[發明專利]掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 202010591848.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111735850B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 孔令超;鄭振;張威;劉威;安榮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N25/72
• 分類號: G01N25/72
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 李智慧

1.一種掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統的檢測方法，其特征在于：所述掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統包括振鏡式掃描激光器(1)、數碼光學顯微鏡(2)、紅外熱像儀(3)和計算機(4)，所述振鏡式掃描激光器(1)包括激光頭(11)和系統平臺(12)，所述激光頭(11)設置在系統平臺(12)的上方并與系統平臺(12)電連接，所述紅外熱像儀(3)和數碼光學顯微鏡(2)分別位于激光頭(11)的旁側，所述紅外熱像儀(3)和數碼光學顯微鏡(2)的視野重合并位于激光頭(11)在待測電路板(5)的掃描范圍內，所述紅外熱像儀(3)與計算機(4)電連接，所述數碼光學顯微鏡(2)與計算機(4)或者系統平臺(12)電連接，其檢測方法包括以下步驟：

步驟一、在振鏡式掃描激光器(1)的系統平臺(12)里設置檢測區焊點掃描模板并保存；

步驟二、在振鏡式掃描激光器(1)的系統平臺(12)里設置檢測激光參數并保存；

步驟三、在紅外熱像儀(3)里為檢測區各焊點設置測溫區并保存測溫模板；

步驟四、在紅外熱像儀(3)里為檢測區各焊點設置測溫閥值并保存；

步驟五、將待測電路板(5)固定在激光頭(11)的下方，啟動振鏡式掃描激光器(1)，所發射的激光自動掃描待測電路板(5)上檢測區的各個焊點，紅外熱像儀(3)處于實時監測狀態，若待測電路板焊點的最高溫度值小于等于其閥值，則該焊點合格，若待測電路板焊點的最高溫度值大于其閥值，則該焊點不合格；

所述步驟四中，所述閥值的設定方法為：

步驟1、制作若干個相同類型的電路板焊點(8)，在步驟二的檢測激光參數下照射每個焊點(8)固定的時間n秒，同時通過紅外熱像儀實時監測每個焊點(8)和其引線(9)處的溫升過程，選取焊點溫升曲線和其引線溫升曲線相吻合的焊點作為標準焊點，并記錄標準焊點的溫度峰值；

步驟2、將步驟1篩選出的若干個標準焊點在靠近該焊點(8)的引線(9)處截掉部分引線，每個標準焊點截掉的部分引線寬度不等，獲得若干個代表不同缺陷程度的標準缺陷焊點；

步驟3、在與步驟1相同檢測激光參數下照射每個標準缺陷焊點n秒，同時通過紅外熱像儀實時監測每個標準缺陷焊點的溫升過程，記錄每個標準缺陷焊點的溫度峰值，獲得不同缺陷程度的標準缺陷焊點的標定值；

步驟4、設定閥值，閥值在大于標準焊點的溫度峰值2-5℃且小于等于可接受缺陷程度的標準缺陷焊點的標定值之間選取。

2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述檢測系統還包括X-Y-θ三維調節載物臺(6)和驅動控制系統(7)，所述X-Y-θ三維調節載物臺(6)設置在系統平臺(12)上并位于激光頭(11)的下方，所述X-Y-θ三維調節載物臺(6)與驅動控制系統(7)電連接，所述驅動控制系統(7)與計算機(4)電連接。

3.根據權利要求1所述檢測方法，其特征在于，所述步驟一的具體步驟為：拍攝待測電路板(5)檢測區圖片，用PS圖像處理軟件，增加一透明圖層在原圖片上，在透明圖層上對應各個焊點的位置設置掃描區，其掃描區小于焊點面積，移除原圖片，獲得焊點掃描模板，將焊點掃描模板輸入振鏡式掃描激光器(1)的系統平臺(12)，調整參數使激光掃描位置與待測電路板(5)各個焊點重合。

4.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟一的具體步驟為：根據待測電路板(5)制備坐標圖或通過測量取得各個焊點之間的相對坐標，依據焊點大小和焊點的坐標直接在振鏡式掃描激光器(1)的系統平臺(12)里畫出焊點掃描模板。

5.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述步驟二中，設置的檢測激光參數使各個合格焊點在0.5～2s間的最高溫升在高于室溫10～30℃之間。

6.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：步驟三中，各焊點測溫區的面積小于對應焊點的面積。

7.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：步驟五中，將待測電路板(5)設置為若干個檢測區，逐個檢測區檢測。