CCD在銅箔生產檢測中的應用

黃芳恩

（江西省江銅耶茲銅箔有限公司，江西 南昌 330000）

縱觀我國工業的發展，近年來工業方面也是有了很大的發展，同時工業相關技術也在不斷的完善之中，工業器械不斷革新發展都在一定程度上促進了我國工業的快速發展。本文中我們所要介紹的是一種工業檢測上的先進技術，CCD技術，該技術在20世紀中期就已經研發出來，近年來CCD技術在工業檢測方面更是發揮著重要的作用，該技術也在不斷的發展完善之中。

1 CCD技術目前發展現狀研究

CCD即電荷耦合器件，是美國在1970年發明的一種半導體材料，該器件能夠用電荷量來表示信號的大小，同時還可以通過耦合的方式來傳輸信號，可以作為探測元件。CCD的應用范圍極廣，在數碼攝影、天文學以及光學遙測技術、工業檢測方面都有著廣泛的應用[1]。CCD能夠存儲由入射光在CCD光敏單元激發出的光信息電荷，同時在適當的相序時鐘脈沖驅動下能夠將存儲的電荷定向的進行傳輸轉移，由此就實現了自掃描，即完成了光信號到電信號的轉換。這種電信號可以復原所測物體的可見光像，或是將信號輸入計算機進行圖像的識別存儲。正是由于CCD獨特的傳輸成像特點使得該技術被廣泛的應用到了工業生產方面。

工業的發展中，工業材料的監測工作一直以來都是一個難題，對于某些金屬材料如銅箔進行檢測時，要想嚴格的保證銅箔的生產質量，就需要對銅箔的表面外觀質量進行全面檢測；同時在檢測銅箔時，必須對銅箔的左右偏移、上下波動范圍等進行嚴格的控制，才能夠保證使用過程中達到最好的效果[2]。隨著CCD檢測技術的不斷提高，在銅箔生產中所檢測誤差基本可精確在正負0.02mm，由此可見CCD檢測技術對于銅箔生產檢測的重要性，隨著電子行業向集成化、輕薄化發展和近年5G通信技術應用，對銅箔的質量也越來越高；CCD檢測技術無疑能夠有效地幫助銅箔質量得到更好地管控，保證制造的銅箔材料更符合標準和滿足市場需求。

2 CCD在銅箔生產檢測中的質量管控

要了解CCD在銅箔生產檢測中的質量管控，在這里先簡單介紹一下電解銅箔的生產過程。電解銅箔一般分為：溶銅、生箔、表面處理和分切四道工序。在銅箔生產四道工序中，生箔和表處工序是銅箔生產的關鍵，也是銅箔產品內在質量和外觀質量管控的重點。因此CCD在銅箔生產過程中的檢測，目前大多數銅箔廠家主要將CCD檢測設備安裝在表面處理機上，目的就是要保證銅箔的質量管控，一方面生產時能及時發現銅箔產品質量缺陷，提高銅箔缺陷的處理效率；另一方面能有效對缺陷產品進行管控，防止異常質量產品流出。

CCD檢測銅箔時，將CCD檢測設備安裝在表面處理機收卷端，銅箔在表面處理機不斷運行時，CCD連續工作對銅箔進行外觀檢測。現在大多數銅箔廠家使用CCD檢測時，主要對銅箔進行三種方位檢測，即為銅箔亮面（注：銅箔亮面指銅箔生成時，與鈦輥接觸的那面為亮面，反之為銅箔毛面）、毛面和針孔進行檢測。在銅箔生產中，銅箔常見亮面和毛面外觀缺陷主要有凹/凸坑、斑點（白點/黑點）、劃痕、皺折和污跡等；在檢測出銅箔所存在的缺陷時，CCD不僅能夠及時的提供存在缺陷的數據，同時還能夠通過聲光等進行報警，提醒工作人員及時地進行檢查并處理。在CCD實際檢測中，對于規律性的外觀缺陷，CCD能及時有效地發揮其效果。另外CCD不僅能夠檢測出銅箔所存在的缺陷，還能夠自動的進行標注記錄，對所存在不同缺陷的銅箔進行分類統計，最終通過計算機反饋給現場的工作人員；工作人員通過缺陷分析管控記錄和標識，指導下道工序對異常缺陷產品進行裁切。

除了對銅箔亮面、毛面外觀缺陷進行檢測外，CCD還能夠檢測銅箔上所存在的針孔（或破孔），這個檢測是通過針孔檢測來完成的。針孔檢測出來之后，CCD可以借助計算機來呈現出銅箔針孔圖像，并從中標記出銅箔上所存在的針孔，還能夠準確顯示出所存在針孔的相關參數，比如孔的大小、面積以及產生的準確位置，包括是連孔所產生的時間都能夠顯示。因為針孔屬于銅箔嚴重的質量缺陷，一旦出現針孔缺陷問題，該產品就是廢品。

而利用CCD檢測，并能對相關信息進行分析，這樣就能通過針孔的形狀、具體位置和產生時間等信息，及時對銅箔針孔缺陷進行分析、并找出改善缺陷的問題。為了杜絕存在針孔缺陷產品流出，一般要求對于針孔缺陷，只要出現，CCD檢測設備自帶的缺陷標簽機必須同步在缺陷對應位置邊部準確自動貼上標簽，以確保下道工序人員能準確去除針孔缺陷銅箔。

當然，在CCD對銅箔的生產檢測過程中，也需要及時對所存在缺陷進行一定的統計分析，質量把控需要從源頭上控制，不能夠僅僅依靠CCD檢測而不斷的去檢測改正。需要對于一段時間內銅箔產品所存在的缺陷進行統計，由此可以對近期內銅箔生產中所存在的主要問題進行分析，并研究生產工序方面可能存在的問題，對生產的方式進行相應的完善改進，由此才能夠更好地管控銅箔生產質量。

3 銅箔生產檢測中所使用CCD的要求

工業上銅箔生產檢測中所使用的CCD有著較高的技術要求，CCD檢測儀對所要檢測銅箔的材質、厚度、寬度以及較為精細化的左右偏移、上下波動等都有著十分嚴格的要求，所檢測的范圍也是極為精確。這就對CCD銅箔檢測儀提出了一定的要求。對于CCD的技術方面的要求有很多，首先是CCD必須要能夠對產品進行精確的檢測，要能夠提供銅箔各方面的參數（面積、位置、寬度）等，同時還要能夠根據系統所檢測到的缺陷進行合理的標注，此標注過程不能夠出現一絲一毫的偏差，標注之后適時的發出警報，提醒工作人員解決。另外設備在檢測的過程中要確保能夠正常運行，工業銅箔生產過程中，一般都存在著一定的信號屏蔽，這就需要所使用的檢測設備能夠很好的避免干擾，最好裝有性能良好的屏蔽電纜以供使用。CCD儀器的零部件質量也是需要重點關注的一點，保證CCD儀器的使用質量，確保能夠長時間正常運行。另外，CCD所反饋數據或是需要成像時都需要用到計算機，計算機必須要滿足一定的配置要求，能夠較好的接受來自CCD檢測后所反饋的數據或圖像。必要的情況下還可以配備相應的打印機，把CCD檢測后所反映出的圖像數據打印出來，由此進一步的分析研究。工作人員在驗收CCD檢測儀時需要重點關注CCD的性能是夠符合相關的技術要求，同時也要關注CCD的品牌標志，必要的情況下還可以進行試驗，確保CCD檢測儀能夠正常運行，對于CCD相關的配件也需要重點查驗，檢測軟件等主設備以及警示器、電腦系統等配套附屬件都需要嚴格的查驗，防止設備的缺失。

4 結語

CCD是現代化發展過程工業生產中常用的一種檢測儀器，CCD技術的不斷發展促進了我國工業的進一步發展提升，對于相關材料檢測如銅箔的檢測都有著極為重要的影響，隨著電子行業的飛速發展，下游客戶對銅箔質量標準及要求的不斷提高，CCD檢測必將成為銅箔質量控制方面的主力軍。