如何克服目視檢查面臨的主要挑戰(zhàn)

本文討論使用顯微鏡進(jìn)行目視檢查和返工時(shí)遇到的挑戰(zhàn)。使用正確類型的顯微鏡和光學(xué)設(shè)置對(duì)于優(yōu)化工作流程和增加產(chǎn)量至關(guān)重要。使用顯微鏡進(jìn)行目視檢查和返工時(shí)可能遇到的挑戰(zhàn)包括確定適當(dāng)?shù)姆糯蟊堵屎驼彰饕约坝凶銐虼蟮墓ぷ骶嚯x。然而，其他關(guān)鍵因素與工作流程優(yōu)化、有效報(bào)告結(jié)果和用戶培訓(xùn)以及檢查過程中的用戶舒適度有關(guān)。Leica數(shù)碼和立體顯微鏡能夠提供一系列完整的解決方案，幫助您克服這些挑戰(zhàn)，提供更有效的檢查和返工。

簡(jiǎn)介

供應(yīng)商和制造商需要以一種高效且經(jīng)濟(jì)的方式檢查部件和組件。目標(biāo)是確保并優(yōu)化產(chǎn)品性能和生命周期。本文介紹用戶使用顯微鏡進(jìn)行檢查和返工時(shí)可能面臨的典型挑戰(zhàn)，并提及能夠幫助用戶克服這些挑戰(zhàn)且能夠優(yōu)化檢查工作流程效率的Leica數(shù)碼和立體顯微鏡。

目視檢查面臨的挑戰(zhàn)

通常使用數(shù)碼或立體顯微鏡進(jìn)行部件和組件目視檢查。僅需要檢查時(shí)，數(shù)碼顯微鏡或配備攝像頭的顯微鏡是很好的解決方案。需要返工檢查時(shí)，通常使用配備目鏡的立體顯微鏡。

僅檢查和返工檢查（數(shù)碼顯微鏡或配備攝像頭的顯微鏡）

進(jìn)行目視檢查時(shí)遇到的很多挑戰(zhàn)可能導(dǎo)致工作流程效率低。以下為用戶可能面臨的一些常見挑戰(zhàn)：

l   光學(xué)性能和照明不足

錯(cuò)誤使用光學(xué)透鏡和光照明[1-3]設(shè)置可能會(huì)阻止用戶從簡(jiǎn)單的大視野（低放大倍率，大視野和景深；請(qǐng)參閱圖1A）快速轉(zhuǎn)換視野，在不失去焦點(diǎn)的情況下查看微小細(xì)節(jié)（更高的放大倍率）。發(fā)生這種情況時(shí)，每次改變放大倍率時(shí)需要進(jìn)行其他調(diào)節(jié)，以獲得清晰的圖像。照明在成像過程中至關(guān)重要，可增強(qiáng)不同樣本的細(xì)節(jié)（請(qǐng)參閱圖1B和圖1C）

l   工作距離過小

顯微鏡的工作距離（請(qǐng)參閱圖1D）是物鏡底部到樣本頂部之間的距離[1]。使用具有短工作距離的顯微鏡物鏡可能致使難以進(jìn)行需要用工具訪問樣本或需要處理樣本的返工。使用具有短工作距離的物鏡進(jìn)行檢查時(shí)，樣本可能更易觸及物鏡，可能發(fā)生損壞。

圖1：A）紅色箭頭表示顯微鏡圖像的視野（水平）和景深（垂直）。微電子樣本使用B）環(huán)形燈和C）同軸照明系統(tǒng)成像。D）顯微鏡工作距離用紅色箭頭表示。

l 使用專用工作站導(dǎo)致延遲

進(jìn)行樣本測(cè)量時(shí)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)參考進(jìn)行分析或者對(duì)比，有時(shí)需要跨工作站傳輸樣本和備注，以進(jìn)行專業(yè)檢查任務(wù)。如果工作站被占用，則此工作流程可能導(dǎo)致等待/空閑時(shí)間。如果工作站之間存在手動(dòng)圖像數(shù)據(jù)傳輸（例如，使用像USB和SD卡之類的移動(dòng)媒介），則處理中媒介可能暫時(shí)丟失或者丟失，從而導(dǎo)致延遲或降低檢查效率。

l 難以操作顯微鏡

復(fù)雜的顯微鏡操作可能需要對(duì)用戶進(jìn)行特殊培訓(xùn)才能熟練掌握。確保每位用戶掌握進(jìn)行操作的適當(dāng)技術(shù)水平很重要，且通常需要額外的培訓(xùn)時(shí)間，尤其是初始用戶技術(shù)水平存在較大差異時(shí)。不簡(jiǎn)便的顯微鏡和軟件包可能會(huì)降低用戶培訓(xùn)速度并降低生產(chǎn)力。

l 無法快速適應(yīng)新檢查需求

檢查不同樣本（如印制電路板、電子組裝件、汽車部件和組件或醫(yī)療器械）通常需要不同的顯微鏡設(shè)置（物鏡、照明等）。復(fù)雜且不可改變的顯微鏡解決方案可能限制用戶使其快速適應(yīng)用戶需求和所想檢查樣本類型的能力。

l 繁瑣的結(jié)果報(bào)告

報(bào)告和分享結(jié)果（即，圖像分析、數(shù)據(jù)和報(bào)告）時(shí)，為維持有效的工作流程，其他工作站必須易于訪問結(jié)果。但是，使用專用工作站進(jìn)行該任務(wù)時(shí)，由于嘗試訪問工作站或手動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，用戶之間的信息分享可能變得困難且緩慢，導(dǎo)致生產(chǎn)力降低。

l 檢查過程中用戶拉傷和受傷的風(fēng)險(xiǎn)

由于重復(fù)性的任務(wù)，使用顯微鏡進(jìn)行的樣本檢查通常是一個(gè)可能花費(fèi)數(shù)小時(shí)的緩慢過程。長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)相同的動(dòng)作可能導(dǎo)致用戶不適和拉傷，尤其是使用不符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)或不提供人體工程學(xué)配件的顯微鏡時(shí)。

返工檢查（立體顯微鏡）

返工目視檢查，需要具有即時(shí)深度感知的3D觀察視野，因此應(yīng)使用配備目鏡的立體顯微鏡。例如，對(duì)電子部件或印制電路板（PCB）進(jìn)行檢查和返工。

檢查和返工過程中無法快速掃描樣本

返工檢查時(shí)遇到另外一項(xiàng)導(dǎo)致效率低下的挑戰(zhàn)是無法快速改變顯微鏡的設(shè)置，以讓用戶從大樣品觀察切換為細(xì)節(jié)觀察模式。在使用無法提供足夠景深、視野和分辨率的立體顯微鏡時(shí)會(huì)遇到此挑戰(zhàn)，因此需要繁瑣的調(diào)節(jié)工作。

僅檢查解決方案

使用Emspira 3數(shù)碼顯微鏡的單機(jī)模式，提供集成功能，能夠在不適用計(jì)算機(jī)的情況下進(jìn)行測(cè)量、比較和數(shù)據(jù)分享。

檢查和返工解決方案

使用S系列立體顯微鏡，用戶能夠優(yōu)化其工作流程并節(jié)省檢查時(shí)間。用戶使用FusionOptics [5]技術(shù)能夠提高檢查效率，使顯微鏡能夠提供大視野和高分辨率。

使用M系列立體顯微鏡，用戶能夠輕松處理常規(guī)檢查或記錄任務(wù)。

配備Flexacam C3攝像頭的S和M系列立體顯微鏡也能用于單機(jī)模式檢查，集成了測(cè)量、比較和數(shù)據(jù)分享功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]      E. Ippel, J. DeRose, D. Goeggel, Key Factors to Consider When Selecting a Stereo Microscope, Science Lab (2020) Leica Microsystems.

[2]      M. Wilson, Eyepieces, Objectives and Optical Aberrations, Science Lab (2017) Leica Microsystems.

[3]      J. DeRose, M. Schacht, Illumination (Lighting) Systems for Stereo Microscopes: Obtaining the optimal results for industrial applications, Science Lab (2015) Leica Microsystems.

[4]      J. DeRose, D. Barbero, How to select the right solution for visual inspection: Factors to consider when looking for a routine inspection microscope, Science Lab (2021) Leica Microsystems.

[5]      D. Goeggel, A. Schué, D. Kiper, FusionOptics – Combines high resolution and depth of field for ideal 3D optical Images, Science Lab (2008) Leica Microsystems.

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