3C产品精密测量,海伯森HYPERSEN光谱共焦传感器赋能智能制造

      随着消费多元化和产品技术的迭代升级,工业生产制造各领域的细分市场也在以迥然不同的态势生长,中国技术消费电子市场快速增长,新生态消费下的中高端新科技产品也将引爆3C市场热潮。3C市场作为科技和互联网发展的核心驱动力,发展迅速,预计未来3C 产品的年复合增长率为2.6%。在2019年,全球手机、电脑、平板年出货总量接近40亿台,其中手机消费需求最大,据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国3C自动化设备市场竞争力分析及投资战略预测研发报告》统计数据预测,到2026年可能达到15.22亿部。

      现如今,人工智能和5G技术迅速发展,这为工业制造业提供了源源不断地活力,新技术新装备的应用促使3C生产制造主体朝着更快的产品更迭周期、更高效能的生产制造能力、更高品质的产品质量控制进行产品经营,这些也带动3C电子产业智能制造发展迈上新台阶。中国是3C制造大国,占据了全球70%的产能,其中手机制造产能最高(32%),这意味着3C产品的加工和组装工厂绝大部分都在中国。手机、笔记本、液晶电视等电子元件微型化和复杂化的趋势对工业质检的精度、准确度和效率提出了更高要求,而国内逐渐攀升的人工成本也加速了“机器替人”的趋势,机器视觉可以用机器代替人眼来做测量和判断,将图像处理应用于工业自动化领域,对物体进行非接触检测、测量,进而提高加工精度、发现产品缺陷并进行自动分析决策,这在工业自动化生产领域的应用也越来越广泛。

      机器视觉在智能制造领域应用广泛,按功能主要分为四大类:检测、测量、定位、识别。尤其在3C行业中,电子元器件具有尺寸小、表面缺陷种类多、产品材料成分复杂等特点,3C产品外观缺陷检测系统可实现全自动检测内部外部等多种瑕疵,包括主要零件有无,螺丝有无,玻璃平板划痕、尺寸大小测量、色差等。随着生产工艺的升级,其对精度的要求逐步提高,2D检测逐渐向3D升级,通过检测可获得目标物的宽度、高度、凸面积、凹面积、凸体积、凹体积等信息,对一些难以检测的瘪痕和轻微凹陷实现精准检测。除此之外,在工业制造中,产品生产往往依托于高速量产的生产线,这对检测效率提出了更大的要求,设备要在高速的运动过程中完成特定的任务。

3C产品精密测量,海伯森HYPERSEN光谱共焦传感器赋能智能制造

      作为国内高端智能传感器生产制造的国家高新技术企业之一,海伯森专注于机器视觉精密测量领域,助力工业制造业提升精密测量能力,为工业制造赋能赋智。海伯森HPS-LCF1000是全国首台3D线光谱共焦传感器,它采用光谱共聚焦原理,通过计算被感测到的焦点的波长,换算获得距离值,因而产品具备3D检测成像分析、横纵向分辨率高、采样速率快、抗干扰安全性强等优势。对于3C电子产品检测而言,其内部材料复杂,尤其是一些高反光、透明材料,传统检测方式无法满足工业级高精度检测需要,如果检测设备运行效率提高,精度更高,稳定性更强,那么良品率的提升必然带来产量上的大幅增长。

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      显示屏是3C电子产品的重要组成部分,就在今年 4 月,某消费电子领域厂商发布了新款的 12.9 英寸平板电脑,产品搭载了Mini LED背光显示屏幕,随后7月国产工业制造巨头也推出了自研的 Super Mini LED 精密矩阵背光方案产品,由此拉开了国内Mini LED走向商用量产的大幕。Mini LED是指尺寸在 100 微米量级的 LED 芯片,尺寸介于小间距 LED 与 Micro LED 之间,是小间距 LED 尺寸继续缩小的结果,预期能在中高端液晶显示屏背光、LED显示得到大规模应用,而这一新技术的发展,必然面临提升面板良品率的问题,如何实现微米级的精密测量,这就需要更为精密的智能检测设备,为工业智能制造赋能。

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▶海伯森LCF-1000 LED-MINI芯片高度检测◀

      3C产品点胶必不可少,大多数的点胶场合是为了减少芯片焊点本身发生开裂和芯片线路因震荡被拉开的风险,因为芯片本身位于PCB上结构薄弱的区域,当手机发生跌落时,PCB会来回震荡,使焊点开裂,进而使芯片线路在作用力下被拉开。作为高精度3D测量领域的突破性非接触式传感器,海伯森HPS-CF系列产品在扫描过程中可以不受被测物表面影响,对任意高反光、强吸光及透明体材质物体进行精密测量,检测的精度可达微米级,最小精度可达2um。与传统的测量方法相比,光谱共焦传感器采用特殊透镜发生光谱色散,不会出现因物体表面反光使扫描过程中光线折射的问题,确保测量稳定性,因此具有高速度,高精度,高适应性等明显优势。在3C电子领域,常见的点胶应用包括PCB板点胶/芯片覆胶断裂、缺胶溢胶等,除了透明胶体,海伯森3D线光谱共焦传感器还可用于检测包括具有高反光特性的表面缺陷,比如手机玻璃翘曲度、表面杂质和划痕等。

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▶海伯森LCF-1000 涂胶尺寸和高度检测◀

      截至目前,海伯森已经研发出中国首台3D线光谱共焦传感器,还有点光谱共焦位移传感器、超高速工业相机、六维力传感器、激光对针传感器、面阵固态激光雷达、激光三角位移传感器、单点ToF测距传感器等多种产品,能够满足工业自动化、物联网、AGV、机器人、智能交通、消费电子和无人机等不同行业领域的多样化检测需求。未来,海伯森技术将顺应时代发展趋向,继续深耕高端传感器研发与制造领域,不断推陈出新。海伯森致力于国产传感器技术升级和高端产品进口替代,助力我国工业制造业由中低端转向高端,进而实现更高质量的中国制造。

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