線束、壓接端子的觀察與定量評估
隨著電子設備與汽車等電子工學的進步，市場對線束的小型化、輕量化等功能和品質的要求也越來越高。
在此介紹利用其品質保證不可或缺的外觀檢查項目，及放大觀察、量測、檢查、評估的定量化和作業效率提升的新型4K數位顯微鏡的應用案例。
重要性和要求同時增加的線束
線束又稱為電纜束，是將電子設備之間電氣連接（電源供給和信號通信）必要的零件。透過整合多個接點的連接器，讓連接簡化的同時，防止連接錯誤。一台汽車上會使用500至1500條線束，擔負起如同人類血管和神經的角色。線束的不良或破損不只會影響產品品質及性能，還會嚴重影響安全。
近年來除了電機產品和電子設備的小型化、高密度化之外，汽車產業也因EV（電動車）與HEV（油電混合車）、感測技術發展，輔助駕駛功能和無人駕駛等技術也有飛躍性的成長。因此線束的需求隨之增加，同時也必須因應多品種化、小型化、輕量化、高功能化、高耐久性等要求進行產品研發、製造的時代。為了因應這些要求，迅速提供高品質的新產品或改良品，研發時的評估與製造製程中外觀檢查的正確性和速度非常重要。
品質的關鍵、電線的端子連接和外觀檢查
在線束的製程中，組裝連接器、軟管、保護器、夾子、夾鉗等零件之前，會先進行電線的端子連接，這個部分直接影響產品品質。一般端子連接製程會使用「壓接（填嵌）」、「壓接」、「焊接（焊錫）」。各連接方法中如連接有問題，就會導致導通不良或芯線脫落等問題。
線束的品質檢查有使用「線束檢查器（導通檢查器）」，調查是否有電路斷線或短路等的方法。
但是要對各種試驗後和故障發生的具體狀態、原因進行檢測時，必須借助顯微鏡或數位顯微鏡放大觀察，進行端子連接部的外觀檢查和評估。各連接方法的外觀檢查項目如下所示。
壓接（填嵌）的外觀檢查項目
通過端子的塑性對線纜與被覆實施壓接。用工具或產線上的自動設備，以「填嵌」彎曲連接。
- 【外觀檢查項目】
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- (1)芯線越位
- (2)芯線突出長度
- (3)喇叭口量
- (4)被覆突出長度
- (5)切斷長度
- (6)-1上彎／(6)-2下彎
- (7)扭絞
- (8)旋轉
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- Tips壓接端子填嵌品質的判斷基準「壓接高度」
- 端子壓接（填嵌）後，填嵌線或被覆的壓接管截面高度即為「壓接高度」。填嵌的壓接高度不符規定時，會成為導通不良或線束脫落的原因。
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被覆部壓接高度之OK/NG例 
良品（規定公差內） 
壓接不足 
壓接過多 - 壓接高度超出規定時會導致「壓接不足」，電線在承受拉力時脫落。低於規定時，會因為「壓接過多」，壓接管咬入芯線而造成損傷。
- 壓接高度只是推測被覆和芯線狀態的判斷基準。近年線束邁向小型化、使用材料多樣化進展，為了不錯過填嵌製程的不良，開始要求以壓接端子截面進行芯線狀態的定量檢查。
壓接的外觀檢查項目
將被覆的電線押入狹縫中以連接端子。押入電線時，被覆接觸到狹縫內的刃而剝離產生導電性，也可當成被覆剝離製程。
- 【外觀檢查項目】
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- (1)電線過長
- (2)電線尖端的空縫
- (3)壓接片前後的導體越位
- (4)壓接中心偏移
- (5)軸座損傷
- (6)壓接片的損傷、變形
- A：軸座
- B：壓接片
- C：電線
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焊接（焊錫）的外觀檢查項目
代表性的端子形狀及電線通過的方式，有電線通過端子內的「錫槽式」，和電線穿過孔的「圓孔式」。
- 【外觀檢查項目】
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- (1)芯線越位
- (2)焊錫導通不良（加熱不足）
- (3)錫橋（焊錫過多）
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線束外觀檢查、評估的應用案例
隨著線束小型化，以放大觀察進行外觀檢查與評估難度越來越高。
KEYENCE的超高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」，可實現高水準的放大觀察、外觀檢查及評估，大幅提升作業效率。
對立體物全對焦的景深合成
線束形狀立體，以往的顯微鏡只能進行部分對焦，難以對目標物整體進行綜合觀察與評估。
使用4K數位顯微鏡「VHX系列」，可透過「即時導航合成」自動進行景深合成，可輕鬆用對目標物整體全幅對焦的超高精細4K影像，進行正確且有效率的放大觀察及評估。
線束的翹曲量測
以往量測時除了顯微鏡，還需同時使用多台測量儀，花費時間及精力。且無法直接記錄量測值做為資料，作業效率和可靠性也成為課題。
使用4K數位顯微鏡「VHX系列」，透過「2D尺寸量測」的豐富工具，由線束角度到壓接端子截面的壓接高度等，簡單操作即可進行各種量測。可實現量測定量化，還可儲存、管理影像、數值、拍攝條件等資料，大幅提升作業效率。此外在儲存資料後，只要從相簿中選擇過去的影像，也可進行不同部位與項目的量測。
不受金屬面的光澤影響的芯線填嵌觀察
金屬面的反射造成顯微鏡以往有時不易觀察。
4K數位顯微鏡「VHX系列」透過「消除光暈」、「去除環狀」功能，去除金屬面光澤的反射，可正確觀察、掌握芯線的填嵌狀態。
線束填嵌部分的變焦拍攝
以往顯微鏡的外觀檢查，對於小型且立體的線束填嵌部分、細小部分與細微損傷，難以進行對焦和觀察。
4K數位顯微鏡「VHX系列」配備電動旋轉器與高解析度HR鏡頭，實現可在20至6000倍之間自動切換倍率的「無縫縮放」。用手邊的滑鼠或控制器簡單操作，即可快速的放大觀察。
讓立體物觀察更有效率的全角度觀察系統
以往觀察像線束這種立體產品的外觀時，必須不斷改變目標物的角度後固定，對每個角度調整焦距。除了只能部分對焦外，也有難以固定無法觀察的角度。
4K數位顯微鏡「VHX系列」活用「全角度觀察系統」與「高精度X、Y、Z電動載物台」，支援感測頭與載物台的彈性移動。
可簡單對準3軸（視野、旋轉軸、傾斜軸）的調整機構，可由自由的角度觀察。此外無論是傾斜或旋轉，視野也不會偏離，展現自動中心性（Eucentric），因此大幅提升立體物的外觀觀察效率。
將壓接端子的評估定量化的3D形狀分析
以往壓接端子的外觀觀察時，需要針對立體目標物進行局部逐一對焦，而且有人為誤差的問題。對於立體目標物，也只能以2D尺寸量測進行評估。
4K數位顯微鏡「VHX系列」可根據清晰的4K影像進行放大觀察與2D尺寸量測，還可取得3D形狀、量測3D尺寸與任意截面的輪廓。不論使用者的熟練度，只要簡單操作即可分析、量測3D形狀，可同時實現壓接端子外觀評估的高水準化與定量化、作業效率化。
填嵌線束截面的自動量測
4K數位顯微鏡「VHX系列」，使用豐富的量測工具，輕鬆由拍攝的截面影像，進行各種自動量測。
以下圖為例，自動只量測芯線填嵌截面的芯線部分面積。對於僅靠壓接高度量測與截面觀察無法掌握的填嵌部位芯線狀態，都能快速定量檢查。
快速因應市場要求的最新工具
為因應今後仍將進一步增加的線束需求，快速且正確的檢查資料進行研發與品質改善、確立製造製程的需求也會增加。
導入高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」，作業效率比以往的顯微鏡有大幅成長，僅需1台即可完成高精細觀察、分析、量測、評估。還配備多種功能的「VHX系列」，在今後同時追求品質與速度的業界，將成為有效的工具。
有關「VHX系列」的詳細說明，請下載型錄，或洽詢KEYENCE。
