CCD在铜箔生产检测中的应用

2020-12-09黄芳恩

世界有色金属 2020年3期

黄芳恩

（江西省江铜耶兹铜箔有限公司，江西南昌 330000）

纵观我国工业的发展，近年来工业方面也是有了很大的发展，同时工业相关技术也在不断的完善之中，工业器械不断革新发展都在一定程度上促进了我国工业的快速发展。本文中我们所要介绍的是一种工业检测上的先进技术，CCD技术，该技术在20世纪中期就已经研发出来，近年来CCD技术在工业检测方面更是发挥着重要的作用，该技术也在不断的发展完善之中。

1 CCD技术目前发展现状研究

CCD即电荷耦合器件，是美国在1970年发明的一种半导体材料，该器件能够用电荷量来表示信号的大小，同时还可以通过耦合的方式来传输信号，可以作为探测元件。CCD的应用范围极广，在数码摄影、天文学以及光学遥测技术、工业检测方面都有着广泛的应用[1]。CCD能够存储由入射光在CCD光敏单元激发出的光信息电荷，同时在适当的相序时钟脉冲驱动下能够将存储的电荷定向的进行传输转移，由此就实现了自扫描，即完成了光信号到电信号的转换。这种电信号可以复原所测物体的可见光像，或是将信号输入计算机进行图像的识别存储。正是由于CCD独特的传输成像特点使得该技术被广泛的应用到了工业生产方面。

工业的发展中，工业材料的监测工作一直以来都是一个难题，对于某些金属材料如铜箔进行检测时，要想严格的保证铜箔的生产质量，就需要对铜箔的表面外观质量进行全面检测；同时在检测铜箔时，必须对铜箔的左右偏移、上下波动范围等进行严格的控制，才能够保证使用过程中达到最好的效果[2]。随着CCD检测技术的不断提高，在铜箔生产中所检测误差基本可精确在正负0.02mm，由此可见CCD检测技术对于铜箔生产检测的重要性，随着电子行业向集成化、轻薄化发展和近年5G通信技术应用，对铜箔的质量也越来越高；CCD检测技术无疑能够有效地帮助铜箔质量得到更好地管控，保证制造的铜箔材料更符合标准和满足市场需求。

2 CCD在铜箔生产检测中的质量管控

要了解CCD在铜箔生产检测中的质量管控，在这里先简单介绍一下电解铜箔的生产过程。电解铜箔一般分为：溶铜、生箔、表面处理和分切四道工序。在铜箔生产四道工序中，生箔和表处工序是铜箔生产的关键，也是铜箔产品内在质量和外观质量管控的重点。因此CCD在铜箔生产过程中的检测，目前大多数铜箔厂家主要将CCD检测设备安装在表面处理机上，目的就是要保证铜箔的质量管控，一方面生产时能及时发现铜箔产品质量缺陷，提高铜箔缺陷的处理效率；另一方面能有效对缺陷产品进行管控，防止异常质量产品流出。

CCD检测铜箔时，将CCD检测设备安装在表面处理机收卷端，铜箔在表面处理机不断运行时，CCD连续工作对铜箔进行外观检测。现在大多数铜箔厂家使用CCD检测时，主要对铜箔进行三种方位检测，即为铜箔亮面（注：铜箔亮面指铜箔生成时，与钛辊接触的那面为亮面，反之为铜箔毛面）、毛面和针孔进行检测。在铜箔生产中，铜箔常见亮面和毛面外观缺陷主要有凹/凸坑、斑点（白点/黑点）、划痕、皱折和污迹等；在检测出铜箔所存在的缺陷时，CCD不仅能够及时的提供存在缺陷的数据，同时还能够通过声光等进行报警，提醒工作人员及时地进行检查并处理。在CCD实际检测中，对于规律性的外观缺陷，CCD能及时有效地发挥其效果。另外CCD不仅能够检测出铜箔所存在的缺陷，还能够自动的进行标注记录，对所存在不同缺陷的铜箔进行分类统计，最终通过计算机反馈给现场的工作人员；工作人员通过缺陷分析管控记录和标识，指导下道工序对异常缺陷产品进行裁切。

除了对铜箔亮面、毛面外观缺陷进行检测外，CCD还能够检测铜箔上所存在的针孔（或破孔），这个检测是通过针孔检测来完成的。针孔检测出来之后，CCD可以借助计算机来呈现出铜箔针孔图像，并从中标记出铜箔上所存在的针孔，还能够准确显示出所存在针孔的相关参数，比如孔的大小、面积以及产生的准确位置，包括是连孔所产生的时间都能够显示。因为针孔属于铜箔严重的质量缺陷，一旦出现针孔缺陷问题，该产品就是废品。

而利用CCD检测，并能对相关信息进行分析，这样就能通过针孔的形状、具体位置和产生时间等信息，及时对铜箔针孔缺陷进行分析、并找出改善缺陷的问题。为了杜绝存在针孔缺陷产品流出，一般要求对于针孔缺陷，只要出现，CCD检测设备自带的缺陷标签机必须同步在缺陷对应位置边部准确自动贴上标签，以确保下道工序人员能准确去除针孔缺陷铜箔。

当然，在CCD对铜箔的生产检测过程中，也需要及时对所存在缺陷进行一定的统计分析，质量把控需要从源头上控制，不能够仅仅依靠CCD检测而不断的去检测改正。需要对于一段时间内铜箔产品所存在的缺陷进行统计，由此可以对近期内铜箔生产中所存在的主要问题进行分析，并研究生产工序方面可能存在的问题，对生产的方式进行相应的完善改进，由此才能够更好地管控铜箔生产质量。

3 铜箔生产检测中所使用CCD的要求

工业上铜箔生产检测中所使用的CCD有着较高的技术要求，CCD检测仪对所要检测铜箔的材质、厚度、宽度以及较为精细化的左右偏移、上下波动等都有着十分严格的要求，所检测的范围也是极为精确。这就对CCD铜箔检测仪提出了一定的要求。对于CCD的技术方面的要求有很多，首先是CCD必须要能够对产品进行精确的检测，要能够提供铜箔各方面的参数（面积、位置、宽度）等，同时还要能够根据系统所检测到的缺陷进行合理的标注，此标注过程不能够出现一丝一毫的偏差，标注之后适时的发出警报，提醒工作人员解决。另外设备在检测的过程中要确保能够正常运行，工业铜箔生产过程中，一般都存在着一定的信号屏蔽，这就需要所使用的检测设备能够很好的避免干扰，最好装有性能良好的屏蔽电缆以供使用。CCD仪器的零部件质量也是需要重点关注的一点，保证CCD仪器的使用质量，确保能够长时间正常运行。另外，CCD所反馈数据或是需要成像时都需要用到计算机，计算机必须要满足一定的配置要求，能够较好的接受来自CCD检测后所反馈的数据或图像。必要的情况下还可以配备相应的打印机，把CCD检测后所反映出的图像数据打印出来，由此进一步的分析研究。工作人员在验收CCD检测仪时需要重点关注CCD的性能是够符合相关的技术要求，同时也要关注CCD的品牌标志，必要的情况下还可以进行试验，确保CCD检测仪能够正常运行，对于CCD相关的配件也需要重点查验，检测软件等主设备以及警示器、电脑系统等配套附属件都需要严格的查验，防止设备的缺失。