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可見光到1700nm：ABA-052VIR光譜相機(jī)在半導(dǎo)體/食品分選與異物檢測中的應(yīng)用

更新時間：2026-06-18      瀏覽次數(shù)：21
自動化質(zhì)檢領(lǐng)域中，普通可見光相機(jī)存在顯著短板：半導(dǎo)體基材內(nèi)部雜質(zhì)、微分層、封裝氣泡，食品原料里石子、塑料、霉變內(nèi)核等隱藏異物，僅依靠表層成像很難識別，極易造成批量不良品流出。
日本 AVAL DATA 全新 ABA-052VIR 520 萬像素 InGaAs 近紅外工業(yè)相機(jī)，搭載索尼原廠銦鎵砷傳感器，光譜響應(yīng)覆蓋 400nm 可見光至 1700nm 近紅外區(qū)間，搭配帕爾貼半導(dǎo)體制冷、10GigE 與 CXP-12 雙高速傳輸方案，兼具高分辨率、高穩(wěn)定成像特性，目前已大量落地半導(dǎo)體精密檢測、食品分選兩大異物檢測場景，從根源解決傳統(tǒng)視覺設(shè)備內(nèi)部異物漏檢、精度不足的行業(yè)難題。

可見光到1700nm：ABA-052VIR光譜相機(jī)在半導(dǎo)體/食品分選與異物檢測中的應(yīng)用

一、產(chǎn)品核心硬件優(yōu)勢：可見光 + 近紅外雙波段成像底層能力


1.1 400–1700nm 寬光譜 InGaAs 成像芯片，內(nèi)外缺陷一相機(jī)兼顧


ABA-052VIR 搭載索尼定制 InGaAs 面陣傳感器，有效像素 2560×2048，單像素尺寸 3.45μm，感光區(qū)域 8.83mm×7.07mm，實現(xiàn)雙光譜同步成像：

  1. 可見光波段（400–780nm）：完成物料外觀尺寸、表面色差、表皮破損等常規(guī)外觀檢測，可直接替代普通彩色工業(yè)相機(jī)；

  2. 近紅外波段（780–1700nm）：依托不同物質(zhì)近紅外吸收光譜差異，穿透塑料薄膜、薄果肉、半導(dǎo)體陶瓷襯底，捕捉可見光無法分辨的內(nèi)部異物與隱性缺陷。

產(chǎn)品實拍對比直觀驗證該能力：咖啡豆可見光畫面僅能觀察表皮外觀，切換 1700nm 近紅外成像后，混在原料中的石子、塑料異物輪廓清晰凸顯，也是半導(dǎo)體、食品異物檢測的核心技術(shù)支撐。


1.2 雙高速接口高幀率輸出，適配自動化流水線高速抓拍


相機(jī)分兩款硬件版本，適配不同產(chǎn)線帶寬、距離需求，全程無運(yùn)動拖影：

  • ABA-052VIR-GE（10GigE 萬兆網(wǎng)口）：布線簡單、產(chǎn)線改造成本低，8bit 模式最高幀率 130.9fps；

  • ABA-052VIR-CXP（CXP-12 同軸接口）：單通道帶寬 12.5Gbps，長距離傳輸信號無衰減，8bit 幀率 130.9fps，10bit 高精度模式仍可達(dá) 120.8fps。

設(shè)備支持 8/10/12bit 多檔位圖像輸出，搭配全局快門設(shè)計，高速移動物料成像不模糊，兼顧流水線生產(chǎn)節(jié)拍與細(xì)微缺陷灰度識別需求。


1.3 帕爾貼恒溫制冷 + 多維度圖像校正，長期穩(wěn)定異物檢測


工業(yè)現(xiàn)場溫差、傳感器暗噪聲是近紅外成像干擾主要來源，ABA-052VIR 內(nèi)置帕爾貼溫控模塊，溫控區(qū)間 - 30℃~+60℃，出廠預(yù)設(shè) 15℃恒溫，大幅降低暗電流噪聲，7×24 小時連續(xù)成像灰度無漂移。
內(nèi)置全套成像校正功能：像素缺陷校正、DSNU 暗場非均勻校正、PRNU 像素響應(yīng)校正、陰影校正，同時支持 ROI 局部取像、外部硬件觸發(fā)、固件自定義寫入，可根據(jù)半導(dǎo)體、食品產(chǎn)線需求做定制化視覺配置。


1.4 完整軟硬件配套生態(tài)，快速落地異物檢測項目


  1. 專用配套采集卡

    • APX-34102：匹配 10GigE 型號，雙路 RJ45 萬兆網(wǎng)口，PCIe3.0×4 總線；

    • APX-36121：匹配 CXP-12 型號，微型 BNC 同軸接口，PCIe3.0×8 超高帶寬；

  2. 標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)套件

    SDK-Acap TransFlyer、SDK-AcapLib2 全套開發(fā)工具，兼容 GenICam、GenTL 通用機(jī)器視覺標(biāo)準(zhǔn)，可對接 Halcon、VisionPro 等主流視覺軟件，大幅縮短異物檢測算法開發(fā)周期；

  3. 工業(yè)耐用機(jī)身

    整機(jī)尺寸 58 (W)×58 (H)×75 (D) mm，重量 430g；工作溫濕度 0~45℃、濕度 20%~80%（無凝露），適配食品車間潮濕、半導(dǎo)體車間恒溫潔凈等多種工業(yè)環(huán)境。


二、實戰(zhàn)場景一：半導(dǎo)體基材、元器件精密異物缺陷檢測


2.1 行業(yè)痛點(diǎn)


半導(dǎo)體陶瓷基板、封裝器件、硅基輔材內(nèi)部常存在微米級雜質(zhì)顆粒、燒結(jié)氣孔、內(nèi)部分層、封裝塑膠氣泡、引線偏移等隱性異物缺陷?？梢姽鉄o法穿透基材，傳統(tǒng) X 光檢測設(shè)備采購、運(yùn)維成本高昂，輻射風(fēng)險高，很難適配流水線全檢。


2.2 ABA-052VIR 落地檢測方案


陶瓷、硅基、封裝塑膠材料對 1000–1700nm 近紅外光線具備良好透光性，采用透射式近紅外視覺方案：近紅外光源穿透工件基材，ABA-052VIR 采集透射圖像，依托光譜灰度差異識別內(nèi)部異物、微觀缺陷。


2.3 覆蓋檢測品類


  1. 氮化鋁 / 氧化鋁陶瓷散熱基板：檢測內(nèi)部燒結(jié)氣孔、雜質(zhì)顆粒、層間開裂；

  2. 半導(dǎo)體塑封元器件：識別封裝內(nèi)部金屬引線偏移、氣泡、外來粉塵異物；

  3. 光學(xué)薄膜、超薄硅片輔材：檢測薄膜厚薄不均、內(nèi)嵌雜質(zhì)、內(nèi)部細(xì)微劃痕。


2.4 產(chǎn)線應(yīng)用價值


  1. 無損無輻射檢測，相比 X 光設(shè)備投入更低，可搭載自動化流水線實現(xiàn) 100% 全檢；

  2. 520 萬像素高分辨率配合多級圖像校正，穩(wěn)定捕捉微米級內(nèi)部異物，缺陷識別準(zhǔn)確率超 99.5%；

  3. CXP 高速版本適配半導(dǎo)體高速精密產(chǎn)線，相機(jī)信號直連 PLC 分揀機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)不良異物產(chǎn)品自動剔除。


三、實戰(zhàn)場景二：食品分選在線異物無損檢測


3.1 行業(yè)痛點(diǎn)


堅果、咖啡豆、谷物等食品分選產(chǎn)線僅依靠可見光相機(jī)，只能篩選表皮破損、異色物料；石子、塑料碎屑、金屬碎片、內(nèi)部霉變蟲蛀等異物藏于物料內(nèi)部，表層成像無法分辨，存在食品安全隱患。


3.2 ABA-052VIR 落地檢測方案


搭建雙通道同步成像工位，單臺相機(jī)分時采集可見光、近紅外兩組圖像：

  1. 可見光通道：完成物料外形分級、表皮破損、外觀顏色篩選；

  2. 近紅外通道：穿透果皮、果仁、包裝薄膜，依靠有機(jī)物與無機(jī)物光譜反射差異，精準(zhǔn)識別混入異物。


3.3 實際檢測效果


以咖啡豆、堅果分選產(chǎn)線實測為例：

  1. 石子、塑料、金屬硬質(zhì)異物：近紅外波段反射率與食品原料差異明顯，算法穩(wěn)定識別無漏檢；

  2. 內(nèi)部霉變、蟲蛀果仁：霉變組織水分、油脂光譜特征改變，可見光無明顯色差，1400–1700nm 波段可清晰區(qū)分缺陷區(qū)域；

  3. 干果含水率分級：依托 1700nm 水分特征吸收峰，同步完成異物剔除與水分等級分選，替代人工抽樣檢測。


3.4 產(chǎn)線應(yīng)用價值


  1. 單臺相機(jī)兼顧外觀分選 + 內(nèi)部異物檢測，無需兩套視覺設(shè)備，節(jié)省硬件采購與設(shè)備安裝空間；

  2. 最高 130.9fps 高幀率適配高速分選流水線，異物識別不拖慢生產(chǎn)節(jié)拍；

  3. 帕爾貼恒溫制冷設(shè)計，適應(yīng)食品加工車間溫差大、濕度偏高環(huán)境，全年異物檢測精度穩(wěn)定。


四、設(shè)備橫向?qū)Ρ龋浩胀梢姽庀鄼C(jī) VS ABA-052VIR 寬波段近紅外相機(jī)


對比維度普通可見光工業(yè)相機(jī)ABA-052VIR 400-1700nm 近紅外相機(jī)
光譜覆蓋范圍僅 400–780nm 可見光可見光 + 780–1700nm 近紅外雙波段
異物檢測能力僅能識別表面可見異物同步檢測表面缺陷 + 內(nèi)部隱藏異物
噪聲控制能力無制冷，長時間成像灰度漂移嚴(yán)重帕爾貼恒溫制冷，暗噪聲極低，成像穩(wěn)定
圖像傳輸方案多為千兆網(wǎng)，幀率上限低10GigE / CXP-12 雙高速接口可選
適用檢測場景簡單外觀尺寸、表面瑕疵檢測半導(dǎo)體內(nèi)部異物、食品分選異物無損檢測
整體落地成本需額外加裝紅外成像設(shè)備，兩套硬件投入單相機(jī)實現(xiàn)雙通道成像，降低綜合硬件成本









五、總結(jié)與行業(yè)拓展應(yīng)用


ABA-052VIR 這款覆蓋可見光至 1700nm 的制冷型 InGaAs 工業(yè)相機(jī)，核心優(yōu)勢在于單臺設(shè)備實現(xiàn)雙光譜成像，一站式解決半導(dǎo)體、食品分選行業(yè)內(nèi)部異物無損檢測的核心痛點(diǎn)。
除兩大核心實戰(zhàn)場景外，該設(shè)備還可拓展至醫(yī)藥膠囊異物篩查、光伏硅片缺陷檢測、高分子塑料分層檢測、農(nóng)產(chǎn)品水分分級等各類無損質(zhì)檢賽道。配套標(biāo)準(zhǔn)化采集卡、通用 SDK 開發(fā)包，能夠快速集成至各類自動化視覺產(chǎn)線，兼顧異物檢測精度、流水線運(yùn)行速度與設(shè)備長期穩(wěn)定性，是高的端的無損異物視覺檢測項目的優(yōu)選成像硬件。
AVAL DATA 可提供樣品成像測試、定制化視覺方案、全程技術(shù)開發(fā)支持，助力制造企業(yè)升級自動化質(zhì)檢產(chǎn)線，降低異物漏檢率，提升成品品質(zhì)管控能力。






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