科技论文分享 / 工业应用
智能手机、平板电脑等电子设备正朝着更小、更薄且采用更高密度组件的方向设计。因此，此类产品的电子元件不仅设计功能性更强，且更趋紧凑与精密。这导致精密自动涂布工艺需求增加，例如使用超微量胶粘剂对精密元件进行粘结或灌封，以及在高密度PCB上精密涂布焊锡膏。
核心导读
- 质量检验的核心在于把缺陷识别前移到制程中，减少不良品流入后段。
- 图像检测、形状追踪与自动化过程控制可提升稳定性，并降低人工判断差异。
- 将检测对象、缺陷类型与设备参数对应起来，是建立可靠工艺窗口的关键。
一、引言
智能手机、平板电脑等电子设备正朝着更小、更薄且采用更高密度组件的方向设计。因此，此类产品的电子元件不仅设计功能性更强，且更趋紧凑与精密。这导致精密自动涂布工艺需求增加，例如使用超微量胶粘剂对精密元件进行粘结或灌封，以及在高密度PCB上精密涂布焊锡膏。
对此类精密涂布实施100%全检需满足高精度、高稳定性及与产线节拍时间匹配的测量速度。本节介绍位移传感器在精密涂布在线检测中的有效应用案例。
二、精密涂布的3D形状测量（高速2D/3D激光扫描仪）
高速2D/3D激光扫描仪LJ-V7000系列采用宽幅蓝色激光束，可高速测量二维截面形状，且不受目标物材质、眩光或表面状态影响。LJ-V7000还能通过对二维截面形状数据进行图像处理生成三维形状，从而检测更细微的涂布缺陷。
1、CMOS粘合剂形状检测
图 1 文档配图，已转换为 WebP 格式。
A. 测量设置示例 B. 测量目标（沿CMOS软件包边缘应用的粘合剂） C.三维图像处理（合格产品示例：胶粘剂高度均匀） D.三维图像处理（不可接受产品的例子：检测到不同的高度。）
在此工艺中，粘合剂沿CMOS封装边缘涂布以实现与玻璃基板的粘接密封。粘合剂的高度、位置或体积（涂布量）存在缺陷会损害封装气密性，影响产品性能与耐久性。
基于高速2D/3D激光扫描仪LJ-V7000系列与图像处理系统结合的3D图像形状检测技术，可精确检测粘合剂宽度、涂布缺失等常规缺陷，还可检测传统视觉传感器难以实现的高度参数1。64,000次/秒的超高速采样率亦适用于节拍时间短的在线检测。
2、PCB焊膏检测
图 2 文档配图，已转换为 WebP 格式。
传统回流焊前PCB焊盘（PAD）自动焊膏涂布检测仅限于通过视觉传感器检查涂布区域。
LJ-V7000系列不仅能测量焊膏涂布面积，还能高速检测其高度、体积及位置。即使PCB元件高密度排布，仍可实现精准检测3。
三、精密涂布区域的高度/体积测量（3D干涉测量传感器）
精密电子元件组装工艺需通过点胶机器人实现超微量胶粘剂的高精度自动涂布。对此类小型精密电子元件进行在线检测时，采用点/线检测原理的位移传感器需频繁移动载物台，可能影响产线节拍时间。
图 3 文档配图，已转换为 WebP 格式。
3D干涉测量传感器WI-5000系列可瞬时测量涂布胶粘剂区域（由多点构成的表面）的高度与体积，实现高速高精度在线检测。
WI-5000系列可在10×10mm（0.39"×0.39"）区域内瞬间（最快0.13秒）获取80,000点高度数据或面积信息12。
该性能足以保障高速100%在线全检。
1、精密元件超微量胶粘剂的高度与体积检测
图 4 文档配图，已转换为 WebP 格式。
A. 晶体振荡器上少量粘合剂的图像 B. 三维测量结果（不可接受产品的例子：检测粘合剂峰值和高度的变化。） C. 从头顶高度数据测量中创建的可视化三维形状
精密元件（如小型晶体振荡器）的生产需在涂布后立即对超微量胶粘剂进行检测。WI-5000系列可瞬时测量微量胶粘剂的高度与体积，测量精度达1μm（0.000039"），确保实现高速100%在线全检。
凭借宽动态范围的光源发射，WI-5000系列可稳定测量材质、颜色、反射率及透明度各异的目标物。
即使面对元件封装等深腔目标物，仍可从上方测量表面（区域）高度。与传统测量单点的位移传感器不同，该传感器不受反射光中断或盲区导致的不可测区域影响。
传统位移传感器与WI-5000系列传感器测量面积的比较
图 5 文档配图，已转换为 WebP 格式。
A. 常规的位移传感器 B. WI-5000系列
图 6 文档配图，已转换为 WebP 格式。
可测量面积
图 7 文档配图，已转换为 WebP 格式。
不可测量面积
2、精密元件灌胶高度测量
LED（发光二极管）广泛应用于照明设备、显示背光等产品，因此长期可靠性至关重要。灌胶工艺需通过点胶机精确分配树脂，以固定内部元件或封装模块。
图 8 文档配图，已转换为 WebP 格式。
使用WI-5000系列进行LED灌胶在线检测，可稳定测量灌封树脂高度且不受目标物材质影响。与传统位移传感器不同，WI-5000系列瞬时测量整个区域而非单点，因此检测时目标物所需移动量极少。
原文选自：《Coating & Dispensing Technology》
本文根据原始 Word 文档整理为公众号 Markdown 版，图片已统一转换为 WebP，便于发布前继续排版与压缩。