4.3.1 样本形变程度分析
5.4.3.2 算法效果与对比分析
5.4.4 生产现场效果在线验证
5.5 本章小结
第6章 硅胶帽粘贴偏移检测
6.1 胶帽偏移检测关键问题分析
6.2 图像形变分析
6.3 基于改进B样条和模糊连接的胶帽偏移检测
6.3.1 检测方案设计
6.3.2 测度指标MDST的定义
6.3.3 基于B样条的非闭环空间变换方法
6.3.3.1 B样条图像非刚性配准原理分析
6.3.3.2 非闭环B样条特征点空间变换方法
6.3.4 基于模糊连接性的空间变换参数求解策略优化
6.4 实验与结果分析
6.4.1 算法步骤
6.4.2 实验与效果分析
6.4.2.1 模拟图像配准效果
6.4.2.2 胶帽偏移检测效果实验
6.4.3 生产现场效果在线验证
6.5 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3074974
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 薄膜键盘FPC
1.1.2 裸板印刷及其缺陷
1.1.3 硅胶帽安装及其缺陷
1.1.4 裸板印刷和硅胶帽粘贴缺陷当前检测现状
1.1.5 课题研究的意义
1.2 基于机器视觉的算法研究现状及分析
1.2.1 典型缺陷检测算法现状及分析
1.2.1.1 PCB典型缺陷检测现状及分析
1.2.1.2 FPC典型缺陷检测现状及分析
1.2.1.3 参考法各关键环节研究现状及分析
1.2.2 薄浆缺陷检测算法现状及分析
1.2.3 胶帽偏移缺陷检测现状及分析
1.3 本文研究内容与章节安排
第2章 视觉检测系统搭建及图像预处理
2.1 视觉检测系统搭建及图库的建立
2.1.1 FPC裸板缺陷检测系统及图库
2.1.1.1 视觉检测系统
2.1.1.2 图库的建立
2.1.2 胶帽偏移缺陷检测系统及图库
2.1.2.1 视觉检测系统
2.1.2.2 图库的建立
2.2 图像预处理
2.2.1 FPC裸板图像预处理
2.2.2 键盘电路板图像预处理
2.3 本章小结
第3章 FPC裸板银线断路检测
3.1 FPC裸板柔性形变分析
3.2 银线断路特征分析及检测方案设计
3.2.1 银线断路特征分析
3.2.2 检测方案设计
3.3 基于骨架特征点和DTSS模型的断路定位
3.3.1 FPC银线同伦骨架的提取
3.3.2 银线骨架点分类
3.3.3 基于DTSS模型的断路检测
3.3.3.1 尺度空间理论
3.3.3.2 动态模板尺度空间模型（DTSS）
3.3.3.3 基于DTSS模型的断路定位
3.4 断路区域重构
3.5 实验与结果分析
3.5.1 算法步骤及算法评价指标
3.5.2 骨架分支噪声去除效果与分析
3.5.3 实验结果与对比分析
3.6 本章小结
第4章 FPC裸板银线凸起检测
4.1 银线凸起特征分析及检测方案设计
4.1.1 凸起特征分析
4.1.2 凸起检测难点分析
4.1.3 检测方案设计
4.2 基于MDB序列的凸起检测及定量测量
4.2.1 MDB序列基本原理
4.2.2 基于MDB序列的凸起检测
4.2.2.1 银线子区域划分
4.2.2.2 对偶轮廓的获取
4.2.2.3 基于MDB的凸起检测及定量测量
4.3 基于柱状体配准模型的凸起精确识别
4.3.1 凸起与光斑噪声差异性特征分析及解决思路
4.3.2 模型与理论
4.3.2.1 点分布模型
4.3.2.2 柱状体配准模型
4.3.3 PDM与柱CRM相结合的凸起缺陷精确识别
4.4 实验与结果分析
4.4.1 算法流程
4.4.2 凸起检测实验结果与分析
4.4.2.1 样本形变程度分析
4.4.2.2 本文算法效果实验与分析
4.4.2.3 算法效果对比实验与分析
4.4.3 凸起与假性凸起区分实验与结果分析
4.4.3.1 关键参数的确定
4.4.3.2 实验结果与分析
4.5 本章小结
第5章 FPC裸板银线薄浆检测
5.1 薄浆特征分析
5.1.1 薄浆缺陷特征分析
5.1.2 薄浆缺陷检测难点分析
5.2 基于概率分布理论的薄浆初步提取
5.2.1 四分位法
5.2.2 候选薄浆像素的获取
5.3 基于LMP的薄浆精确识别
5.3.1 局部马尔科夫模式基本理论
5.3.2 基于局部马尔科夫模式检测薄浆缺陷
5.4 实验与结果分析
5.4.1 算法步骤与评价指标的定义
5.4.2 算法关键参数的确定
5.4.3 算法效果与对比分析
5.4.3.1 样本形变程度分析
5.4.3.2 算法效果与对比分析
5.4.4 生产现场效果在线验证
5.5 本章小结
第6章 硅胶帽粘贴偏移检测
6.1 胶帽偏移检测关键问题分析
6.2 图像形变分析
6.3 基于改进B样条和模糊连接的胶帽偏移检测
6.3.1 检测方案设计
6.3.2 测度指标MDST的定义
6.3.3 基于B样条的非闭环空间变换方法
6.3.3.1 B样条图像非刚性配准原理分析
6.3.3.2 非闭环B样条特征点空间变换方法
6.3.4 基于模糊连接性的空间变换参数求解策略优化
6.4 实验与结果分析
6.4.1 算法步骤
6.4.2 实验与效果分析
6.4.2.1 模拟图像配准效果
6.4.2.2 胶帽偏移检测效果实验
6.4.3 生产现场效果在线验证
6.5 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3074974
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