樊凯利

摘要：本文主要围绕这一重要的电子元件的检测方法展开，调查了印刷电路板的缺陷检测技术的专利布局，日本是申请量最大的国家，占据了一半以上的申请量。而PCB的检测方法也从传统的低效率的检测方式发展为现代自动化、高效率的机器视觉检测，其中自动光学检测和自动X光检查是目前主要的机器视觉检查技术。

关键词：印刷电路板；PCB；缺陷；专利；综述

一、印刷电路板缺陷检测的背景介绍

随着通信、计算机、消费电子等产业的飞速发展，印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）行业也快速发展起来。伴随着PCB生产技术和工艺水平的提高，产品质量的严格控制是生产的重要环节和保障。对印刷电路板缺陷检测的研究从二十世纪七十年代开始就没有间断过，国外的很多企业非常关注PCB的制造水平和质量控制技术，在PCB的缺陷检测方面取得了很大的成效，而我国是全球第一大的PCB生产基地，工业制造技术的发展对产品的自动化生产与质量控制也剔除了更高的要求。

二、关于印刷电路板缺陷检测专利申请趋势分析

2-1、全球专利申请趋势分析

印刷电路板的缺陷检测的全球申请量趋势图如图1左.所示，其中蓝线表示全球申请量，红线表示中国的申请量，从图中可知，自20世纪70年代开始，国际上已经开始了关于PCB的缺陷检测。

右. 1970-2015年不同国家申请量比例图

在1970-2015年期间，不同国家申请量的比较图如图1右.所示，图中不同的颜色表示不同国家申请量所占的比例，从图中可以看出，日本的申请量占总量的一半以上，其次是美国、中国、韩国等。我国的申请量虽然在21世纪后有了快速增长，但是在申请总量中只占了7%左右，而日本垄断了一半以上的申请，技术发展比较成熟，占据了较大的市场，还需加大对该领域的研究和投入，并向日本的相关企业借鉴经验。

2-2、最大申请量国家-日本的专利申请趋势分析

松下、日立、富士通、欧姆龙等公司的申请量百分比较高，其所生产的缺陷检测设备功能强大，技术先进，但是价格昂贵。这对于国内大部分的PCB制造厂商而言难以负荷该项投资。因此，自主研制并生产PCB缺陷检测设备对增加电子厂商的市场竞争力具有重要的影响。

三、印刷电路板缺陷检测专利技术发展分析

3-1、传统检测技术

早期对于PCB板缺陷的检测技术主要有人工检测技术、电气检测技术、红外检测技术、激光扫描检测技术等，其共同优点：不仅能检测表观缺陷，并且可以用于检测电路板内部的缺陷，传统检测方法的优缺点比较图2如下：

这些传统的检测方法由于检测方法测试原理的局限性，使得检测的缺陷种类受到限制，无法适应对电路板质量要求较高的场合，所以慢慢退出市场。

3-2、基于机器视觉PCB缺陷检测技术

与传统检测方法相比较，基于机器视觉表观缺陷检测方法更适于在线快速检测。

机器视觉的概念是“对一个真实的物体图像的自动接收和处理是通过光学的装置和非接触的传感器来实现的，以实现得到我们想要得到的信息数据或对来机器人的移动和行为进行自动化控制的机械就是所谓的机器视觉”。现代机器视觉系统模型，机器视觉具有较高的精度、低成本、高效率、迅速靈敏性。

目前，自动光学检测（Automatic Optical Inspection，AOI）和自动X射线检测（Automatic X-Ray Inspection，AXI）是近年来基于视觉检测技术的主流发展方向。

四、江苏省在印刷电路板缺陷检测领域的专利布局

中国在2000以后，特别是是2005以来，关于印刷电路板缺陷检测的专利申请量迅速增加，而江苏省的专利申请量也呈现了迅速增长。

申请量较大的省市分别是江苏省、广东省、深圳、上海等，而深圳作为地级市，其总申请量与江苏省的申请量持平，这也说明深圳方面在这方面的需求与投入较大，因此，在未来的工作中，可学习借鉴深圳有关企业的经验和技术，通过交流促进技术的快速发展与进步。

参考文献：

[1]惠鹏飞，苗凤娟，陶佰睿，王成琳，一种适用于PCB检测的彩色图像分割算法，计算机技术与应用，第39卷第3期，138-143页，2013年

[2]李富昌，浅谈利用S系统进行专利文献检索和统计分析，专利文献研究，第1期，第12-24页，2012年

[3]杜琨，基于X射线图像印刷电路板缺陷检测和标记技术[D]，中北大学，硕士学位论文，第1-10页，2009年