在工業制造領域中，汽車制造業被譽為“工業中的工業”，零配件多，產業鏈長，隨著我國的汽車行業規模日益壯大，汽車零部件產業也實現持續穩步增長。而對于汽車生產制造商來說，汽車制造最核心的問題便是安全，因此，嚴格檢測汽車的每一個零部件至關重要。海伯森點光譜共焦位移傳感器不受角度、光照、平整度等影響，可實現對各種材質物品的精密測量，比如零件表面粗糙度以及輪廓倒角的應用檢測，除此之外，海伯森3D線光譜共焦傳感器還可以實現對汽車精密零部件（剎車片、發動機葉片等精密五金缺陷，塑料電鍍等高反光材料，電池組電極檢測，內置芯片、印刷電路板等）的3D形貌、體積尺寸、高度值和缺陷等更加豐富的應用檢測，助力汽車制造行業發展。

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更多傳感器產品，請咨詢海伯森技術，專業國產傳感器研發生產公司，專注精密測量、3D測量領域，致力于建立一流的高端智能傳感器品牌。

公司主營：位移傳感器、光電傳感器、測距傳感器、激光傳感器、激光位移傳感器

包含：六維力/六軸力傳感器、高速工業相機、固態激光雷達、光譜共焦傳感器、tof激光雷達、和3D線光譜共焦傳感器。

以陶瓷劈刀為例，作為IC封裝行業的消耗品，其被譽為“精密陶瓷行業的寶藏”，主要應用是安裝在鍵合機上用引線鍵合的方式鍵合焊點。陶瓷劈刀以其低成本優勢獨占了芯片和基板電路連接90%以上的市場！未來銅線勢必替代金線成為主要健合線，因此，陶瓷材料的改進和表面粗糙度制作方法將成為其中的關鍵。一般選擇陶瓷劈刀的最佳內孔徑是金線直徑的1.4倍，而市面上很多微電子鍵合金線，直徑小到1μm—3μm。因此，在生產制造環節上就需要極其精密的在線測量，通常企業會選擇使用精密光學傳感器完成檢測工作。海伯森點光譜共焦位移傳感器單通道模式下能夠實現最快72000次/秒的超高速測量，最多支持四通道同步測量，提高速度，降低成本。另外，這款用于陶瓷劈刀檢測的光譜共焦傳感器最小光斑為1.4μm，適合測量精密陶瓷等微小幾何結構和輪廓變化。

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公司主營：3D閃測傳感器、3D線光譜共焦傳感器、點光譜共焦傳感器、激光對刀儀、超高速工業相機、六維力傳感器、激光對針傳感器等

       PCB板是電子產品的重要精密部件，在整個產業鏈中起到了承上啟下的作用，它的質量對產品的性能起到直接的影響作用。換句話說，PCB線路板行業就是一個以質量取勝的行業。外觀檢測是PCB檢測工作非常重要的一部分，對精度、效率、速度等方面都有很高的要求。隨著人口紅利的弱化和自動化技術升級，機器逐漸替代人工檢測并發揮著更大的效用。機器視覺檢測技術擁24小時重復運轉、識別效率高、識別精度高等特點，因此應用范圍廣。

1、PCB在全過程檢測期內開展的成本費遠遠地小于在最后檢測和查驗以后開展的成本費。

2、能盡快發覺可重復性不正確，如貼片偏移或有誤的料盤安裝等，確保產品品質，減少人力資本成本費，提升勞動效率。。

3、非接觸測量，不容易毀壞和刮劃PCB板，為加工工藝技術工作人員出示SPC材料。

4、測試代碼的轉化成十分迅速。PCB機器視覺檢測設備的測試代碼可立即由CAD材料轉化成，十分便捷。與ICT對比，因為不用制做專業的工裝夾具，其檢測成本費也大幅度減少。

5、能緊跟SMT生產流水線的制造節奏。再過去很多加工廠在加工過程中對PCB部件開展檢測依賴于人工目檢，而現階段PCB檢測技術能保證高節拍的在線檢測需求。

6、檢測的可靠性較高。檢測的因素是準確性和可靠性，人工目檢自始至終有其局限，而PCB檢測技術檢測則防止了這些方面的不利條件，能維持不錯的準確性和可靠性。

       在外觀缺陷檢測應用中，機器視覺檢測設備往往采用非接觸式測量檢測技術，相比較傳統接觸式檢測方法更能避免產品外觀的磨損、變型或出現異物等，就比如光學外觀檢測，包括ToF激光、雙目結構視覺和光譜共聚焦檢測等技術，由于PCB板具備應用范圍廣、材料組成成分復雜等特點，尤其是表面涂膠、焊錫、走線等，不只是精度高，還要材質的適應性強，因此對檢測設備的技術要求極為嚴苛。

       海伯森光譜共焦傳感器不懼強反射光，檢測材質適應性廣，可有效檢測出高反光玻璃、透明體和強吸光物體材料；高性能硬件集成，配合自研發的光學檢測算法，亦可實現亞微米級精度的產品外觀檢測；不同的選型，讓客戶可自定義地選擇2D、3D、2D/3D復合的檢測需求。

為了達到理想的散熱效果，在設計一些功率電路時往往需要考慮散熱片的尺寸大小，靠“經驗”判斷無法保證準確度，太大增加成本，過小了改版麻煩， 同時還要考慮到裝配位置的問題，因此有必要對散熱片做各種檢測。

散熱片外觀檢測傳統方式是采用人工目檢并借助游標卡尺或其他產線量測治具來完成，效率低且難以保持一致性，尤其當下人工成本攀升，機器視覺由于具有檢測速度快、精度高、穩定性好和安全可靠等優勢，成為企業產線升級實現降本增效的不二之選。

◆ 下面我們來賞析一份采用點光譜共焦位移傳感器對散熱片進行雙頭測厚的應用案例。

1. 項目需求

測量散熱片厚度

2. 檢測方案

● 由于銀、鋁、銅等材質光的反射率非常高，可采用光譜共焦色散法檢測樣品；可以通過測量兩面的標記點獲取厚度值。

● 在樣品表面選取邊緣18 個采樣點，利用特殊支架以雙頭測厚方式同時掃描兩面的標記點位置，通過標定算法計算差值獲取樣品厚度值，并通過多次數據采集驗證數據的重復性，示意圖如下：

3. 測試部署

i.在室內進行測試，確保室溫正常；

ii搭建好測試平臺，保證測試設備的正常運行；

iii. 調節傳感頭與被測物體之間的大概距離，利用客戶端雙頭測厚校正的步驟，使兩個光軸同軸；

iv. 對系統參數進行設置，自動調光，預設積分時間：400us，中值濾波和滑動平均濾波都是：128，觸發模式：Timing trigger。

v.移動到樣品上有標記的 18 個點位進行雙頭測厚，記錄其厚度數據，重復測量 10次；

vi. 整理每個點的數據，匯總分析。

4. 測量現場

傳感頭HPS-CFL030 + 控制器HPS-CF2000 組合

5. 檢測數據

6. 結論

由所有測量數據分析可知，海伯森點光譜共焦位移傳感器測量金屬散熱片所有 18 個點位的數據的重復精度能夠達到 0.7um 以下。

不同點位的數據差異的原因是標記點位上有水筆的油墨，會造成一定的測量誤差，但是配合機臺的誤差在內，重復精度還是比較好的，具體效果可能還是要看實際的測量環境。

隨著工業技術的發展升級，數字化轉型加速了智能制造進程，機器視覺工業、消費、軍工、航天等各大領域應用優勢明顯。而光譜共焦傳感器作為“新技術產品”，檢測材質適應性強，精度高、穩定性好，且檢測頻率快，有效提升檢測效率，減少人工成本，未來市場前景廣闊。

現如今各類電子產品的設計正朝著低功耗、低電磁輻射、高可靠性、小型化、輕量化的方向發展，PCB作為電子元器件電氣相互連接的載體，制造工藝也在不斷升級。

PCB在制造過程中通常會采用過孔方式連接印制導線來達成電氣性能提升、材料成本降低的目標，其設計方式包括通孔、盲孔和埋孔。相對于通孔，采用盲孔或埋孔方式可有效提升多層板的密度，減少板層數和板面尺寸，適用于高速電路設計。

高速PCB的過孔設計工序極為復雜，對鉆孔的精度要求很高，孔過淺無法提供良好連接，孔過深則會降低信號質量或引起失真。傳統人工目檢無法滿足大批量的檢測需求，通常需要借助機器視覺設備進行輔助。

◆ 下面我們來賞析一份采用海伯森3D線光譜共焦傳感器檢測PCB過孔深度和直徑的應用案例。

1. 項目需求

PCB過孔深度和直徑測量

2. 產品選型

考慮到PCB鉆孔的孔直徑和過孔間距小，斜射式測量容易產生遮擋盲區，因此可以選用點間隔小、測量點密集、角度兼容性好的同軸式3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX1000配合控制器HPS-NB3200進行測量。

海伯森同軸式3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX1000

3. 測試部署

i.在室內搭建好測試平臺，確保室溫正常，保證測試設備的正常運行；

ii.調節傳感頭與被測物體之間的大概距離，利用客戶端調整測量信號；

iii.設置測量參數：掃描頻率4000Hz，采樣點間隔1.1μm，線間隔4μm，采樣速度16mm/s；

iv.整理測量數據，匯總分析。

4. 檢測效果

5. 測試總結

掃描該PCB樣品后，利用灰度圖可以進行指定盲孔的深度和直徑測量。此外，過孔的位置、形狀都能很好地在3D點云上呈現，通過顏色區分還可分辨出PCB板不同位置的高度變化。從下表中可以看到10個標記點內外圈直徑和高度數據，對不同點位的測量會因機臺誤差、水筆油墨等因素導致測試結果的差異，具體效果可能還是要看實際的測量環境。

PCB外觀檢測項目繁多，在過孔檢測的項目中除了孔深的測量，還包括孔徑尺寸、過孔位置和尺寸等，而PCB本體的檢測更為復雜，例如BGA封裝、導線布置、板面細節和形貌尺寸等等，這些還需要部署多樣化的檢測設備來相互配合。隨著信息技術發展，機器視覺產品陣營在不斷豐富，光譜共焦傳感器作為“新技術”品類具備獨特的優勢，檢測不受限于材質種類，精度高、穩定性強且檢測頻率快，非常適合于各類高反光、強吸光及透明物體的在線測量，未來市場前景廣闊。

作為國產一線高端智能傳感器制造企業，海伯森深耕技術研發與創新，在光譜共焦領域已掌握多項自主核心技術，并先后推出多款先端2D/3D檢測傳感器，填補國產技術市場空白。截至目前，海伯森已成為全球唯一一家同時擁有點光譜、斜射式線光譜和同軸式線光譜產品系列的廠商。放眼未來，海伯森將立足市場需求，繼續推出更多高性能、易用可靠的智能傳感器產品及專業解決方案，為工業智造賦能！

隨著科學技術的發展，電子設備的結構越來越復雜，對其所應用的電子元器件的性能要求也越來越高。而接插件的性能、可靠性則直接影響到電子設備的性能及可靠性。這就使得接插件的結構設計、制造工藝、裝配等過程環節技術難度加大，不可靠因素增多，且變得更加復雜，因此，對接插件的檢測方法進行研究就顯得愈加重要。

Part One 應用實測

使用合適的檢測設備可以對連接器的毛邊、變形、劃傷、壓傷、缺料、色差、盲孔等各類缺陷進行快速精準檢測，還能夠測量連接器的輪廓尺寸等數據，高效快速地判斷產品是否合格。

01 檢測實物

本次測試的樣品如下圖所示。

02 檢測要求

03 檢測過程

采用3D閃測傳感器HPS-DBL60對樣品進行掃描。

HPS-DBL60采用新型3D閃測技術，無需一秒即可完成62*62mm工作區域的2D尺寸和3D輪廓的測量，具備識別精度高、測量視野廣和檢測節拍快等特點，重復測量精度可達到1μm，可滿足既定測量要求。

檢測結果

使用海伯森3D閃測傳感器HPS-DBL60對樣品進行精密測量，可以在0.73秒內獲取接插件外觀3D形貌及接插件插針2D尺寸和高度信息：

插針高度 0.592mm

橫截面積 8.4327mm

間距 2.738mm

傾斜角度 1.216°

高度 8.5614mm

斷差 5.444mm

凹坑深度 0.3075mm

孔徑 3.1914mm

通過系統對比可以發現樣品表面有明顯凹坑，判定樣品有缺陷；同時，不到1秒的耗時，極大提高了檢測效率。

Part Two 產品介紹

海伯森HPS-DBL系列，是一種2D、3D復合的高精度視覺檢測傳感器，采用投影方式向測量對象上投射出結構光圖案和不同波長的不同均勻光，并采集物體表面圖像數據信息，通過控制系統對數據進行分析處理，獲取到全視角彩色3D圖像。

01 產品優勢及特點

產品配備精密CMOS感光元件，四位一體彩色投光單元，超低畸變遠心鏡頭，并內置自研AI投光及圖像優化算法，具有檢測全方位、高精度、速度快、無檢測死角和系統簡單，易于集成等特點。

02 行業應用

可應用于各種產品外觀尺寸的2D/3D在線檢測場景中，實現3C、半導體、鋰電、金屬工件、PCB等復雜材料外觀的微米級檢測。

公司介紹

海伯森技術（深圳）有限公司是一家具備跨專業領域綜合研發實力的國產高端工業傳感器制造企業，主營產品包括3D閃測傳感器、3D線光譜共焦傳感器、點光譜共焦位移傳感器、超高速工業相機、六維力傳感器及各類激光檢測傳感器。

公司深耕先進傳感技術研發，已持續多年為海內外500強名企提供高性能、高保障的傳感器產品和優質的技術服務，助力實現智慧工業和萬物互聯。

作為全球最新顯示技術的戰場，中外顯示巨頭都展出了應用各種前沿技術的顯示產品，如超薄Mini-LED背光電視/車載貫穿屏、Micro-LED透明顯示屏/透明電視/無縫拼接顯示器/交互式透明智慧車窗等。

回顧在顯示技術的發展歷程中，我們經歷了從CRT到LCD，再到OLED的技術革命，每一次技術的變革，都帶來了畫質效果的顯著提升；而當前又有一種新興的顯示技術正在崛起，它就是Mini-LED。

什么是Mini-LED？

根據《Mini-LED 顯示屏通用技術規范》團體標準，Mini-LED器件（Min-LED device），芯片長邊尺寸介于100~300μm之間的LED器件。由Mini LED像素陣列、驅動電路組成且像素中心間距為0.3-1.5μm的單元。

【利亞德（300296）定義Micro-LED：芯片單邊尺寸小于100μm】

將微小LED燈珠轉移到PCB板或玻璃基板上的基座，是Mini-LED產品生產過程中的關鍵工藝；隨著燈珠體積越來越小，同等區域大小燈珠數量也就越來越多，通過人工目視對基板來料外觀檢測已不能滿足現有檢測需求。

Hypersen

Part One 應用實測

為了能快速篩選出合格基板，提高自動化生產的Mini-LED產品良率，減少不良品從而降低整生產成本，對Mini-LED基座進行機器視覺高精度外觀檢測顯得愈加重要。

01 檢測實物

本次測試的樣品如下圖所示。

02 檢測要求

03 檢測過程

采用3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX1000對樣品進行掃描。

3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX1000是一款基于光譜共焦原理的非接觸式光學檢測傳感器，Z軸重復精度0.1μm，X方向分辨率1.1μm，一次掃描即可記錄詳細原始數據并生成多種形式的2D/3D圖，可完成透明、鏡面、高反光等幾乎所有材質表面的高精度3D測量。

檢測結果

使用海伯森3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX1000對樣品進行精密測量，可以獲取底座（長度、寬度、平面度、斷差）以及膠（漆）厚/凸起高度信息：

· 底座長度3270.23μm

· 平面度11.883μm

· 膠厚23.9061μm

· 斷差13.402μm

· 底座寬度1244.62μm

· 凸起高度23.9061μm

Hypersen

Part Two 產品介紹

海伯森HPS-LC系列是基于光譜共焦法原理的非接觸式光學精密測量傳感器，具備檢測速度快、成像分辨率高、材質適應性極強等特點。

01 產品優勢

產品采用線掃描CMOS成像方式實現對被測物外觀的3D特征數據分析，在技術上突破傳統檢測方式的限制，測量過程不受反射光光強的影響。

02 行業應用

有效解決了業內對透明體、高反光鏡面、黑色橡膠等材料高精度外觀檢測難題，適用于3C電子、半導體、汽車電子、醫療和科研等領域的在線檢測應用。

公司介紹

海伯森技術（深圳）有限公司是一家具備跨專業領域綜合研發實力的國產高端工業傳感器制造企業，主營產品包括3D閃測傳感器、3D線光譜共焦傳感器、點光譜共焦位移傳感器、超高速工業相機、六維力傳感器及各類激光檢測傳感器。

公司深耕先進傳感技術研發，已持續多年為海內外500強名企提供高性能、高保障的傳感器產品和優質的技術服務，助力實現智慧工業和萬物互聯。

3月14日，全球三大家電及消費電子展之一中國家電及消費電子博覽會AWE 2024在上海開幕，三星、TCL、海信、長虹、聯想、創維等終端廠商亮相AWE 2024，共同聚焦創新顯示，并展出各自采用最新顯示技術的新型產品。

當新型顯示技術逐漸成熟，已經完美應用在大型產品后，下一步的技術迭代需要克服的難題，產品小型化必是其一。

在今年初的國際消費電子展（CES）期間，我們已經通過《行業應用丨基于光譜共焦技術的Mini-LED基座檢測》這篇文章，分享過要對Mini-LED基座進行檢測的原因。

一般來說，對于有大量空間的設備，如計算機和電視等產品，使用剛性PCB可以有效節省成本，輕松保證質量；

而柔性PCB是一種特殊類型的電路板，可以彎曲成所需的應用形狀；與常規的剛性電路板相比，這種電路板將導電通路和電氣元件放置在柔性基材上。

圖：Mini-LED制作工藝流程

這種靈活的設計有節省空間和重量優點，非常適合應用于智能穿戴產品的生產制造中。

這次我們帶來了一種柔性PCB焊盤的檢測應用，大小剛好適配各類智能穿戴產品的應用。

01 檢測實物

由于樣品整體的高反光性，且帶有一層透明涂層，需要使用光譜共焦技術才能實現測量，且對于效率、精度、及量程等有一定要求，我們將選用基于光譜共焦技術的3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX3000進行測量。

02 檢測要求

· 產品名稱：柔性PCB焊盤檢測

· 測量項目：外觀檢測-焊盤面積、焊盤間隙、凸起高度、編號識別

· 測量要求：高效、準確

03 檢測過程

采用3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX3000對樣品進行掃描。

3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX3000一款基于光譜共焦原理的非接觸式光學檢測傳感器，Z軸重復精度0.4μm，X方向分辨率4.9μm，一次掃描即可記錄詳細原始數據并生成多種形式的2D/3D圖，可完成透明、鏡面、高反光等幾乎所有材質表面的高精度3D測量。

04 檢測結果

使用海伯森3D線光譜共焦傳感器HPS-LCX3000對樣品進行精密測量，可以獲取上述信息。

【產品介紹】

海伯森HPS-LCX系列是基于光譜共焦法原理的非接觸式光學精密測量傳感器，具備檢測速度快、成像分辨率高、材質適應性極強等特點。

01 產品優勢

產品采用線掃描CMOS成像方式實現對被測物外觀的3D特征分析，在技術上突破傳統檢測方式的限制，測量過程不受反射光光強的影響。

02 行業應用

有效解決了業內對透明體、高反光鏡面、黑色橡膠等材料高精度外觀檢測難題，適用于3C電子、半導體、汽車電子、醫療和科研等領域的在線檢測應用。

蝕刻是一種利用化學強酸腐蝕、機械拋光或電化學電解對物體表面進行處理的技術。從傳統的金屬加工到高科技半導體制造，都在蝕刻技術的應用范圍之內。

在印刷電路板(PCB)打樣中，蝕刻工藝一旦出現問題必然是批量性問題，最終會給產品造成極大品質隱患。

雖然蝕刻工藝的不斷改良及新材料應用，使得印刷電路板(PCB)蝕刻加工的產品良率一直在提升，但是下游客戶對于成品的要求也越來越高。

側蝕問題是產品蝕刻過程中經常被提出來討論的一項，由于目前腐蝕液的固有特點，不僅向下而且對左右各方向都產生蝕刻作用，所以側蝕幾乎是不可避免的，而側蝕程度則嚴重影響印制導線的精度，進而影響生產良率。

傳統的2D視覺技術已經無法滿足高精度的印刷電路板(PCB)外觀檢測。3D成像技術則以其獨特的優勢，輕松地在視野范圍內構建目標物的狀態，無論是斷差還是孔徑孔深，都能清晰可見。

由于樣品Z方向的測量要求極高、公差達到1μm，我們使用Z方向重復精度為0.1μm，基于光譜共焦技術的3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF1000進行測量。

01

檢測實物

02

檢測要求

產品名稱：PCB蝕刻檢測

測量項目：外觀檢測

測量要求：斷差、槽深、槽寬

03

檢測過程

采用3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF1000對樣品進行掃描。

3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF1000是LCF系列中綜合性能最強的視覺檢測傳感器，采用光譜共焦原理，5.9mm線長，3mm量程，2048點/線掃描密度，0.1μmZ軸重復精度，2.8μmX軸點間隔，可完成透明、鏡面、高反光等幾乎所有材質表面的高精度3D檢測。

04

檢測結果

使用海伯森3D線光譜共焦傳感器HPS-LCF1000對樣品進行精密測量，可以獲取上圖信息。

【產品介紹】

01

產品優勢

海伯森HPS-LC系列是基于光譜共焦法原理的非接觸式光學精密測量傳感器，具備檢測速度快、成像分辨率高、材質適應性極強等特點。

02

行業應用

光譜共焦成像技術有效解決了業內對透明體、高反光鏡面、黑色橡膠等材料高精度外觀檢測難題，而線光譜共焦技術使得成像速度有了質的提升，這一技術廣泛適用于3C電子、半導體、汽車電子、醫療和科研等領域的在線檢測應用。

作為中國領先的高端智能傳感器企業，海伯森技術（深圳）有限公司專注于高性能工業傳感器的技術創新和探索，具備光、機、電、算技術綜合應用于傳感器產品的研發能力和規模化生產能力，主營產品包括3D閃測傳感器、3D線光譜共焦傳感器、點光譜共焦傳感器、激光對刀儀、超高速工業相機、六維力傳感器、激光對針傳感器等。