检测参数 3D

本章节详细介绍 3D 模式 下的检测工具及其参数含义。 与 2D 检测相比,3D 检测利用高度与形貌信息,可更好地排除光照与纹理干扰,适合识别高度异常、翘起、立碑、倾斜等缺陷;两类检测项可按需组合使用以获得更稳定的结果。

1. 本体工具

用途:判断元件主体是否存在异常,包括偏移、旋转、缺损、极性方向错误,以及高度与倾斜类异常。 系统支持 2D 图像检测3D 高度检测 相结合:

  • 2D 检测

    主要基于图像和 AI 模型的判定,用于识别 外观缺陷,如本体缺损、裂痕、极性反转、字符印刷异常等。可单独开启或关闭。

  • 3D 检测

    基于点云高度与形状信息,用于识别 几何与形貌异常,包括 偏移、旋转、高度、元件倾斜、立碑等。可单独开启或关闭。

    本体检测ROI示例

本体检测 (2D)

  • 常规检测

    对元件本体的 AI 异常分数进行判定;分数接近 0 代表与正常相似,接近 1 代表与正常不相似。可通过分数分布图选择阈值。

    本体AI分数分布示例 本体AI分数分布示例2
  • 损件检测(AI,对齐后检测)

    针对元件本体的破损、缺口等异常。检测前会先将元件图像与 标准样本 自动对齐,避免因位置偏移导致误判。 模型会输出一个分数:接近 0 表示与正常样本相似,接近 1 表示与正常样本差异大。 用户可以通过统计图表对比正常样本和异常样本的分数分布,进而选择合适的判定阈值。

    本体对齐后检测 本体对齐后检测2
  • 极性检测(AI,对齐后检测)

    用于判断元件的极性方向是否正确。检测前同样会先对齐,以减少位置误差。 系统会在检测框内生成一个绿色的极性 ROI,只在该 ROI 区域内学习和判定极性特征,从而识别是否存在极性反转。 分数判定方式与损件检测相同:0 趋近正常,1 趋近异常,可通过分布图表设定阈值。

    极性 ROI:点击 设置 ROI 或在显示窗口中直接拖拽 调整ROI框。

    极性检测框 极性检测 极性检测2
  • 启用遮罩

    对含有不固定字符/图案的区域进行遮蔽,避免影响 AI 检测。

    遮罩

本体检测 (3D)

  • 高度范围 (mm)

    元件本体允许的高度差下限/上限;实际高度差超出范围判定为 NG。用于发现器件高度超差、未贴合等问题。

  • 最大坡度(倾斜阈值)

    元件本体表面允许的最大斜率;超过阈值判定为 NG。用于识别器件倾斜、单侧翘起等形貌异常。

  • 检查立碑

    启用后检测“立碑”现象(两端高度差导致器件竖起)。

  • 旋转偏移 (°)

    元件本体的旋转偏差评估;超过阈值判定为 NG。

  • X 偏移 (mm) / Y 偏移 (mm)

    元件本体表的平面偏移评估;超过阈值判定为 NG。

  • 背景 ROI 1 / 背景 ROI 2

    在器件附近选择 1–2 个基板区域作为参考,系统会根据这些区域计算基板基准高度。 这样可以更准确地获得器件的相对高度,并补偿板翘或局部不平整,提高高度与坡度判定的稳定性。

    背景ROI
  • 扩展 ROI

    在元件周围向外的拓展区域,由紫色虚线框表示,应当包括pcb基板作为参考面来计算 元件高度

    拓展ROI

2. 焊锡检测

用途:基于 3D 点云高度信息,判断元件两端焊点是否饱满、翘起或虚焊。 通过计算焊点相对于基板的高度比率、角度及扩展区域,可以识别 缺锡、立碑、过高/过低焊点 等异常。

检测框中包含以下元素:

  • 红色箭头:表示焊锡延展的方向,应从元件端部指向 PCB 板面。

  • 橙色框(焊点 ROI): 定义焊点检测的点云范围。

  • 蓝色虚线框(扩展 ROI):在原始 ROI 外延展,一侧覆盖 PCB 板面,一侧延伸至元件表面,从而获得完整的斜率区间,便于计算焊点高度和角度等指标。

  • 轮廓模式 (Profile Mode) 定义在轮廓 ROI 内高度点的合并方式。 可选 AVERAGE (取平均值,默认)或 MAX (取最大值)。

  • 元件尖端偏移 (%)

    修正元件端点与焊点起始位置之间的偏移量百分比,确保高度测量基准准确。

  • 最大 PCB 角度 (°)

    基板在焊点处允许的最大倾斜角。若超出阈值,可能因板翘导致测量不稳定。

  • 最小焊点高度比率 (%)

    焊点高度相对于元件高度的下限值。若低于该值,则判定为虚焊或缺锡。

  • 最大元件角度 (°)

    元件端部允许的最大倾斜角。超过该值通常判定为立碑或器件翘起。

  • 空焊阈值 (%)

    设定空焊阈值,用于生成拟合线。当实际焊锡拟合线下的面积小于该阈值线下面积时,判定为空焊 (Open Solder)。

  • 焊点下限阈值 (%)

    设定下限阈值,用于生成少锡拟合线。当实际焊锡拟合线下的面积小于下限阈值线下面积时,判定为少锡 (Insufficient Solder)。

  • 焊点上限阈值 (%)

    设定上限阈值,用于生成多锡拟合线。当实际焊锡拟合线下的面积大于上限阈值线下面积时,判定为多锡 (Excessive Solder)。

  • 理想焊点高度比率 (%)

    基于元件高度的百分比,用作参考目标值。系统会根据该比率生成拟合基准线,用于后续阈值判定。

  • 扩展 ROI

    在元件与焊点区域外额外扩展的基板区域,用于获取基准面高度。这样可获得完整的斜率区间,提升焊点高度计算的准确性。

  • 轮廓 ROI

    定义扫描剖面的区域。系统会在此区域提取点云截面曲线,用于计算开口角度、面积比率和高度比率。

Note

缺陷判断条件
  • Excessive Solder (多锡):理想高度比率线下面积 > 多锡拟合线下的面积,或元件/PCB 角度超限。

  • Insufficient Solder (少锡):理想高度比率线下面积 < 少锡拟合线下的面积。

  • Open Solder (空焊):理想高度比率线下面积 < 空焊拟合线下的面积。

Note

文档中的示意图使用 线下面积 来帮助理解焊点高度曲线与阈值的关系。 实际检测过程是基于 3D 点云数据进行的,计算的是 曲线延伸到三维后对应的体积。 因此,所有与“面积”相关的说明,在真实检测中均表示为 体积 判定。

3. IC引脚工具

用途:检测IC引脚,常见问题包括 引脚偏移、虚焊、连锡/桥接、引脚翘起 (Lifted Lead) 等。 系统支持 2D 图像检测3D 高度检测 相结合:

  • 2D 检测主要基于图像的AI判断,用于识别桥接、虚焊等问题;可单独开启或关闭。

  • 3D 检测主要基于点云高度信息,用于判定引脚翘起、引脚高度不一致等问题;可单独开启或关闭。

2D 引脚检测参数

  • 引脚数量 指定 ROI 内引脚的总数量,系统会自动等分并生成对应的引脚检测框。

  • 引脚阈值 AI 检测的判定阈值。每个引脚 ROI 会得到一个预测分数,分数大于阈值时判定为异常。

  • 引脚宽度 (mm) 定义单个引脚 ROI 的宽度。该参数会与显示窗口中的检测框同步调整,需要确保检测框准确覆盖引脚边界,以保证检测结果可靠。

3D 引脚检测参数

  • 扩展长度 (mm)

    在引脚 ROI 框的方向(三角箭头所指的方向)上向外延伸的长度。 通过向下延伸覆盖一部分 PCB 基板区域,可以获得基准高度, 从而在 3D 检测中更准确地计算引脚的实际高度和是否翘起。

  • 引脚数量

    定义当前 ROI 内的引脚个数,与 2D 设置一致。

  • 高度范围 (mm)

    设定引脚高度的允许范围(最小值和最大值)。 如果某个引脚的高度超出范围,就会判定为 引脚翘起 (Lifted Lead)

  • 最大高度标准差 (mm)

    允许的引脚高度波动范围。若标准差超过该阈值,判定 引脚翘起 (Lifted Lead)

  • 引脚宽度 (mm)

    定义单个引脚 ROI 的宽度。该参数会与显示窗口中的检测框同步调整,与 2D 设置一致。

  • 最小高度均值 (mm)

    设置引脚的最低平均高度阈值。若低于该值,则判定为 引脚翘起 (Lifted Lead)

    引脚检测3d

引脚间隙

用途:检测相邻引脚之间是否存在 连锡 (Bridge/Short)异常焊料残留。 系统会在每两个引脚检测框之间自动生成一个“引脚间隙区域”,并利用 AI 模型进行学习与判定。

  • 自动区域划分

    相邻引脚之间的间隙会被系统自动分割出来,无需手动绘制。

  • AI 判定方式

    每个间隙区域会经过 AI 模型推理,得到一个 异常分数

    • 分数接近 0 → 与正常样本相似,判定为 OK;

    • 分数接近 1 → 与正常样本差异大,判定为 NG。

  • 阈值设置

    用户可通过分数分布图,观察正常与异常样本的分布情况,并设置一个合适的阈值来分割 OK/NG。

Note

缺陷判断:
  • 桥接/连锡:通过 2D 检测相邻引脚间的“引脚间隙”判断。

  • 虚焊/缺焊:2D 焊料比例过低,或 3D 高度异常低。

  • 引脚翘起:3D 平均高度低于最小高度均值阈值。

  • 高度不一致:引脚间高度差超过最大高度标准差。

4. 文本工具

用途:识别并校验检测框内文本。检测框上的三角形箭头用于表示文本的阅读方向,应确保箭头方向与实际字符方向一致,以便正确识别。

  • 模糊模式:当“期望文本”与检测文本长度一致时,可通过反馈把易混字符(如 1 / l )加入模糊表;两者互换也视为正确。

  • 双向检测:进行 0°/180° 两次识别,任意方向匹配即判定 OK。

  • 期望文本:输入目标字符串。

5. 条形码工具

用途:识别条码/二维码,并将读出的序列号用于与历史检测记录关联(如 PCB 唯一序列号)。