引言
現在，若不使用機器視覺，則無法生產半導體。事實上，機器視覺是一種使能技術，其已使實現當今集成電路所需的密度成為可能，并使這類電路的生產能夠符合成本效益。電子材料、活動組件、IC封裝、無源元件和成品電子設備的供應商均采用機器視覺促進高質量生產以及降低成本。
作為二維和三維機器視覺基礎的技術在電子裝配應用中正變得更強大、更實用。現在，視覺系統可提供更高的分辨率、更快的速度和更佳的色彩屬性。由于LED技術的發展，光源變得更強大，這使得生產線上的多方向和連續性光源更具成本效益。
視覺系統產品具有功能強大的視覺工具，經過擁有廣泛應用專業知識的專業人員部署，電子生產工程師能夠滿足苛刻的生產和包裝要求，以確保產品質量和安全。
電子行業中的檢驗挑戰
表面貼裝元件（SMD）的尺寸縮小到只有幾毫米或者更微小，如晶體管、電容器、電阻器和其它組件，以在印刷電路板PCB）上實現更大的密度和功能。尺寸減少與功能增加相結合極大地改進了電子設備的性能，但也導致幾乎無法以符合成本效益的生產速度進行人工裝配或檢驗。
多年來，在元件布局之前的PCB翹曲檢驗、SMD拾取、放置和貼裝驗證以及焊接驗證應用中，機器視覺一直是一種極為重要的工具。通過采用二維和三維解決方案，機器視覺定位托盤上的PCB，引導高速拾放機器人至單個SMD元件進行拾取，將機器人手臂引導回PCB以放置SMD，最后，驗證焊接連接，以確認每根SMD引線是否穿過PCB或者經過安裝孔。
若沒有機器視覺的速度和精度作為機器人引導機制，現代PCB的組裝將不可能實現。此外，由于電路板上元件的密度，采用人工方法將完全無法進行焊接驗證。機器視覺不僅可驗證連接，而且在出現焊接開裂、回流不足或者其它工藝特征的情況下，當制造工程師需要在問題裝配線上排除故障時，其可提供缺陷反饋。
隨著無源SMD和活動微處理器組件的尺寸不斷縮小，高速生產線上可能錯誤放置或顛倒的元件只能通過機器視覺技術提供的自動檢測例程確定。在SMD元件的例子中，機器視覺允許電子產品制造商在采取額外的附加價值步驟之前正確地放置或驗證元件，從而減少返工和提高產量。
從歷史上看，激光掃描設備被用于驗證每個SMD以及微處理器引線（在其與PCB連接的位置）上的微型焊接連接。雖然這種方法允許制造商自動檢驗元件之間越來越小的間距，但激光掃描速度緩慢且價格昂貴。新的三維機器視覺技術允許批量分析焊膏和球等，以在采取額外的附加價值步驟之前驗證電氣連接。
鑒于新的政府法規的頒布，如《關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令》（RoHS指令），禁止鉛等有毒金屬在電子產品元件制造中的使用已經變得更加重要。雖然這樣做對環境更安全，但采用錫和其他金屬替代焊接材料將給電子產品制造商帶來眾多新的挑戰，如須晶須以及缺口和裂縫等更常見的問題。所有這些條件均要求仔細控制回流焊接工藝，以防止短路和不良連接。只有通過仔細監測和使用實時機器視覺檢驗數據，制造工程師才有希望保持對他們焊接工藝的控制。
產品可追溯性/供應鏈管理
為了保證產品安全和高效召回，生產商必須能夠快速識別和定位供應鏈中可能對消費者構成危害的潛在故障元件。
雖然由于微型化和自動化裝配實現了成本節省，面對日益增加的功能，電子產品的價格一直保持相對穩定，但制造商在他們的整個生產車間必須具有可視性，以保持利潤率。這意味著，在額外的勞動和精力花費在缺陷產品上之前，必須成功執行每個制造節點的產品檢驗和自動化裝配流程的閉環控制。
同時，制造商面臨更大的監管負擔，需要跟蹤他們的產品，驗證環境合規性，同時需要限制因來自二級供應商的缺陷組件造成的產品召回。在這些情況下，機器視覺產品跟蹤處于企業網絡的最前沿，在整個制造流程中跟蹤產品，向管理層提供他們需要優化生產的數據，同時保護他們的公司免受資金風險。
機器視覺產品用于電子元件制造
機器視覺產品用于電子元件制造
視覺傳感器 是一種一體化解決方案， 具有內置相機、處理器、光源、光學元件以及能夠以高達6 0 0 0 個元件/ 分鐘的速度進行檢 測和檢驗的輸入/輸出。對于電子產品制造商， 視覺傳感器能夠檢查生產線上的元件方位。這些傳感器可在不同的位置和尺寸條件下提供可靠的讀取。通過消除位置調整的需求和最大限度地減少復位， 有助于減少生產停機時間和維持高速生產。
視覺系統 具有無以倫比的元件檢測、識別和引導功能。這些獨立的工業級視覺系統與高級視覺工具庫結合使用， 具有高速圖像采集和處理能力。多種型號選擇， 包括線掃描和彩色系統，可滿足所有價格和性能要求。
視覺軟件 將高級編程的功能和適應性與圖形編程環境的簡單性結合在一起。無論您使用何種相機、圖像采集卡和其它外圍設備， 功能強大、經過廣泛驗證的視覺工具庫允許全面的硬件獨立性。V i s i o n P r o ? 是那些需要大量與現有P C 和人機界面（ HMI ） 硬件集成的相機或應用的系統集成商、OEM制造商和高級視覺用戶的理想選擇。
康耐視工具幫助電子產品行業提高質量
檢驗
機器視覺檢驗裝配誤差、表面缺陷、損壞元件和缺失特征。視覺工具識別物品和特征的方向、形狀和位置。
引導
視覺軟件引導自動化設備和機器人設備。經過廣泛驗證的視覺工具為高精度裝配操作和其它制造流程校準元件。
計量/測量
視覺工具計量元件以檢查關鍵尺寸，并為揀選和分類流程測量產品元件。
OCR/OCV
功能強大的算法可讀取和驗證直接標記在元件以及印刷在標簽上的字母數字字符。
存在/缺失
康耐視視覺設備檢測高速生產線上的簡單特征和物品的存在性或缺失性，以提供基本的通過/未通過結果。
代碼讀取
專業化工具讀取緩慢移動或高速生產線上難以讀取的一維條形碼或者二維數據矩陣碼。
VisionPro幫助縮短應用開發時間和降低生命周期成本
公司：ASYS Automatisierungssysteme GmbH公司，德國多恩施塔特市
挑戰：在其榮獲獎項的INSIGNUM2000激光標記系統中實現全面的元件可追溯性。
所部署的機器視覺產品：VisionPro軟件
解決方案：直接印刷在產品上的數字數據即使在大批量生產環境中仍可實現全面的元件可追溯性，激光標記技術的使用確保此流程中出現極低的錯誤率。為促進此流程而安裝的硬件的性能和靈活性完全取決于所使用的圖像處理軟件的質量和功能。
實現的好處：康耐視Vi s ionPro視覺軟件快速、準確且功強大。通過集成VisionPro軟件，INSIGNUM2000榮獲了NPI大獎。INSIGNUM2000激光器現在在15秒內可讀取多達20個代碼，包括處理代碼。
公司：ASYS Automatisierungssysteme GmbH公司，德國多恩施塔特市
挑戰：在其榮獲獎項的INSIGNUM2000激光標記系統中實現全面的元件可追溯性。
所部署的機器視覺產品：VisionPro軟件
解決方案：直接印刷在產品上的數字數據即使在大批量生產環境中仍可實現全面的元件可追溯性，激光標記技術的使用確保此流程中出現極低的錯誤率。為促進此流程而安裝的硬件的性能和靈活性完全取決于所使用的圖像處理軟件的質量和功能。
實現的好處：康耐視Vi s ionPro視覺軟件快速、準確且功強大。通過集成VisionPro軟件，INSIGNUM2000榮獲了NPI大獎。INSIGNUM2000激光器現在在15秒內可讀取多達20個代碼，包括處理代碼。
In-Sight為過熱溫度控制器提供快速檢測
公司： Bangze設備公司，中國
挑戰：在近300℃（572°F）的溫度環境和短路間距僅1mm左右（0.04英寸）的條件下進行熱保護短路檢驗。所部署的機器視覺產品：In-Sight? 視覺系統
解決方案：將視覺系統安裝在一個非常狹窄的隔熱空間，使用In-Sight Explorer軟件中找到的邊線工具發現雙金屬片邊線。最后，使用測量工具測量兩條線之間的直接距離。
實現的好處：系統收到檢驗信號后，In-Sight系統將進行10個熱保護測量，精度為±0.04mm，并在10毫秒內發送信號，從而為Bangze設備提供理想的生產制造條件。
In-Sight為PCB上的激光代碼提供光學控制
公司：Rommel GmbH公司，德國埃英根
挑戰：采用激光數據矩陣代碼確保PCB電路板實現無缺陷生產。
所部署的機器視覺產品：In-Sight視覺系統
解決方案：Rommel GmbH公司采用創新型激光掃描頭，其具有移動偏轉鏡、CO2激光器和In-Sight視覺系統，以實現精度目標。
實質功效：智能且全面的In-Sight 視覺系統幫助Rommel公司完美地執行所需的激光標記任務。所采集到的圖像和數據可采用In-Sight Explorer軟件和行之有效的廣泛視覺工具庫輕松處理。此外，系統堅固耐用的壓鑄鋁和不銹鋼外殼使智能視覺系統能夠非常有效地抵御高振動應力，保護系統內部運作不受灰塵和碎屑干擾。
視覺系統減少MEM亞微米級公差檢驗的時間達90%
公司：DWFritz自動化公司，美國
挑戰：微機電系統（MEMS）定位在塑料外殼中時需要保持亞微米級的公差，以便將模具上的機械部件與外殼上的接口組件對齊。
所部署的機器視覺產品： VisionPro 軟件
解決方案：一個MEMS元件檢驗工具采用了兩臺康耐視相機和一個康耐視圖像采集卡，在九個生產步驟中執行500次以上測量，周期時間不超多30秒/步驟。
實質功效：精密檢驗機器在九個生產步驟中以120個元件/小時的速度執行了500多次測量，從而在只有一名操作員的條件下實現100%的檢驗。當拆卸和更換元件時，運動夾具提供優于0.2微米的可重復性。檢驗系統測量同一元件上的較大和較小特征，并將高倍率和低倍率相機之間的測量聯系起來。康耐視相機和圖像采集卡提供所需的高水平分辨率，以確保在每個單元上實現亞微米級公差檢測。
簡易的視覺系統幫助連接器制造商實現零缺陷生產
公司：JST, 美國
挑戰： 實施測量元件精度達0.1mm的視覺系統，以便足夠迅速地調整機器參數，以避免缺陷。
所部署的機器視覺產品：In-Sight 視覺系統
解決方案：In-Sight視覺系統在模塊化包裝中提供全面的解決方案，無需任何額外的硬件或其它設備。高分辨率、快速的圖像采集時間和易于使用的視覺工具使其成為了完美選擇。
實質功效：部署機器視覺后，不合格產品的數量在此期間已減少至百萬分之零（ppm），遠低于極其嚴苛的六西格瑪質量基準3.4 ppm。
在較大表面積上實現高精度檢驗
公司：Meder公司，中國上海
挑戰：以高精度檢驗印刷電路板（PCB）
所部署的機器視覺產品：In-Sight視覺系統
解決方案：一種機械移動策略創建了XY-方向二維平臺，包括In-Sight視覺系統以及三組光源，用于執行檢驗。
實質功效：所使用的方法確保了高精度，并保證可以檢驗到較大面積的PCB。這是機器視覺行業實現的一個顯著技術進步。
機器視覺讓供應鏈管理變得更輕松
電子產品制造過程中采用的可追溯性系統越佳、越
精確，則能夠越快地識別和解決問題。下面是機器
視覺幫助管理供應鏈的四種方式：
1. 改進在制品的管理
2. 減少庫存
3. 優化生產工具的可用性和使用
4. 最大限度地減少不合格產品的配送總結
隨著電容器和其它無源元件的測量尺寸精確至微米以及半導體的關鍵測量尺寸為納米，自動化機器視覺提供了唯一符合成本效益的半導體元件和電子裝配質量檢查方式。當與直接自動化信號測試結合使用時，機器視覺讓制造商能夠控制電子制造過程中的每個步驟——從來件檢驗到裝配、包裝和運輸。
此外，機器視覺能夠讀取元件上二維數據代碼以及JEDEC托盤信號的能力，為OEM制造商提供了查看和管理他們整個供應鏈的能力，從而促進了精益化、利潤驅動型電子企業的發展，以滿足當今快速變化市場的需求。
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