基于X射線的BGA空洞缺陷3D檢測方法
發(fā)布時間:2021-01-14 04:00
目的對球柵陣列封裝(Ball Grid Array,BGA)芯片中由于焊接過程中產(chǎn)生的氣體未能及時逸出所致的空洞缺陷進(jìn)行3D檢測,以降低缺陷檢測難度和提高準(zhǔn)確率,為實現(xiàn)BGA產(chǎn)品的流水線檢測奠定基礎(chǔ).方法利用X射線三維顯微鏡對BGA芯片進(jìn)行掃描與重建得到3D模型,將模型等距切片后轉(zhuǎn)為灰度圖像,根據(jù)3D可視化結(jié)果和灰度直方圖選擇固定閾值進(jìn)行全局閾值分割,將分割得到的二值圖進(jìn)行連通區(qū)域標(biāo)記并計算各區(qū)域面積,最后采用積分法求取焊球和空洞體積并計算空洞率.結(jié)果與2D檢測方法對比,該方法可以有效去除圖像中的多元器件重疊的不利因素,可直接觀察空洞缺陷的大小及位置;在BGA切片圖像中標(biāo)記分割閾值的等值面并測量焊球和空洞的直徑,將測量結(jié)果與DR圖像中的測量值對比,最大誤差為3.726μm,表明該方法可以準(zhǔn)確地分割焊球及空洞特征.結(jié)論該方法可以有效地檢測出BGA中的空洞缺陷,并準(zhǔn)確地計算出焊球和空洞體積及基于體積的空洞率.
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,36(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
標(biāo)記規(guī)則
計算連通區(qū)域面積時,將面積用像素點數(shù)量表示.使用標(biāo)記累加法對圖像中帶有相同標(biāo)記的像素點進(jìn)行累加(如遇到標(biāo)號為1的像素點就累加到1號連通區(qū)域),以得到各連通區(qū)域像素點的數(shù)量.圖像總面積,即圖像像素點總數(shù)用Sarea0表示;圖像的背景定義為1號連通區(qū)域,用Sarea1表示;焊球由焊料和空洞組成,焊料定義為2號連通區(qū)域,用Sarea2表示;空洞面積用Sarea3表示,標(biāo)記示意圖如圖6所示.由于每個焊球中可能存在多個空洞,將所有空洞面積逐一累加較為復(fù)雜.為使計算更加快捷,空洞部分的面積由圖像像素點總數(shù)減去1號和2號連通區(qū)域像素點總數(shù)得到:
BGA切片
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]球柵陣列焊點空洞缺陷的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)分析[J]. 張俊生,王明泉,郭晉秦,樓國紅. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(02)
[2]基于機(jī)器視覺的BGA焊盤缺陷檢測[J]. 劉志鵬,張奇志,周亞麗. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]基于自適應(yīng)模板匹配的BGA焊點檢測[J]. 李偉,朱少君,閆帥,張銳. 自動化與儀器儀表. 2016(11)
[4]硬化偽影的新型表現(xiàn)形式及其校正[J]. 陳云斌,陳思,李敬. 強(qiáng)激光與粒子束. 2016(10)
[5]復(fù)雜背景下X射線BGA焊點氣泡檢測[J]. 李樂,陳忠,張憲民. 焊接學(xué)報. 2015(03)
[6]基于小波特征與支持向量機(jī)的焊點缺陷識別方法的研究[J]. 周穎,王雪,劉坤,李明旭. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[7]BGA焊點空洞問題分析[J]. 吳軍. 電子工藝技術(shù). 2013(04)
[8]工業(yè)CT圖像邊緣偽影校正[J]. 蔡玉芳,李丹,王玨. 強(qiáng)激光與粒子束. 2013(03)
[9]混裝條件下BGA焊點空洞問題[J]. 王樹清,文大化. 電子工藝技術(shù). 2012(05)
[10]BGA焊點空洞對信號傳輸性能的影響[J]. 熊華清,李春泉,尚玉玲. 半導(dǎo)體技術(shù). 2009(10)
碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的焊點缺陷檢測算法研究[D]. 陳玉.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PCB板焊點顯微圖像質(zhì)量檢測技術(shù)研究[D]. 彭濤.湖南科技大學(xué) 2014
[3]BGA內(nèi)部缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 夏石川.中北大學(xué) 2014
本文編號:2976170
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,36(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
標(biāo)記規(guī)則
計算連通區(qū)域面積時,將面積用像素點數(shù)量表示.使用標(biāo)記累加法對圖像中帶有相同標(biāo)記的像素點進(jìn)行累加(如遇到標(biāo)號為1的像素點就累加到1號連通區(qū)域),以得到各連通區(qū)域像素點的數(shù)量.圖像總面積,即圖像像素點總數(shù)用Sarea0表示;圖像的背景定義為1號連通區(qū)域,用Sarea1表示;焊球由焊料和空洞組成,焊料定義為2號連通區(qū)域,用Sarea2表示;空洞面積用Sarea3表示,標(biāo)記示意圖如圖6所示.由于每個焊球中可能存在多個空洞,將所有空洞面積逐一累加較為復(fù)雜.為使計算更加快捷,空洞部分的面積由圖像像素點總數(shù)減去1號和2號連通區(qū)域像素點總數(shù)得到:
BGA切片
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]球柵陣列焊點空洞缺陷的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)分析[J]. 張俊生,王明泉,郭晉秦,樓國紅. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(02)
[2]基于機(jī)器視覺的BGA焊盤缺陷檢測[J]. 劉志鵬,張奇志,周亞麗. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]基于自適應(yīng)模板匹配的BGA焊點檢測[J]. 李偉,朱少君,閆帥,張銳. 自動化與儀器儀表. 2016(11)
[4]硬化偽影的新型表現(xiàn)形式及其校正[J]. 陳云斌,陳思,李敬. 強(qiáng)激光與粒子束. 2016(10)
[5]復(fù)雜背景下X射線BGA焊點氣泡檢測[J]. 李樂,陳忠,張憲民. 焊接學(xué)報. 2015(03)
[6]基于小波特征與支持向量機(jī)的焊點缺陷識別方法的研究[J]. 周穎,王雪,劉坤,李明旭. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[7]BGA焊點空洞問題分析[J]. 吳軍. 電子工藝技術(shù). 2013(04)
[8]工業(yè)CT圖像邊緣偽影校正[J]. 蔡玉芳,李丹,王玨. 強(qiáng)激光與粒子束. 2013(03)
[9]混裝條件下BGA焊點空洞問題[J]. 王樹清,文大化. 電子工藝技術(shù). 2012(05)
[10]BGA焊點空洞對信號傳輸性能的影響[J]. 熊華清,李春泉,尚玉玲. 半導(dǎo)體技術(shù). 2009(10)
碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的焊點缺陷檢測算法研究[D]. 陳玉.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PCB板焊點顯微圖像質(zhì)量檢測技術(shù)研究[D]. 彭濤.湖南科技大學(xué) 2014
[3]BGA內(nèi)部缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 夏石川.中北大學(xué) 2014
本文編號:2976170
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