高光谱成像技术在电子元器件漏胶检测的应用

一、技术原理与检测优势  

高光谱相机通过获取物质在900-1700nm近红外波段的光谱特征（光谱分辨率8nm），可精准区分电子元器件、胶水、电路板等材料的化学差异。其核心原理基于光栅色散技术，将入射光分解为1024个窄波段，通过传感器捕捉每个像素点的光谱能量分布，形成"光谱指纹"。相较于传统AOI（自动光学检测）无法穿透透明胶层的局限性，高光谱技术不仅能识别胶水的物理分布，还能分析其化学成分，即使微米级漏胶也能通过非监督聚类算法实现可视化定位。

二、实验方法与关键参数  

1. 设备配置：  

   采用SP130M型高光谱相机，搭配外置推扫台架，曝光时间20ms，镜头距样本32cm。该设备在芯片缺陷检测中同样表现出色，可识别金属层0.1μm级划痕。  

2. 样本处理：  

   选取30个电子元器件样本中的典型漏胶案例（2号样品），重点检测大孔周围及芯片内部的胶水分布。  

3. 数据采集：  

   通过1024波段连续扫描，生成包含空间-光谱信息的立方体数据，利用DN值（数字量化值）对比分析胶水与基材的光谱反射率差异。

三、检测效能与行业价值  

1. 缺陷识别精度：  

   实验显示，漏胶区域在1300-1450nm波段呈现显著吸收峰，与非漏胶区光谱波形差异达15%以上。类似技术已成功应用于香烟包装胶水检测，区分精度达98%。  

2. 生产质控革新：  

   可实时发现胶水用量偏差（±5%）、位置偏移等工艺问题，避免因漏胶导致的短路风险（实验样本故障率降低92%）。在PCB板检测中，该技术还可同步识别焊盘缺陷与三防涂覆异常。  

3. 经济效益：  

   相较于人工复检（耗时3-5分钟/件），高光谱系统检测速度达0.2秒/件，且误检率低于0.5%。在Mini LED等精密制造领域，其多光谱联合分析能力还可区分物理损伤与表面污染。

四、技术拓展与未来方向  

当前技术已形成从数据采集（SP130M相机）、算法分析（非监督聚类）到结果输出的完整闭环。未来可结合以下方向深化应用：  

• 多场景适配：扩展至2700-5300nm中红外波段高光谱相机，增强对特种胶水的识别能力  

• 智能数据库：建立胶水光谱特征库，支持跨行业比对（如电子胶与香烟胶水的化学差异分析）  

• 工业4.0集成：与PLC系统联动，实现产线自动分拣，已在PCB板检测中实现缺陷分类准确率99.3%

结论：高光谱成像技术通过"一机多用"的检测模式（电子漏胶、芯片缺陷、香烟胶水等），正推动制造业质检向智能化、非接触化转型。杭州彩谱科技的FS系列设备已验证其在微米级缺陷识别中的可靠性，为电子元器件的工艺优化提供了全新解决方案。