spi在過去的十年裡，從最初的焊膏測厚儀到今天的三維檢測，經歷了不斷發展和變革的過程。所有目前spi所採用的數學模型的核心都是三角測量法，通過一側成一定角度投射雷射在焊膏表面形成畸變，由設定在頂部的垂直相機捕捉畸變，根據三角測量法測出高度，乘以焊膏面積，從而得到被測焊膏的體積。
圖1：雷射三角測量法
從光源性質上分為雷射和結構光兩種，從檢測方式上分為掃瞄式和步進式兩種。下面就這些技術來討論各自的優缺點。
(1) 投射光為雷射，一般的雷射束精度為40um。
(2) 對於極小型元件會有檢測精度達不到的情況產生。無法有效測量01005（英製）器件焊盤
(3) 檢測方式為掃瞄（scan）。對機械驅動的精度要求很高，對環境中的震動較為敏感。
(4) 對被測物體進行一次取樣，所測資料的準確性不高。
(5) 雷射束為紅色，對於某些顏色的線路板檢測有侷限。當線路板由於不同**商或不同批次發現色差時，測量波動非常大
(6) 桌面型的裝置不可以做到自動檢測。
目前的結構光柵檢測都是基於相位調製輪廓測量技術（phase measurement profilometry 簡稱pmp），是一種基於正弦結構光柵投影，離散相移獲取多幅變形光場影象，再根據多步相移法計算出相位分布，最後利用三角測量等幾何方法得到高精度的體積測量結果。
圖2：dlp數字可程式設計式結構光投影模組
(1) 投射光為白光，檢測精度可達0.39um
(2) 形成結構光柵的方式又分為兩種，一種是採用在玻璃片上通過摩爾（moire）效應產生摩爾條紋，另一種是採用可程式設計光柵（pslm）產生，通常是dlp、lcd或者lcos投影技術。上圖是採用dlp技術開發的dlp數字可程式設計式結構光投影模組。
(3) 檢測方式分為掃瞄（scan）和步進(step)兩種
(4) 對被測物體進行3次以上的取樣，所測資料的準確性高。
(5) 對顏色不敏感。
目前所有的spi都採用三角測量法，在物體的一側設定光源，由於被測物體的形狀，在相對於光源的另一側都會產生陰影效應，從而對實際測量結果產生影響。據計算，由於陰影效應的影響，測量誤差可能達到40%以上。如何消除這麼巨大的誤差，目前有兩種不同的方式來解決：
在被測物體的相對兩側各設定乙個投影裝置，類似醫院中使用的無影燈，交替對被測物體進行測量，從而消除陰影效應。
圖3：沙姆斜投dlp結構光投影模組
針對需要傾斜投影的3d檢測應用，如3d spi、3d aoi、小尺寸高精度工件檢測，我們專門開發了斜投的沙姆dlp投影模組，極大地提高了景深利用率，並且在產品尺寸、亮度、畸變、穩定性方面做了較大優化，方便使用者快速整合。軟體方面，與德州儀器ti的dlp3010evm完全相容，使用者可以非常輕鬆的進行二次開發和整合。
沙姆斜投影的優勢
在我們現實環境中，陰影的部分固然存在，但不是觀察不到，如我們在大樹下，雖然沒有陽光直接照射，但我們還是看得到樹下的物體。一來周圍環境會提供漫反射的光源，二來我們的眼睛可以根據物體的亮度自動的調節。同步漫反射解決陰影效應的影響就是軟體會自動控制照相機的**來處理陰影部分，對亮的部分拍暗的**，對暗的部分拍亮的**，再進過影象處理得到完全的資料。
以上兩種方式都可以解決陰影效應所帶來的問題，但fahp在測量時是左右交替進行的（如果同時測量會光柵干涉，造成無法測量），對於檢測時間有影響。而diffuser lighting方式就可以降低檢測時間。
以上綜述了spi的結構原理及分類，但如何將spi運用到實際生產中去？
目前大多數的smt使用者是依靠經驗豐富的工藝工程師來調節印刷工藝的，雖然有傳統的工藝指導書，但往往還是會帶來這樣那樣的問題。關鍵問題是在對當前的印刷狀況不清楚，很多問題要通過貼片後的檢測來推斷是否是由於印刷品質造成的。所以實時的了解印刷狀況是必不可少的。並結合過程控制軟體，對印刷品質進行實時的分析，通過xbar-s; xbar-r; histogram chart; cp; cpk; gage repeatability等資料了解目前的生產狀況並分析潛在的工藝趨勢，最終針對性的調節印刷工藝。
參考文獻《全新技術在三維錫膏檢測系統（spi）的應用》
——廈門思泰克
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