[發明專利]一種芯片焊腳焊接質量檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202310558312.3
• 申請日: 2023-05-18
• 公開（公告）號: CN116309568B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 梁益活
• 申請（專利權）人: 深圳恒邦新創科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 深圳政科創新專利代理事務所(普通合伙) 44880
• 代理人: 謝庚生

本發明涉及質量檢測技術領域，具體涉及一種芯片焊腳焊接質量檢測方法及系統。該方法獲取焊接芯片圖像的待測焊腳區，根據各待測焊腳區內像素點的灰度值獲取暗環區域，對暗環區域內的像素點進行圓擬合得到擬合優度，獲取暗環區域的角點數量，對待測焊腳區進行圓檢測得到圓環區域，獲得圓環區域與暗環區域的重合度，并結合擬合優度、角點數量和重合度獲取暗環位置顯著度，依據待測焊腳區中暗環區域和非暗環區域的紋理特征獲取焊接均勻度，結合暗環位置顯著度和焊接均勻度獲取待測焊腳區的焊接質量完成度，對芯片焊腳進行檢測，本發明根據待測焊腳區呈現的暗環特征顯著程度和焊錫膏均勻程度進行分析，提高了芯片焊腳焊接質量檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及質量檢測技術領域，具體涉及一種芯片焊腳焊接質量檢測方法及系統。

背景技術

BGA為球狀引腳柵格陣列封裝技術，是一種高密度表面裝配封裝技術，可以在體積不變的前提下提高內存容量，且散熱性能和電性能更好，所以主板控制芯片組多采用此類封裝技術。電子芯片BGA封裝為機器自動貼裝，整體生產成本低、效率高，但BGA焊點隱藏在芯片底部，焊接、裝配后無法直接對焊腳直接進行檢測。

X射線檢測為無損檢測，可以展示出芯片下方焊球的內部焊接情況。當芯片焊腳的焊接質量良好時，焊錫膏完全熔融且完全濕潤電路板，此時芯片的引腳會被焊錫膏完整包裹。在X射線圖像中，可以明顯看到在芯片焊腳的BGA焊球中間有一圈顏色較深的圓環，該圓環被稱為暗環；暗環為衡量BGA芯片焊接質量的重要物理特性。

現有技術將焊接BGA芯片后的電路板定位在高溫震動組件上，采用紅外熱像數據檢測與過孔連接或有測試點的焊點的焊接情況，采用X光圖像對未與過孔連接且無測試點的焊點進行檢測，對中間焊點進行面積評價，對邊緣焊點檢測其是否存在暗環（），以達到初步檢測焊點焊接情況的目的，根據檢測焊點質心坐標與行直線和列直線的垂直距離進一步確認焊點焊接情況，確認焊接BGA芯片的焊接質量。該方法對芯片的中間焊點檢測僅通過焊點區域面積對焊點的焊接質量進行度量，而通過焊點區域面相較于依據焊點焊接良好時呈現明顯的暗環特征對焊接質量判斷的準確性較低，導致對中間焊點的焊接質量判斷存在誤差，進而使芯片焊點焊接質量檢測出現偏差。

發明內容

為了解決依據反映焊接質量不準確的面積特征對焊點焊接質量進行判斷，導致芯片焊點焊接質量檢測出現偏差的技術問題，本發明的目的在于提供一種芯片焊腳焊接質量檢測方法及系統，所采用的技術方案具體如下：

第一方面，本發明一個實施例提供了一種芯片焊腳焊接質量檢測方法，該方法包括：

通過附帶X光光源的相機獲取焊接芯片圖像，獲取所述焊接芯片圖像內至少兩個待測焊腳區；

根據每個所述待測焊腳區內像素點的灰度值獲取對應待測焊腳區內的暗環區域；對所述暗環區域內的像素點進行圓擬合得到對應暗環區域的擬合優度；獲取所述暗環區域的角點數量；對所述待測焊腳區進行圓檢測，獲得圓環區域；獲得所述圓環區域與所述暗環區域的重合度；結合所述擬合優度、所述角點數量和所述重合度獲取所述待測焊腳區的暗環位置顯著度；

依據所述待測焊腳區中所述暗環區域和非暗環區域內像素點的紋理特征獲取對應待測焊腳區的焊接均勻度；

結合所述暗環位置顯著度和所述焊接均勻度獲取對應待測焊腳區的焊接質量完成度；

基于每個所述待測焊腳區的所述焊接質量完成度對芯片焊腳的焊接質量進行檢測。

進一步地，所述圓環區域的獲取方法，包括：

對每個待測焊腳區進行霍夫圓檢測獲取至少三個圓，將位置最近的兩個圓之間的區域作為對應待測焊腳區的圓環區域。

進一步地，所述重合度的獲取方法，包括：

統計每個待測焊腳區的圓環區域內暗環像素點的數量作為暗環點數量，將所述暗環點數量與對應圓環區域內像素點的總數量的比值作為所述重合度。