对降低缺陷电路板数量及提高总体产量的要求越来越高，对于自动化电路板检查的需求便应运而生。组装板检查系统有二个主要目的：检测并界定相关缺陷以及利用这些信息及时地为生产管理人员提供流程控制数据。

　　目前的视觉检查模版技术在达到上述目标方面有一定局限，因此需要新的组装板测试方法。组装板检查一般侧重于检测能力与实施的方便性，而将界定精度置于次要地位，因此无法提供更有意义的流程控制信息。

　　本文分析了现有技术的优、缺点，在此基础上提出了一种理论推导的视觉检查方法。这一新技术可满足线路板检查对复杂信息处理的要求。

　　模版技术

　　模版方法利用的是组装板上的一个元件或一部分的映像。模版被分成不同的区域，每一区都有一个或多个阈值用以确定本区域内是否有缺陷。模版从正在检查中的同一元件或线路板部分的映像抽取而来，检查中的映像和模版之间的差额与阈值相比较，就可得出结论(见图1)。

　　模版技术在概念上很容易理解，而且硬件实现也很简单，因而可进行专门设计以实现对单一图像的快速处理。模版的另外一个主要优点在于，当缺陷尺寸相对较大时它可检测出多个缺陷。另一方面，当有新型缺陷时，若要对模版进行扩充则十分困难。必须为决策方法增加功能，才能得到辨别缺陷所需的更高分辨率。

　　在要求非常严格的情况下，模版系统对于那些细小的偏差往往会产生大量的误判。在现代化线路板生产中，对于在检板与模块间的细微差别，系统分辨缺陷的能力往往会大大降低检测设备的有效性。

　　当需要界定的图像变化很小时，模版方法效果很好。过去，元件尺寸比较大并且生产速度较慢，因而模版法可适应阈值并可产生可行的方案。而对于现在的组装板，在进行小量组装板生产时，可变因素明显增多，如焊锡形状、阴影和细小的贴装偏差等。这些变量决定了模版方法难以应用今天的组装板检查。

　　模版决策方式之所以不能进行高性能的界定和检测主要有两个原因。第一，模版方法趋向于采用同一基本数据来作出不同类型的判断;其次，模版方法很难将检测转换为界定，并且对每个缺陷是单独处理的。若要做出相互关连的决策，就需要有一种机制，使模版与在检映像间的偏差量相互关联。而要按一种特别的方式做到这些，就会使本已很长的模版程序迅速地变得更长，而且设置时间也会明显延长。

　　自适应理论推导

　　传统的视觉检查方法缺乏必要的特性以便对组装板上典型的高可变元件抽样进行可靠的界定。Intelligent Reasoning System公司开发出了一种新的视觉检查方法，可解决因缺陷独立性而带来的困难。自适应理论推导技术将普通的检查知识存入数据库以产生高质量的缺陷检查与界定。该公司已在一种称为自动检查与测量工作站(AIMA)的工具中采用这一技术。

　　AIMS是一种能够对线路板组装元件进行检查与界定、通用且广泛的知识库。知识是以这样一种方式贮存的：在决策时允许调用历史性同类界定。对于所有类型的板，界定方法采用相同的知识库，并且可按给定板上的典型外观特征进行定制扩充。

　　与传统的机器检视方法相比，AIMS决策方法具有许多优点。

　　1.AIMS系统不是直接对图像像素或简单的图像几何描述进行处理，它以语义空间表述图像。这种描述在语义上是有一定意义的，因为它们体现了图像最可描述的部分，可将缺陷类别与其它部分区别开来。

　　2.只要有一个能区分的特征，AIMS系统就会将此缺陷类别断然划出。

　　3.缺陷分类信息可随时扩充，能以细微差别细化两种缺陷类别间的边界。

　　4.模版方法的阈值调整可能会影响多个缺陷类别的界定精度，而AIMS系统与模版方式不同，其知识引入是不断增加的。

　　5.决策方法带有内置的解释和调整程序，可使任一界定以简明的方式显示给用户。解释一般以过去与用户的交流为基础，从而增强了可靠性。

　　6.由于AIMS系统采用面向对象和模块化设计，在运算速度所能支持的情况下检查速度更为快捷。对典型的20"×18"主板，检查时间为45秒到20秒。

　　新技术的影响

　　组装板检查的新技术填补了目前电子组装生产中的许多信息采集空白。AIMS系统依据对图像的语义描述，可对元件做出合理的判断，界定出缺陷类别间的差异并对其它可能产生的缺陷作出判断。对缺陷精确界定的能力是获得精确工艺控制信息的基础。

　　AIMS系统可实时地从用户处获取新的信息，减少错误报警次数。AIMS的知识结构和决策特性能够对缺陷作出准确的界定，而这一界定又可作为知识库的一部分用于各种新元件事例。自适应技术的另一个实际情况是编程可在样板上进行并且可通过点击所选择的优选检查标准来完成。

　　最后，较高的检查速度使得合同或OEM线路板生产商有能力对在其装有AIMS的生产线上组装的线路板实行100%的检查。该测试技术为实现防止缺陷板出厂提供了一种简便的途径，并且可为生产流程的进一步控制提供连续的监控反馈。

　　检查不等于界定，而且采用机器视觉系统对组装板的异常情况进行简单的检查已不再适用。要想为生产工程师提供有效的信息以提高产量，检查工位必须能够提供异常现象的准确界定，而且还应能提供缺陷报告及变化情况以对生产线的性能作出预报。

　　在组装板检查领域，简单的决策方式可能会得出不恰当的结论。除模版方式外，这也适应于其它系统，如模式识别。自适应理论推导技术的优点(正如AIMS系统所具有的)已不仅仅是通过测试设置、操作和简单的维修让用户得到高精度的缺陷界定。