講解電子設(shè)備小型化、集成電路(IC)微型化,給印刷電路板(Printed Circuit Board ,簡稱PCB)的制作提出了布線密集化、層數(shù)多層化的較高要求。多層PCB是將每一層PCB蝕刻且檢測無誤后,疊放在一起,中間加上環(huán)氧樹脂壓制而成。任何一層PCB有問題,都會導(dǎo)致整個多層PCB板報廢。因此,對PCB板的線寬、夾角和焊盤直徑等參數(shù)的高精度測量是保證高質(zhì)量制作的重要環(huán)節(jié)。PCB線路板廠家以往通常采用百倍鏡和通用的二次元進行測量,百倍鏡測量精度依賴于工人的經(jīng)驗,典型值為0.1mm,且測量速度慢,通用的二次元,典型測量精度為0.01mm,且是手動測量,操作不方便。 本課題組利用基于圖像測量技術(shù),研制了高精度的多層PCB測量系統(tǒng),典型精度**3um,已應(yīng)用于多家線路板生產(chǎn)廠,**良好的社會和經(jīng)濟效益。本文在現(xiàn)有系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,為提高系統(tǒng)測量精度,主要開展了以下研究工作:

?(1)研究了圖像非線性校正方法。通過CCD圖像傳感器采集線路板圖像,成像光學(xué)系統(tǒng)的固有特性使得數(shù)字圖像存在非線性畸變,影響測量精度,從位置校正、灰度校正兩個方面來對畸變圖像進行校正。高多層智能PCB廠家先建立畸變校正模型,選擇典型的畸變圖像提取特征點的理想坐標(biāo)和實際畸變點的坐標(biāo),利用誤差平方和較小準(zhǔn)則下較優(yōu)近似解思想求解畸變系數(shù);再把畸變系數(shù)代入畸變模型中實現(xiàn)整幅畸變圖像的位置校正;由于位置校正的結(jié)果不一定為整數(shù),最后采用雙線性插值法進行灰度校正。實驗表明,畸變的校正**了良好的效果。

?(2)研究了亞像素邊緣點集提取方法。先通過圖像校正、中值濾波、SUSAN(Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus)像素級邊緣檢測和圖像分割對圖像進行預(yù)處理,得到二值圖像;再選定目標(biāo)區(qū)域,通過OFMM(orthogonal Fourier–Mellin moments)矩對目標(biāo)區(qū)域中的邊緣點進行亞像素**位,得到亞像素邊緣點集;最后采用較小二乘直線擬合法去除邊緣點集中的奇異點,獲取真實邊緣點集,為后續(xù)高精度測量作準(zhǔn)備。

?(3)研究了直線線寬和夾角測量的高精度方法。東莞PCB線路板廠家通過較小二乘法分別擬合有效的亞像素邊緣點集得到邊緣所在的直線,利用點到直線的平均距離計算線寬;利用直線間夾角平均值計。

為了讓電子通訊技術(shù)有較高速的發(fā)展。高質(zhì)量的高速傳送，現(xiàn)在的通訊設(shè)備中很多都開始使用高頻印制多層PCB線路板，多層高頻線路板的材質(zhì)具有優(yōu)良的電性功能，較好的化學(xué)穩(wěn)定性，主要有以下四大點：

1.?具有信號傳輸損失小，傳輸延遲時間短，信號傳輸失真小的特性。

2.?具有郵秀的介電特性(主要指：低相對介電常數(shù)Dk,低介質(zhì)損耗因數(shù)Df)。并且，這種介電特性(Dk，Df)在頻率、濕度、溫度的環(huán)境變化下仍能保持它的穩(wěn)定。

3.?具有特性阻抗(Zo)的高精度控制。

4.?具有優(yōu)異的耐熱性(Tg)、加工成型性和適應(yīng)性。

基于以上特性，高頻板廣泛應(yīng)用于無線天線、機站接收天線、工率放大器、元器件(分流器、合流器、過濾器)、雷達系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等通訊設(shè)備中。

多層高頻線路板設(shè)計，基于成本節(jié)約、提高彎曲強度、電磁干擾控制等因素，常以混壓板的形式出現(xiàn)，稱為高頻混壓板。高頻混壓材料選擇并進行疊構(gòu)組合的設(shè)計多種多樣，不勝枚舉。而明義電子通過研發(fā),實驗試生產(chǎn)了一個多層高頻線路板，采用了高頻材料RO4350B/RO4450B與FR4材料組合混壓。

試生產(chǎn)結(jié)果表明，多層高頻混壓線路板疊構(gòu)設(shè)計，基于成本節(jié)約、提高彎曲強度、電磁干擾控制中的一個或多個因素，須采用壓合過程中樹脂流動性較低的高頻半固化片及介質(zhì)表面較為光滑的FR-4基板，在此種情況下，對于產(chǎn)品在壓合過程中粘結(jié)性控制存在較大的風(fēng)險。

實驗表明，通過選擇FR-4 A材料、板邊球形流膠阻流塊設(shè)計、壓合緩壓材料的使用、壓合參數(shù)控制等關(guān)鍵技術(shù)的運用，實現(xiàn)了混壓材料間的粘結(jié)性良好，線路板經(jīng)測試可靠性無異常。電子通訊產(chǎn)品用高頻線路板的材質(zhì)確實是一個很好的選擇。