引言
现在，若不使用机器视觉，则无法生产半导体。事实上，机器视觉是一种使能技术，其已使实现当今集成电路所需的密度成为可能，并使这类电路的生产能够符合成本效益。电子材料、活动组件、IC封装、无源元件和成品电子设备的供应商均采用机器视觉促进高质量生产以及降低成本。
作为二维和三维机器视觉基础的技术在电子装配应用中正变得更强大、更实用。现在，视觉系统可提供更高的分辨率、更快的速度和更佳的色彩属性。由于LED技术的发展，光源变得更强大，这使得生产线上的多方向和连续性光源更具成本效益。
视觉系统产品具有功能强大的视觉工具，经过拥有广泛应用专业知识的专业人员部署，电子生产工程师能够满足苛刻的生产和包装要求，以确保产品质量和安全。
电子行业中的检验挑战
表面贴装元件（SMD）的尺寸缩小到只有几毫米或者更微小，如晶体管、电容器、电阻器和其它组件，以在印刷电路板PCB）上实现更大的密度和功能。尺寸减少与功能增加相结合极大地改进了电子设备的性能，但也导致几乎无法以符合成本效益的生产速度进行人工装配或检验。
多年来，在元件布局之前的PCB翘曲检验、SMD拾取、放置和贴装验证以及焊接验证应用中，机器视觉一直是一种极为重要的工具。通过采用二维和三维解决方案，机器视觉定位托盘上的PCB，引导高速拾放机器人至单个SMD元件进行拾取，将机器人手臂引导回PCB以放置SMD，最后，验证焊接连接，以确认每根SMD引线是否穿过PCB或者经过安装孔。
若没有机器视觉的速度和精度作为机器人引导机制，现代PCB的组装将不可能实现。此外，由于电路板上元件的密度，采用人工方法将完全无法进行焊接验证。机器视觉不仅可验证连接，而且在出现焊接开裂、回流不足或者其它工艺特征的情况下，当制造工程师需要在问题装配线上排除故障时，其可提供缺陷反馈。
随着无源SMD和活动微处理器组件的尺寸不断缩小，高速生产线上可能错误放置或颠倒的元件只能通过机器视觉技术提供的自动检测例程确定。在SMD元件的例子中，机器视觉允许电子产品制造商在采取额外的附加价值步骤之前正确地放置或验证元件，从而减少返工和提高产量。
从历史上看，激光扫描设备被用于验证每个SMD以及微处理器引线（在其与PCB连接的位置）上的微型焊接连接。虽然这种方法允许制造商自动检验元件之间越来越小的间距，但激光扫描速度缓慢且价格昂贵。新的三维机器视觉技术允许批量分析焊膏和球等，以在采取额外的附加价值步骤之前验证电气连接。
鉴于新的政府法规的颁布，如《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》（RoHS指令），禁止铅等有毒金属在电子产品元件制造中的使用已经变得更加重要。虽然这样做对环境更安全，但采用锡和其他金属替代焊接材料将给电子产品制造商带来众多新的挑战，如须晶须以及缺口和裂缝等更常见的问题。所有这些条件均要求仔细控制回流焊接工艺，以防止短路和不良连接。只有通过仔细监测和使用实时机器视觉检验数据，制造工程师才有希望保持对他们焊接工艺的控制。
产品可追溯性/供应链管理
为了保证产品安全和高效召回，生产商必须能够快速识别和定位供应链中可能对消费者构成危害的潜在故障元件。
虽然由于微型化和自动化装配实现了成本节省，面对日益增加的功能，电子产品的价格一直保持相对稳定，但制造商在他们的整个生产车间必须具有可视性，以保持利润率。这意味着，在额外的劳动和精力花费在缺陷产品上之前，必须成功执行每个制造节点的产品检验和自动化装配流程的闭环控制。
同时，制造商面临更大的监管负担，需要跟踪他们的产品，验证环境合规性，同时需要限制因来自二级供应商的缺陷组件造成的产品召回。在这些情况下，机器视觉产品跟踪处于企业网络的最前沿，在整个制造流程中跟踪产品，向管理层提供他们需要优化生产的数据，同时保护他们的公司免受资金风险。
机器视觉产品用于电子元件制造
机器视觉产品用于电子元件制造
视觉传感器 是一种一体化解决方案， 具有内置相机、处理器、光源、光学元件以及能够以高达6 0 0 0 个元件/ 分钟的速度进行检 测和检验的输入/输出。对于电子产品制造商， 视觉传感器能够检查生产线上的元件方位。这些传感器可在不同的位置和尺寸条件下提供可靠的读取。通过消除位置调整的需求和最大限度地减少复位， 有助于减少生产停机时间和维持高速生产。
视觉系统 具有无以伦比的元件检测、识别和引导功能。这些独立的工业级视觉系统与高级视觉工具库结合使用， 具有高速图像采集和处理能力。多种型号选择， 包括线扫描和彩色系统，可满足所有价格和性能要求。
视觉软件 将高级编程的功能和适应性与图形编程环境的简单性结合在一起。无论您使用何种相机、图像采集卡和其它外围设备， 功能强大、经过广泛验证的视觉工具库允许全面的硬件独立性。V i s i o n P r o ? 是那些需要大量与现有P C 和人机界面（ HMI ） 硬件集成的相机或应用的系统集成商、OEM制造商和高级视觉用户的理想选择。
康耐视工具帮助电子产品行业提高质量
检验
机器视觉检验装配误差、表面缺陷、损坏元件和缺失特征。视觉工具识别物品和特征的方向、形状和位置。
引导
视觉软件引导自动化设备和机器人设备。经过广泛验证的视觉工具为高精度装配操作和其它制造流程校准元件。
计量/测量
视觉工具计量元件以检查关键尺寸，并为拣选和分类流程测量产品元件。
OCR/OCV
功能强大的算法可读取和验证直接标记在元件以及印刷在标签上的字母数字字符。
存在/缺失
康耐视视觉设备检测高速生产线上的简单特征和物品的存在性或缺失性，以提供基本的通过/未通过结果。
代码读取
专业化工具读取缓慢移动或高速生产线上难以读取的一维条形码或者二维数据矩阵码。
VisionPro帮助缩短应用开发时间和降低生命周期成本
公司：ASYS Automatisierungssysteme GmbH公司，德国多恩施塔特市
挑战：在其荣获奖项的INSIGNUM2000激光标记系统中实现全面的元件可追溯性。
所部署的机器视觉产品：VisionPro软件
解决方案：直接印刷在产品上的数字数据即使在大批量生产环境中仍可实现全面的元件可追溯性，激光标记技术的使用确保此流程中出现极低的错误率。为促进此流程而安装的硬件的性能和灵活性完全取决于所使用的图像处理软件的质量和功能。
实现的好处：康耐视Vi s ionPro视觉软件快速、准确且功强大。通过集成VisionPro软件，INSIGNUM2000荣获了NPI大奖。INSIGNUM2000激光器现在在15秒内可读取多达20个代码，包括处理代码。
公司：ASYS Automatisierungssysteme GmbH公司，德国多恩施塔特市
挑战：在其荣获奖项的INSIGNUM2000激光标记系统中实现全面的元件可追溯性。
所部署的机器视觉产品：VisionPro软件
解决方案：直接印刷在产品上的数字数据即使在大批量生产环境中仍可实现全面的元件可追溯性，激光标记技术的使用确保此流程中出现极低的错误率。为促进此流程而安装的硬件的性能和灵活性完全取决于所使用的图像处理软件的质量和功能。
实现的好处：康耐视Vi s ionPro视觉软件快速、准确且功强大。通过集成VisionPro软件，INSIGNUM2000荣获了NPI大奖。INSIGNUM2000激光器现在在15秒内可读取多达20个代码，包括处理代码。
In-Sight为过热温度控制器提供快速检测
公司： Bangze设备公司，中国
挑战：在近300℃（572°F）的温度环境和短路间距仅1mm左右（0.04英寸）的条件下进行热保护短路检验。所部署的机器视觉产品：In-Sight? 视觉系统
解决方案：将视觉系统安装在一个非常狭窄的隔热空间，使用In-Sight Explorer软件中找到的边线工具发现双金属片边线。最后，使用测量工具测量两条线之间的直接距离。
实现的好处：系统收到检验信号后，In-Sight系统将进行10个热保护测量，精度为±0.04mm，并在10毫秒内发送信号，从而为Bangze设备提供理想的生产制造条件。
In-Sight为PCB上的激光代码提供光学控制
公司：Rommel GmbH公司，德国埃英根
挑战：采用激光数据矩阵代码确保PCB电路板实现无缺陷生产。
所部署的机器视觉产品：In-Sight视觉系统
解决方案：Rommel GmbH公司采用创新型激光扫描头，其具有移动偏转镜、CO2激光器和In-Sight视觉系统，以实现精度目标。
实质功效：智能且全面的In-Sight 视觉系统帮助Rommel公司完美地执行所需的激光标记任务。所采集到的图像和数据可采用In-Sight Explorer软件和行之有效的广泛视觉工具库轻松处理。此外，系统坚固耐用的压铸铝和不锈钢外壳使智能视觉系统能够非常有效地抵御高振动应力，保护系统内部运作不受灰尘和碎屑干扰。
视觉系统减少MEM亚微米级公差检验的时间达90%
公司：DWFritz自动化公司，美国
挑战：微机电系统（MEMS）定位在塑料外壳中时需要保持亚微米级的公差，以便将模具上的机械部件与外壳上的接口组件对齐。
所部署的机器视觉产品： VisionPro 软件
解决方案：一个MEMS元件检验工具采用了两台康耐视相机和一个康耐视图像采集卡，在九个生产步骤中执行500次以上测量，周期时间不超多30秒/步骤。
实质功效：精密检验机器在九个生产步骤中以120个元件/小时的速度执行了500多次测量，从而在只有一名操作员的条件下实现100%的检验。当拆卸和更换元件时，运动夹具提供优于0.2微米的可重复性。检验系统测量同一元件上的较大和较小特征，并将高倍率和低倍率相机之间的测量联系起来。康耐视相机和图像采集卡提供所需的高水平分辨率，以确保在每个单元上实现亚微米级公差检测。
简易的视觉系统帮助连接器制造商实现零缺陷生产
公司：JST, 美国
挑战： 实施测量元件精度达0.1mm的视觉系统，以便足够迅速地调整机器参数，以避免缺陷。
所部署的机器视觉产品：In-Sight 视觉系统
解决方案：In-Sight视觉系统在模块化包装中提供全面的解决方案，无需任何额外的硬件或其它设备。高分辨率、快速的图像采集时间和易于使用的视觉工具使其成为了完美选择。
实质功效：部署机器视觉后，不合格产品的数量在此期间已减少至百万分之零（ppm），远低于极其严苛的六西格玛质量基准3.4 ppm。
在较大表面积上实现高精度检验
公司：Meder公司，中国上海
挑战：以高精度检验印刷电路板（PCB）
所部署的机器视觉产品：In-Sight视觉系统
解决方案：一种机械移动策略创建了XY-方向二维平台，包括In-Sight视觉系统以及三组光源，用于执行检验。
实质功效：所使用的方法确保了高精度，并保证可以检验到较大面积的PCB。这是机器视觉行业实现的一个显着技术进步。
机器视觉让供应链管理变得更轻松
电子产品制造过程中采用的可追溯性系统越佳、越
精确，则能够越快地识别和解决问题。下面是机器
视觉帮助管理供应链的四种方式：
1. 改进在制品的管理
2. 减少库存
3. 优化生产工具的可用性和使用
4. 最大限度地减少不合格产品的配送总结
随着电容器和其它无源元件的测量尺寸精确至微米以及半导体的关键测量尺寸为纳米，自动化机器视觉提供了唯一符合成本效益的半导体元件和电子装配质量检查方式。当与直接自动化信号测试结合使用时，机器视觉让制造商能够控制电子制造过程中的每个步骤——从来件检验到装配、包装和运输。
此外，机器视觉能够读取元件上二维数据代码以及JEDEC托盘信号的能力，为OEM制造商提供了查看和管理他们整个供应链的能力，从而促进了精益化、利润驱动型电子企业的发展，以满足当今快速变化市场的需求。
