一种芯片焊脚焊接质量检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及质量检测技术领域，具体涉及一种芯片焊脚焊接质量检测方法及系统。该方法获取焊接芯片图像的待测焊脚区，根据各待测焊脚区内像素点的灰度值获取暗环区域，对暗环区域内的像素点进行圆拟合得到拟合优度，获取暗环区域的角点数量，对待测焊脚区进行圆检测得到圆环区域，获得圆环区域与暗环区域的重合度，并结合拟合优度、角点数量和重合度获取暗环位置显著度，依据待测焊脚区中暗环区域和非暗环区域的纹理特征获取焊接均匀度，结合暗环位置显著度和焊接均匀度获取待测焊脚区的焊接质量完成度，对芯片焊脚进行检测，本发明专利技术根据待测焊脚区呈现的暗环特征显著程度和焊锡膏均匀程度进行分析，提高了芯片焊脚焊接质量检测的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片焊脚焊接质量检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及质量检测
，具体涉及一种芯片焊脚焊接质量检测方法及系统。

技术介绍

[0002]BGA为球状引脚栅格阵列封装技术，是一种高密度表面装配封装技术，可以在体积不变的前提下提高内存容量，且散热性能和电性能更好，所以主板控制芯片组多采用此类封装技术。电子芯片BGA封装为机器自动贴装，整体生产成本低、效率高，但BGA焊点隐藏在芯片底部，焊接、装配后无法直接对焊脚直接进行检测。
[0003]X射线检测为无损检测，可以展示出芯片下方焊球的内部焊接情况。当芯片焊脚的焊接质量良好时，焊锡膏完全熔融且完全湿润电路板，此时芯片的引脚会被焊锡膏完整包裹。在X射线图像中，可以明显看到在芯片焊脚的BGA焊球中间有一圈颜色较深的圆环，该圆环被称为暗环；暗环为衡量BGA芯片焊接质量的重要物理特性。
[0004]现有技术将焊接BGA芯片后的电路板定位在高温震动组件上，采用红外热像数据检测与过孔连接或有测试点的焊点的焊接情况，采用X光图像对未与过孔连接且无测试点的焊点进行检测，对中间焊点进行面积评价，对边缘焊点检测其是否存在暗环（），以达到初步检测焊点焊接情况的目的，根据检测焊点质心坐标与行直线和列直线的垂直距离进一步确认焊点焊接情况，确认焊接BGA芯片的焊接质量。该方法对芯片的中间焊点检测仅通过焊点区域面积对焊点的焊接质量进行度量，而通过焊点区域面相较于依据焊点焊接良好时呈现明显的暗环特征对焊接质量判断的准确性较低，导致对中间焊点的焊接质量判断存在误差，进而使芯片焊点焊接质量检测出现偏差。

技术实现思路

[0005]为了解决依据反映焊接质量不准确的面积特征对焊点焊接质量进行判断，导致芯片焊点焊接质量检测出现偏差的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种芯片焊脚焊接质量检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：第一方面，本专利技术一个实施例提供了一种芯片焊脚焊接质量检测方法，该方法包括：通过附带X光光源的相机获取焊接芯片图像，获取所述焊接芯片图像内至少两个待测焊脚区；根据每个所述待测焊脚区内像素点的灰度值获取对应待测焊脚区内的暗环区域；对所述暗环区域内的像素点进行圆拟合得到对应暗环区域的拟合优度；获取所述暗环区域的角点数量；对所述待测焊脚区进行圆检测，获得圆环区域；获得所述圆环区域与所述暗环区域的重合度；结合所述拟合优度、所述角点数量和所述重合度获取所述待测焊脚区的暗环位置显著度；依据所述待测焊脚区中所述暗环区域和非暗环区域内像素点的纹理特征获取对
应待测焊脚区的焊接均匀度；结合所述暗环位置显著度和所述焊接均匀度获取对应待测焊脚区的焊接质量完成度；基于每个所述待测焊脚区的所述焊接质量完成度对芯片焊脚的焊接质量进行检测。
[0006]进一步地，所述圆环区域的获取方法，包括：对每个待测焊脚区进行霍夫圆检测获取至少三个圆，将位置最近的两个圆之间的区域作为对应待测焊脚区的圆环区域。
[0007]进一步地，所述重合度的获取方法，包括：统计每个待测焊脚区的圆环区域内暗环像素点的数量作为暗环点数量，将所述暗环点数量与对应圆环区域内像素点的总数量的比值作为所述重合度。
[0008]进一步地，所述暗环位置显著度的获取方法，包括：获取构成每个待测焊脚区的圆环区域的两个圆的圆心，计算两个圆心之间的欧氏距离作为圆心距；将拟合优度作为分子，角点数量与预设常数的和作为分母得到的比值作为暗环特征值；将所述圆心距与预设常数之和作为第一值，将所述重合度与第一值的比值作为暗环位置值；将所述暗环特征值与所述暗环位置值的乘积作为对应待测焊脚区的暗环位置显著度。
[0009]进一步地，所述焊接均匀度的获取方法，包括：分别计算每个待测焊脚区的暗环区域和非暗环区域内各像素点的灰度值的均值，依次得到对应待测焊脚区的暗环灰度均值和非暗环灰度均值，分别获取每个待测焊脚区内的暗环区域和非暗环区域对应的灰度共生矩阵，根据暗环区域的灰度共生矩阵获取暗环熵和暗环逆差矩，依据非暗环区域的灰度共生矩阵获取非暗环熵和非暗环逆差矩；将暗环灰度均值和非暗环灰度均值之间的差值的绝对值与暗环灰度均值的比值作为区域深色差异度；将暗环逆差矩与非暗环逆差矩之和作为分子，暗环熵与非暗环熵之和作为分母得到的比值作为区域均匀度；将所述区域深色差异度和所述区域均匀度的乘积作为对应待测焊脚区的焊接均匀度。
[0010]进一步地，所述焊接质量完成度的获取方法，包括：将每个待测焊脚区的暗环位置显著度与焊接均匀度的乘积作为对应待测焊脚区的焊接质量完成度。
[0011]进一步地，所述基于每个所述待测焊脚区的所述焊接质量完成度对芯片焊脚的焊接质量进行检测的方法，包括：对每个待测焊脚区的焊接质量完成度进行归一化处理，得到归一化焊接质量完成度；设置焊接质量阈值，当归一化焊接质量完成度大于等于焊接质量阈值时，则认为待测焊脚区的焊接质量良好；当归一化焊接质量完成度小于焊接质量阈值时，则认为待测焊脚区的焊接质量不佳；当存在焊接质量不佳的待测焊脚区时，则认为焊接芯片图像对应的芯片质量不合格；当所有待测焊脚区的焊接质量均良好时，则认为焊接芯片图像对应的芯片质量合格。
[0012]进一步地，所述待测焊脚区的获取方法，包括：对焊接芯片图像中像素点的灰度值使用最大类间方差法获取焊脚分割阈值，将焊接芯片图像中灰度值小于焊脚分割阈值的像素点组成的区域作为焊接芯片图像的待测焊脚区。
[0013]进一步地，所述暗环区域的获取方法，包括：对每个待测焊脚区内像素点的灰度值使用最大类间方差法获取暗环分割阈值，将对应待测焊脚区内灰度值小于暗环分割阈值的像素点作为暗环像素点，将暗环像素点组成的区域作为对应待测焊脚区的暗环区域。
[0014]第二方面，本专利技术另一个实施例提供了一种芯片焊脚焊接质量检测系统，该系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时，实现上述任意一项方法的步骤。
[0015]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实施例中考虑到焊接区域的暗环特征能够准确反映焊接质量的好坏，暗环具有明显的光学特征，因此通过附带X光光源的相机获取焊接芯片图像用于焊接质量检测。为了对芯片中每个焊脚的焊接情况进行针对性分析，获取焊接芯片图像中焊脚对应的各个待测焊脚区；当芯片的焊脚焊接质量良好时，则焊接芯片图像中对应区域会出现明显暗环，所以依据待测焊脚区内是否出现明显的暗环对焊脚的焊接质量进行判断，获取每个待测焊脚区内的暗环区域，由于暗环呈圆环状且区域边缘较为光滑，所以分别对暗环区域内的像素点进行圆拟合得到拟合优度、获取暗环区域的角点数量，以拟合优度和角点数量两个指标作为判断暗环的重要依据，提高了待测焊脚区内暗环判断的准确性；暗环区域以深颜色特征进行筛选，由于芯片焊脚区域位置可能出现圆形干扰区域，为防止圆形干扰区域对暗环特征判断的干扰，对待测焊脚区进行圆检测获得圆环区域，通过圆环区域与暗环区域的重合度可以确定焊脚内暗环存在的可能性，结合拟合优度、角点数量和重合度获取待测焊脚区的暗环位置显著度；当芯片焊脚的焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片焊脚焊接质量检测方法，其特征在于，该方法包括：通过附带X光光源的相机获取焊接芯片图像，获取所述焊接芯片图像内至少两个待测焊脚区；根据每个所述待测焊脚区内像素点的灰度值获取对应待测焊脚区内的暗环区域；对所述暗环区域内的像素点进行圆拟合得到对应暗环区域的拟合优度；获取所述暗环区域的角点数量；对所述待测焊脚区进行圆检测，获得圆环区域；获得所述圆环区域与所述暗环区域的重合度；结合所述拟合优度、所述角点数量和所述重合度获取所述待测焊脚区的暗环位置显著度；依据所述待测焊脚区中所述暗环区域和非暗环区域内像素点的纹理特征获取对应待测焊脚区的焊接均匀度；结合所述暗环位置显著度和所述焊接均匀度获取对应待测焊脚区的焊接质量完成度；基于每个所述待测焊脚区的所述焊接质量完成度对芯片焊脚的焊接质量进行检测。2.根据权利要求1所述的一种芯片焊脚焊接质量检测方法，其特征在于，所述圆环区域的获取方法，包括：对每个待测焊脚区进行霍夫圆检测获取至少三个圆，将位置最近的两个圆之间的区域作为对应待测焊脚区的圆环区域。3.根据权利要求1所述的一种芯片焊脚焊接质量检测方法，其特征在于，所述重合度的获取方法，包括：统计每个待测焊脚区的圆环区域内暗环像素点的数量作为暗环点数量，将所述暗环点数量与对应圆环区域内像素点的总数量的比值作为所述重合度。4.根据权利要求1所述的一种芯片焊脚焊接质量检测方法，其特征在于，所述暗环位置显著度的获取方法，包括：获取构成每个待测焊脚区的圆环区域的两个圆的圆心，计算两个圆心之间的欧氏距离作为圆心距；将拟合优度作为分子，角点数量与预设常数的和作为分母得到的比值作为暗环特征值；将所述圆心距与预设常数之和作为第一值，将所述重合度与第一值的比值作为暗环位置值；将所述暗环特征值与所述暗环位置值的乘积作为对应待测焊脚区的暗环位置显著度。5.根据权利要求1所述的一种芯片焊脚焊接质量检测方法，其特征在于，所述焊接均匀度的获取方法，包括：分别计算每个待测焊脚区的暗环区域和非暗环区域内各像素点的灰度值的均值，依次得到对应待测焊脚区的暗环灰度均值和非暗环灰度均值，分别获取每个待测焊脚区内的暗环区域和非暗环区域对应的灰度共生矩阵，根据暗环区域的灰度共生矩阵获取暗环熵和...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁益活，
申请(专利权)人：深圳恒邦新创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：