IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法技术

本发明专利技术公开了一种IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，通过X射线检测机对IGBT模组内的芯片下面的焊层进行扫描，得到含有空洞的焊层图片；对含有空洞的焊层图片进行预处理，所述预处理包括依次进行的滤波、增加对比度、二值化及顶帽运算；采用多边形拟合的方式对预处理后图片进行空洞识别；对识别到的空洞进行合并，且保持空洞率保持不变。本发明专利技术方法仿真精度高、仿真效率高、适用性广。适用性广。适用性广。

【技术实现步骤摘要】
IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法


[0001]本专利技术涉及IGBT功率模块领域，具体涉及一种IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法。

技术介绍

[0002]如今，IGBT被广泛地应用在许多大功率场景下，如风力发电、高铁、电动汽车和舶船等，IGBT模块应用的趋势就是功率密度更大、开关频率更高、体积更小。若没有适当的设计，必然会导致更快的疲劳失效，据统计目前在电力设备的故障中，超过30％的原因都是半导体器件的损坏造成的，因此研究IGBT的可靠性是对于电力设备的稳定是至关重要的。
[0003]目前IGBT器件封装的主要方式有两种：焊接式和压接式。其实焊接式的封装形式已经比较成熟且被广泛地运用。作为焊接过程中至关重要的一部分，焊料层的可靠性就显得尤为关键。在模块的生产过程中，焊接会不可避免的出现空洞，对于空洞的产生有很多种原因，可以归分为两类，一类是在IGBT模组制作之初产生的，其中回流焊接过程中的气体泄漏是空洞在制作阶段产生的主要原因；另一类是在老化过程中产生的空洞。通过对IGBT工作过程中的电
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤一：通过X射线检测机对IGBT模组内的芯片下面的焊层进行扫描，得到含有空洞的焊层图片；步骤二：对含有空洞的焊层图片进行预处理，所述预处理包括依次进行的滤波、增加对比度、二值化及顶帽运算；步骤三：采用多边形拟合的方式对预处理后图片进行空洞识别；步骤四：对步骤三识别到的空洞进行合并，且保持空洞率保持不变。2.根据权利要求1所述的IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，步骤一中含有空洞的焊层的图片表示形式为二维矩阵。3.根据权利要求1所述的IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，步骤二中滤波采用卷积运算，所述卷积运算使用的卷积核为5阶的高斯卷积核。4.根据权利要求1所述的IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，步骤二中增加对比度是图像处理中的点处理，即对图像中的每一个像素点进行运算，所述运算采用次幂运算，数学表达式如下：t＝c
×
s
γ
其中，c和γ表示正常数，s表示滤波后图像的像素值，t表示变换后的像素值。5.根据权利要求1所述的IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，步骤二中二值化处理即阈值处理，其表达式为：其中dst表示阈值处理后的结果图像，src表示处理前的图像也即次幂运算后的图像结果，x,y分别表示图像中像素点的横纵坐标，thresh为设定的阈值。6.根据权利要求1所述的IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，步骤二中顶帽运算是用二值化之后的图像减去其开运算图像的操作，通过对二值化的图像进行顶帽运算，去除掉存在于空洞周围的细长噪声部分，以确定空洞的准确位置。7.根据权利要求1所述的IGBT功率模块焊料层空洞识别与合并的智能化方法，其特征在于，步骤三中多边形拟合的过程如下：在二值化处理后图片的基础上，分别识别出每一个空洞，对于其中的任一空洞，确定空洞边界上距离最远...

【专利技术属性】
技术研发人员：王来利，刘意，王见鹏，刘智，张缙，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：