智能管家也称之为智能语音助手，系统通过麦克风装置拾取声音并转换为电压或电流，再通过特定机制反馈给扬声器播放出声音。

麦克风和扬声器作为声学器件的核心部分，其性能优劣直接影响到智能电子设备的语音交互体验。而无论是麦克风还是扬声器，内部都有一种声学组件——线圈。

线圈的表面质量检测极为重要，其不良检查项目通常包括表面异物（白点、气泡、碳点）、表面缺损（划痕、断线、破裂、针孔），以及色差、间距和高度等。

线圈检测传统方式是采用人工目检并借助游标卡尺或其他产线量测治具来完成，效率低且难以保持一致性，尤其当下人工成本攀升，机器视觉由于具有检测速度快、精度高、稳定性好和安全可靠等优势，成为企业产线升级实现降本增效的不二之选。

◆ 那么一般的检测项目怎么完成呢？下面我们来赏析一份采用光谱共焦传感器检测声学组件线圈高度的应用案例。

1. 项目需求

检测声学组件上的线圈高度

2. 检测方案

● 由于金、银、铜等材质光的反射率非常高，可采用3D线光谱共焦传感器检测样品。

● 在样品表面选取边缘4 个采样点，以线扫描3D成像方式来检测采样点顶部到内侧底面的相对高度，并通过对横向和竖直方向的多次数据采集验证数据的重复性，示意图如下：

● 选型3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000 + 视觉控制器HPS-NB3200 组合

3. 成像效果

4. 检测数据

5. 结论

海伯森3D线光谱共焦传感器扫描样品图像完整清晰，能完好的显现出物体的实际形貌和尺寸，且数据重复性在1μm以内，适合于线圈外观的高精度检测。

随着信息技术的不断升级，工业数字化转型的浪潮推动了智能制造的发展，机器视觉产品被越来越多的应用在工业、消费、军工、航天等各大领域。

机器视觉检测技术的产品多样，而光谱共焦传感器作为“新技术产品”具备独特的优势，检测不受限于材质种类，精度高、稳定性强且检测频率快，非常适合于各类高反光、强吸光及透明物体的检测，未来市场前景广阔。

作为国产一线高端智能传感器制造企业，海伯森深耕技术研发与创新，在光谱共焦领域已掌握多项自主核心技术，并先后推出多款先端2D/3D检测传感器，填补国产技术市场空白。

截至目前，海伯森已成为全球唯一一家同时拥有点光谱、斜射式线光谱和同轴式线光谱产品系列的厂商。放眼未来，海伯森将立足市场需求，继续推出更多高性能、易用可靠的智能传感器产品及专业解决方案，为工业智造赋能！

END

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3月14日，全球三大家电及消费电子展之一中国家电及消费电子博览会AWE 2024在上海开幕，三星、TCL、海信、长虹、联想、创维等终端厂商亮相AWE 2024，共同聚焦创新显示，并展出各自采用最新显示技术的新型产品。

当新型显示技术逐渐成熟，已经完美应用在大型产品后，下一步的技术迭代需要克服的难题，产品小型化必是其一。

在今年初的国际消费电子展（CES）期间，我们已经通过《行业应用丨基于光谱共焦技术的Mini-LED基座检测》这篇文章，分享过要对Mini-LED基座进行检测的原因。

一般来说，对于有大量空间的设备，如计算机和电视等产品，使用刚性PCB可以有效节省成本，轻松保证质量；

而柔性PCB是一种特殊类型的电路板，可以弯曲成所需的应用形状；与常规的刚性电路板相比，这种电路板将导电通路和电气元件放置在柔性基材上。

图：Mini-LED制作工艺流程

这种灵活的设计有节省空间和重量优点，非常适合应用于智能穿戴产品的生产制造中。

这次我们带来了一种柔性PCB焊盘的检测应用，大小刚好适配各类智能穿戴产品的应用。

01 检测实物

由于样品整体的高反光性，且带有一层透明涂层，需要使用光谱共焦技术才能实现测量，且对于效率、精度、及量程等有一定要求，我们将选用基于光谱共焦技术的3D线光谱共焦传感器HPS-LCX3000进行测量。

02 检测要求

· 产品名称：柔性PCB焊盘检测

· 测量项目：外观检测-焊盘面积、焊盘间隙、凸起高度、编号识别

· 测量要求：高效、准确

03 检测过程

采用3D线光谱共焦传感器HPS-LCX3000对样品进行扫描。

3D线光谱共焦传感器HPS-LCX3000一款基于光谱共焦原理的非接触式光学检测传感器，Z轴重复精度0.4μm，X方向分辨率4.9μm，一次扫描即可记录详细原始数据并生成多种形式的2D/3D图，可完成透明、镜面、高反光等几乎所有材质表面的高精度3D测量。

04 检测结果

使用海伯森3D线光谱共焦传感器HPS-LCX3000对样品进行精密测量，可以获取上述信息。

【产品介绍】

海伯森HPS-LCX系列是基于光谱共焦法原理的非接触式光学精密测量传感器，具备检测速度快、成像分辨率高、材质适应性极强等特点。

01 产品优势

产品采用线扫描CMOS成像方式实现对被测物外观的3D特征分析，在技术上突破传统检测方式的限制，测量过程不受反射光光强的影响。

02 行业应用

有效解决了业内对透明体、高反光镜面、黑色橡胶等材料高精度外观检测难题，适用于3C电子、半导体、汽车电子、医疗和科研等领域的在线检测应用。

蚀刻是一种利用化学强酸腐蚀、机械抛光或电化学电解对物体表面进行处理的技术。从传统的金属加工到高科技半导体制造，都在蚀刻技术的应用范围之内。

在印刷电路板(PCB)打样中，蚀刻工艺一旦出现问题必然是批量性问题，最终会给产品造成极大品质隐患。

虽然蚀刻工艺的不断改良及新材料应用，使得印刷电路板(PCB)蚀刻加工的产品良率一直在提升，但是下游客户对于成品的要求也越来越高。

侧蚀问题是产品蚀刻过程中经常被提出来讨论的一项，由于目前腐蚀液的固有特点，不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用，所以侧蚀几乎是不可避免的，而侧蚀程度则严重影响印制导线的精度，进而影响生产良率。

传统的2D视觉技术已经无法满足高精度的印刷电路板(PCB)外观检测。3D成像技术则以其独特的优势，轻松地在视野范围内构建目标物的状态，无论是断差还是孔径孔深，都能清晰可见。

由于样品Z方向的测量要求极高、公差达到1μm，我们使用Z方向重复精度为0.1μm，基于光谱共焦技术的3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000进行测量。

01

检测实物

02

检测要求

产品名称：PCB蚀刻检测

测量项目：外观检测

测量要求：断差、槽深、槽宽

03

检测过程

采用3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000对样品进行扫描。

3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000是LCF系列中综合性能最强的视觉检测传感器，采用光谱共焦原理，5.9mm线长，3mm量程，2048点/线扫描密度，0.1μmZ轴重复精度，2.8μmX轴点间隔，可完成透明、镜面、高反光等几乎所有材质表面的高精度3D检测。

04

检测结果

使用海伯森3D线光谱共焦传感器HPS-LCF1000对样品进行精密测量，可以获取上图信息。

【产品介绍】

01

产品优势

海伯森HPS-LC系列是基于光谱共焦法原理的非接触式光学精密测量传感器，具备检测速度快、成像分辨率高、材质适应性极强等特点。

02

行业应用

光谱共焦成像技术有效解决了业内对透明体、高反光镜面、黑色橡胶等材料高精度外观检测难题，而线光谱共焦技术使得成像速度有了质的提升，这一技术广泛适用于3C电子、半导体、汽车电子、医疗和科研等领域的在线检测应用。

作为中国领先的高端智能传感器企业，海伯森技术（深圳）有限公司专注于高性能工业传感器的技术创新和探索，具备光、机、电、算技术综合应用于传感器产品的研发能力和规模化生产能力，主营产品包括3D闪测传感器、3D线光谱共焦传感器、点光谱共焦传感器、激光对刀仪、超高速工业相机、六维力传感器、激光对针传感器等。

随着电子产品向微型化、高密度化发展，传统SMT检测技术面临严峻挑战：

• 锡膏印刷缺陷：传统2D SPI无法精准量化锡膏体积、高度及三维形貌，易漏检边缘塌陷、局部凹陷等隐患；
• 微小元件检测瓶颈：局部元件、BGA的贴装精度较高，常规AOI误判率高；
• 焊接质量盲区：虚焊、空洞、微裂纹等缺陷难以被2D光学或单一X射线穿透技术可靠识别。

针对微型化马达控制板虚焊、少锡等三维缺陷检测难题，海伯森为其提供了面测和线测两种3D视觉检测解决方案。

海伯森实测案例与技术解析

Measured cases

① HPS-DBL系列：锡膏印刷的全维度质控

海伯森3D闪测传感器HPS-DBL系列，是一种2D、3D复合的高精度视觉检测传感器，不仅能够实时测量锡膏的厚度、体积和覆盖面积，还能够精准识别诸如“少锡”、“桥接”及“形状畸变”等缺陷。

HPS-DBL60基于结构光原理，具备识别精度高、测量视野广和检测节拍快等特点，重复测量精度可达到1μm，1秒内可完成超高速拍摄，通过HPS-NB3200控制器的编码解析与3D点云重构，得到下方图示的点云数据：

② HPS-LCF系列：焊接与贴装的全流程闭环检测

海伯森3D线光谱共焦传感器HPS-LCF系列，基于光谱共焦+3D点云重构，兼容反射/透射模式，通过检测物体表面和内部反射的光谱信息，计算出物体表面的三维形貌。在贴装阶段，HPS-LCF系列可识别元件极性、型号错位；在焊接后检测阶段，可以检测PCB阻焊层开裂情况。

HPS-LCF3000具备13mm线长、6mm量程、2048点/线扫描密度以及0.15μm Z轴重复精度，确保了测量结果的精确性。此外，该传感器还能有效应对透明、镜面、高反光等所有材质表面的检测需求。

通过对整个马达线路板多个检测区域的图像数据进行处理，计算得出焊锡高度0.235mm，锡膏爬坡高度72.5μm等一系列数据。

如您有样品测试或技术咨询需求，请联系：

公司介绍

海伯森技术（深圳）有限公司，简称海伯森，是国家级高新技术企业和深圳市专精特新企业，在光学精密测量、工业2D/3D检测、机器人力控等领域已形成成熟的产品矩阵。海伯森主营自主研发产品，包括3D闪测传感器、3D线光谱共焦传感器、点光谱共焦传感器、激光对刀仪、超高速工业相机、六维力传感器、激光对针传感器等。

海伯森专注于高性能工业传感器的技术创新和探索，具备光、机、电、算技术综合应用于传感器产品的研发能力和规模化生产能力，以突破中国高端智能传感器“卡脖子”技术为己任，秉承“技术赢市场，诚信待客户”的原则，将持续为客户提供高性能、高可靠性的智能传感器产品和专业的技术服务支持，助力客户降本增效，为客户创造更多价值。

产品优势

01

高精度的在线3D检测

• 采用业界顶级的CMOS感光元件和超低畸变远心光学系统，一次拍摄就可以得到被测工件的XYZ三维高精度数据。
• 高速实时检测下，亦可实现20μm绝对精准测量精度和1μm的重合度。

02全覆盖，无死角

• 采用对称式多角度投射单元，不受方向限制，检测无死角。
• 检测面视野62mm*62mm，适用于大范围测量场景，既可检测工件2D尺寸，也可测量工件的3D轮廓、体积等特征。

03高效AI软件算法配套

• XY间隔平均化处理，控制成像系统个体差异
• 全新3D轮廓处理和2D图像优化算法
• 自研投光算法，可减轻多重反射的影响和减少光泽部位的无效像素
• 系统简单，易于集成；体积小。安装使用便捷

产品参数

使用实测

锡球检测

RGB点云图

多层断差检测

芯片焊点检测

公司介绍

海伯森技术（深圳）有限公司，简称海伯森，是国家级高新技术企业和深圳市专精特新企业，在光学精密测量、工业2D/3D检测、机器人力控等领域已形成成熟的产品矩阵。海伯森主营自主研发产品，包括3D闪测传感器、3D线光谱共焦传感器、点光谱共焦传感器、激光对刀仪、超高速工业相机、六维力传感器、激光对针传感器等。

海伯森专注于高性能工业传感器的技术创新和探索，具备光、机、电、算技术综合应用于传感器产品的研发能力和规模化生产能力，以突破中国高端智能传感器“卡脖子”技术为己任，秉承“技术赢市场，诚信待客户”的原则，将持续为客户提供高性能、高可靠性的智能传感器产品和专业的技术服务支持，助力客户降本增效，为客户创造更多价值。

       PCB板是电子产品的重要精密部件，在整个产业链中起到了承上启下的作用，它的质量对产品的性能起到直接的影响作用。换句话说，PCB线路板行业就是一个以质量取胜的行业。外观检测是PCB检测工作非常重要的一部分，对精度、效率、速度等方面都有很高的要求。随着人口红利的弱化和自动化技术升级，机器逐渐替代人工检测并发挥着更大的效用。机器视觉检测技术拥24小时重复运转、识别效率高、识别精度高等特点，因此应用范围广。

1、PCB在全过程检测期内开展的成本费远远地小于在最后检测和查验以后开展的成本费。

2、能尽快发觉可重复性不正确，如贴片偏移或有误的料盘安裝等，确保产品品质，减少人力资本成本费，提升劳动效率。。

3、非接触测量，不容易毁坏和刮划PCB板，为加工工艺技术工作人员出示SPC材料。

4、测试代码的转化成十分迅速。PCB机器视觉检测设备的测试代码可立即由CAD材料转化成，十分便捷。与ICT对比，因为不用制做专业的工装夹具，其检测成本费也大幅度减少。

5、能紧跟SMT生产流水线的制造节奏。再过去很多加工厂在加工过程中对PCB部件开展检测依赖于人工目检，而现阶段PCB检测技术能保证高节拍的在线检测需求。

6、检测的可靠性较高。检测的因素是准确性和可靠性，人工目检自始至终有其局限，而PCB检测技术检测则防止了这些方面的不利条件，能维持不错的准确性和可靠性。

       在外观缺陷检测应用中，机器视觉检测设备往往采用非接触式测量检测技术，相比较传统接触式检测方法更能避免产品外观的磨损、变型或出现异物等，就比如光学外观检测，包括ToF激光、双目结构视觉和光谱共聚焦检测等技术，由于PCB板具备应用范围广、材料组成成分复杂等特点，尤其是表面涂胶、焊锡、走线等，不只是精度高，还要材质的适应性强，因此对检测设备的技术要求极为严苛。

       海伯森光谱共焦传感器不惧强反射光，检测材质适应性广，可有效检测出高反光玻璃、透明体和强吸光物体材料；高性能硬件集成，配合自研发的光学检测算法，亦可实现亚微米级精度的产品外观检测；不同的选型，让客户可自定义地选择2D、3D、2D/3D复合的检测需求。

为了达到理想的散热效果，在设计一些功率电路时往往需要考虑散热片的尺寸大小，靠“经验”判断无法保证准确度，太大增加成本，过小了改版麻烦， 同时还要考虑到装配位置的问题，因此有必要对散热片做各种检测。

散热片外观检测传统方式是采用人工目检并借助游标卡尺或其他产线量测治具来完成，效率低且难以保持一致性，尤其当下人工成本攀升，机器视觉由于具有检测速度快、精度高、稳定性好和安全可靠等优势，成为企业产线升级实现降本增效的不二之选。

◆ 下面我们来赏析一份采用点光谱共焦位移传感器对散热片进行双头测厚的应用案例。

1. 项目需求

测量散热片厚度

2. 检测方案

● 由于银、铝、铜等材质光的反射率非常高，可采用光谱共焦色散法检测样品；可以通过测量两面的标记点获取厚度值。

● 在样品表面选取边缘18 个采样点，利用特殊支架以双头测厚方式同时扫描两面的标记点位置，通过标定算法计算差值获取样品厚度值，并通过多次数据采集验证数据的重复性，示意图如下：

3. 测试部署

i.在室内进行测试，确保室温正常；

ii搭建好测试平台，保证测试设备的正常运行；

iii. 调节传感头与被测物体之间的大概距离，利用客户端双头测厚校正的步骤，使两个光轴同轴；

iv. 对系统参数进行设置，自动调光，预设积分时间：400us，中值滤波和滑动平均滤波都是：128，触发模式：Timing trigger。

v.移动到样品上有标记的 18 个点位进行双头测厚，记录其厚度数据，重复测量 10次；

vi. 整理每个点的数据，汇总分析。

4. 测量现场

传感头HPS-CFL030 + 控制器HPS-CF2000 组合

5. 检测数据

6. 结论

由所有测量数据分析可知，海伯森点光谱共焦位移传感器测量金属散热片所有 18 个点位的数据的重复精度能够达到 0.7um 以下。

不同点位的数据差异的原因是标记点位上有水笔的油墨，会造成一定的测量误差，但是配合机台的误差在内，重复精度还是比较好的，具体效果可能还是要看实际的测量环境。

随着工业技术的发展升级，数字化转型加速了智能制造进程，机器视觉工业、消费、军工、航天等各大领域应用优势明显。而光谱共焦传感器作为“新技术产品”，检测材质适应性强，精度高、稳定性好，且检测频率快，有效提升检测效率，减少人工成本，未来市场前景广阔。

现如今各类电子产品的设计正朝着低功耗、低电磁辐射、高可靠性、小型化、轻量化的方向发展，PCB作为电子元器件电气相互连接的载体，制造工艺也在不断升级。

PCB在制造过程中通常会采用过孔方式连接印制导线来达成电气性能提升、材料成本降低的目标，其设计方式包括通孔、盲孔和埋孔。相对于通孔，采用盲孔或埋孔方式可有效提升多层板的密度，减少板层数和板面尺寸，适用于高速电路设计。

高速PCB的过孔设计工序极为复杂，对钻孔的精度要求很高，孔过浅无法提供良好连接，孔过深则会降低信号质量或引起失真。传统人工目检无法满足大批量的检测需求，通常需要借助机器视觉设备进行辅助。

◆ 下面我们来赏析一份采用海伯森3D线光谱共焦传感器检测PCB过孔深度和直径的应用案例。

1. 项目需求

PCB过孔深度和直径测量

2. 产品选型

考虑到PCB钻孔的孔直径和过孔间距小，斜射式测量容易产生遮挡盲区，因此可以选用点间隔小、测量点密集、角度兼容性好的同轴式3D线光谱共焦传感器HPS-LCX1000配合控制器HPS-NB3200进行测量。

海伯森同轴式3D线光谱共焦传感器HPS-LCX1000

3. 测试部署

i.在室内搭建好测试平台，确保室温正常，保证测试设备的正常运行；

ii.调节传感头与被测物体之间的大概距离，利用客户端调整测量信号；

iii.设置测量参数：扫描频率4000Hz，采样点间隔1.1μm，线间隔4μm，采样速度16mm/s；

iv.整理测量数据，汇总分析。

4. 检测效果

5. 测试总结

扫描该PCB样品后，利用灰度图可以进行指定盲孔的深度和直径测量。此外，过孔的位置、形状都能很好地在3D点云上呈现，通过颜色区分还可分辨出PCB板不同位置的高度变化。从下表中可以看到10个标记点内外圈直径和高度数据，对不同点位的测量会因机台误差、水笔油墨等因素导致测试结果的差异，具体效果可能还是要看实际的测量环境。

PCB外观检测项目繁多，在过孔检测的项目中除了孔深的测量，还包括孔径尺寸、过孔位置和尺寸等，而PCB本体的检测更为复杂，例如BGA封装、导线布置、板面细节和形貌尺寸等等，这些还需要部署多样化的检测设备来相互配合。随着信息技术发展，机器视觉产品阵营在不断丰富，光谱共焦传感器作为“新技术”品类具备独特的优势，检测不受限于材质种类，精度高、稳定性强且检测频率快，非常适合于各类高反光、强吸光及透明物体的在线测量，未来市场前景广阔。

作为国产一线高端智能传感器制造企业，海伯森深耕技术研发与创新，在光谱共焦领域已掌握多项自主核心技术，并先后推出多款先端2D/3D检测传感器，填补国产技术市场空白。截至目前，海伯森已成为全球唯一一家同时拥有点光谱、斜射式线光谱和同轴式线光谱产品系列的厂商。放眼未来，海伯森将立足市场需求，继续推出更多高性能、易用可靠的智能传感器产品及专业解决方案，为工业智造赋能！

随着科学技术的发展，电子设备的结构越来越复杂，对其所应用的电子元器件的性能要求也越来越高。而接插件的性能、可靠性则直接影响到电子设备的性能及可靠性。这就使得接插件的结构设计、制造工艺、装配等过程环节技术难度加大，不可靠因素增多，且变得更加复杂，因此，对接插件的检测方法进行研究就显得愈加重要。

Part One 应用实测

使用合适的检测设备可以对连接器的毛边、变形、划伤、压伤、缺料、色差、盲孔等各类缺陷进行快速精准检测，还能够测量连接器的轮廓尺寸等数据，高效快速地判断产品是否合格。

01 检测实物

本次测试的样品如下图所示。

02 检测要求

03 检测过程

采用3D闪测传感器HPS-DBL60对样品进行扫描。

HPS-DBL60采用新型3D闪测技术，无需一秒即可完成62*62mm工作区域的2D尺寸和3D轮廓的测量，具备识别精度高、测量视野广和检测节拍快等特点，重复测量精度可达到1μm，可满足既定测量要求。

检测结果

使用海伯森3D闪测传感器HPS-DBL60对样品进行精密测量，可以在0.73秒内获取接插件外观3D形貌及接插件插针2D尺寸和高度信息：

插针高度 0.592mm

横截面积 8.4327mm

间距 2.738mm

倾斜角度 1.216°

高度 8.5614mm

断差 5.444mm

凹坑深度 0.3075mm

孔径 3.1914mm

通过系统对比可以发现样品表面有明显凹坑，判定样品有缺陷；同时，不到1秒的耗时，极大提高了检测效率。

Part Two 产品介绍

海伯森HPS-DBL系列，是一种2D、3D复合的高精度视觉检测传感器，采用投影方式向测量对象上投射出结构光图案和不同波长的不同均匀光，并采集物体表面图像数据信息，通过控制系统对数据进行分析处理，获取到全视角彩色3D图像。

01 产品优势及特点

产品配备精密CMOS感光元件，四位一体彩色投光单元，超低畸变远心镜头，并内置自研AI投光及图像优化算法，具有检测全方位、高精度、速度快、无检测死角和系统简单，易于集成等特点。

02 行业应用

可应用于各种产品外观尺寸的2D/3D在线检测场景中，实现3C、半导体、锂电、金属工件、PCB等复杂材料外观的微米级检测。

公司介绍

海伯森技术（深圳）有限公司是一家具备跨专业领域综合研发实力的国产高端工业传感器制造企业，主营产品包括3D闪测传感器、3D线光谱共焦传感器、点光谱共焦位移传感器、超高速工业相机、六维力传感器及各类激光检测传感器。

公司深耕先进传感技术研发，已持续多年为海内外500强名企提供高性能、高保障的传感器产品和优质的技术服务，助力实现智慧工业和万物互联。