[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

掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統及檢測方法，屬于印刷電路板焊點質量離線檢測技術領域，具體方案如下：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、數碼光學顯微鏡、紅外熱像儀和計算機，振鏡式掃描激光器包括激光頭和系統平臺，激光頭設置在系統平臺的上方并與系統平臺電連接，紅外熱像儀和數碼光學顯微鏡分別位于激光頭的旁側，紅外熱像儀和數碼光學顯微鏡的視野重合并位于激光頭在待測電路板的掃描范圍內，紅外熱像儀與計算機電連接，數碼光學顯微鏡與計算機或者系統平臺電連接。本發明突破性地解決了電路板焊點虛焊難以檢測的業界傳統難題，具有操作簡便，自動化智能化的特點，市場前景廣闊。

技術領域

本發明屬于印刷電路板焊點質量離線檢測技術領域，具體涉及一種掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統及檢測方法。

背景技術

焊點虛焊是印刷電路板生產過程中的常見問題，其產生原因十分復雜，難以通過生產工藝的調整而根除。有研究表明焊點虛焊是導致電子產品中早期失效的主要原因之一，占比高達50％。

現有檢測技術主要有自動光學檢測(AOI)、自動X射線檢測(AXI)和溫度沖擊試驗等。

自動光學檢測(AOI)技術是通過CCD照相機拍攝電路板元器件圖像，利用軟件將之與數據庫中合格電路板圖像進行對比，針對焊點其主要能檢測出開路、焊錫橋連、焊料不足、焊料過量等外觀問題，對焊點內部缺陷或虛焊無法檢測。

AXI(自動X射線檢測)技術是通過X射線透視功能來檢測電路板焊點質量，當焊點內存在較大氣孔或夾雜等體積類缺陷時，通過X射線圖像有可能看出，對虛焊、裂紋與冷焊等焊點缺陷無法檢測。

振動及溫度沖擊試驗：對于可靠性要求高的電子產品，出廠前常常要經過振動及溫度沖擊試驗的考驗與篩選。一方面用于驗證產品對振動及溫度沖擊環境的適應性，另一方面目的是剔除產品的早期故障。對于焊點來說，該方法有可能會引起部分嚴重缺陷焊點失效(斷開)，起到篩除作用，但也有極易導致某些焊點內原來微小的缺陷擴展成危險的嚴重缺陷，結果得不償失。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術對于電路板焊點虛焊難以檢測的難題，提供一種掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統。

本發明的第二個目的是提供一種利用掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統的檢測方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種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、數碼光學顯微鏡、紅外熱像儀和計算機，所述振鏡式掃描激光器包括激光頭和系統平臺，所述激光頭設置在系統平臺的上方并與系統平臺電連接，所述紅外熱像儀和數碼光學顯微鏡分別位于激光頭的旁側，所述紅外熱像儀和數碼光學顯微鏡的視野重合并位于激光頭在待測電路板的掃描范圍內，所述紅外熱像儀與計算機電連接，所述數碼光學顯微鏡與計算機或者系統平臺電連接。

進一步的，所述檢測系統還包括X-Y-θ三維調節載物臺和驅動控制系統，所述X-Y-θ三維調節載物臺設置在系統平臺上并位于激光頭的下方，所述X-Y-θ三維調節載物臺與驅動控制系統電連接，所述驅動控制系統與計算機電連接。

一種利用所述的掃描式電路板焊點虛焊自動檢測系統的檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、在振鏡式掃描激光器的系統平臺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的系統平臺里設置檢測激光參數并保存；

步驟三、在紅外熱像儀里為檢測區各焊點設置測溫區測溫模板并保存；

步驟四、在紅外熱像儀里為檢測區各焊點設置測溫閥值并保存；