PCB中FPC线路板缺陷检测方法分析

PCB加工中的FPC在加工、上料、贴装等生产过程中可能出现断路、短路、线宽不符等瑕疵。所以，以下将介绍分析柔性印刷线路板缺陷检测方法。

一、针对全局范围内的模板匹配问题。

1、考虑局部范围模板匹配方法实施FPC缺陷检测。

2、考虑基于轮廓的模板匹配方法中，模板应具备显著的轮廓特性，FPC上的常规线路虽走向规则，但无显著形状特征。

3、常规线路在整幅图像均有分布，大幅面的模板匹配时间过慢，不利于线路检测。

二、异形线路

异形线路属于FPC上的不规则形状，一般包括LED灯、S型圆等；由于与外设形状相关，其布线一般与待检FPC的样式结构有关。针对这类线路，考虑模板匹配方式实施检测：

1、先通过模板匹配法粗步定位出各个异形线路在整块FPC上的位姿，获取异形线路轮廓。

2、基于形态学理论进行缺陷检测。

三、柔性印刷线路板缺陷检测方法指南

1、加载注册模板相关数据信息，包括注册模板区域范围、注册模板轮廓信息等。

2、利用注册模板携带的区域信息，定位模板搜索空间，基于归一化互相关系数（NCC）度量原则，在搜索图像中搜索模板实例。

3、裁剪异形区域。异形区域的尺寸通过求取形状模板实例的最小外接矩形获得，因为形状模板为矩形区域，故通过最小外接矩形获取的区域即为匹配上的异形区域。任意的模板匹配无法使两幅图像在空间上完全对齐，存在一个容许范围内的匹配。FPC板局部范围内的形变可以忽略，在限定空间上进行形状模板匹配由于空间范围缩小，形状模板匹配精度提高，整体匹配误差约为1/5线宽（3个像素）范围，其在缺陷判定可容许范围。

4、考虑形状匹配的精度误差，在标准模板图像与异形区域图像直接求差之前，先通过小尺寸结构元素对异形区域进行腐蚀操作，去除边界差影影响。当图像存在缺陷时，此尺寸下的腐蚀操作无法完全腐蚀掉缺陷线路，故不影响最终判定结果。

5、模板图像与异形区域进行区域差集运算，获取二者的差值区域。当无缺陷时，差值为0；有缺陷时，区域差集返回不为0 的二值图像。

6、对差值图像进行连通域标注，分割不同的缺陷块。

7、计算各个连通域区域面积，以最大缺陷块的几何尺寸中心作为异形区域中心，输出缺陷信息。

四、从全局和局部范围研究FPC缺陷检测方法，得出实验性结论

1、由于FPC成像变形，基于全局范围的模板匹配线路出现错位，无法正确定位图像上的瑕疵信息。

2、基于局部范围的模板匹配，首先裁剪出FPC板上相对常规线路而言具有显著形状特征的线路区域，以其作为模板来源；在搜索图像上对应模板区域附近进行实例检测，压缩搜索空间；再基于形态学理论检测线路缺陷信息。

总之，线路板作为电子电路最基本的组成部分，极大的影响着整个电子产品的质量。因此，如何对线路板缺陷实现精准检测是产品质量保障的重要环节。因此，研制出一套快速高效的FPC 缺陷自动检测系统满足国内市场需求已迫在眉睫。