專利名稱：一種基于x光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在元器件封裝中的氣泡檢測(cè)方法，特別涉及一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
封裝，是指把硅片上的電路管腳用導(dǎo)線接引到外部接頭處，以便與其它器件連接。封裝形式是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用，而且還通過(guò)芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過(guò)印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件相連接，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路的連接。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的PCB (印制電路板)的設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。往往在電子元器件封裝過(guò)程中在基板與芯片之間以及不同的基板之間常常出現(xiàn)氣泡，氣泡的出現(xiàn)將嚴(yán)重影響電子元器件的電氣特性，機(jī)械特性以及使用壽命等。因此元器件檢測(cè)中氣泡檢測(cè)成為一個(gè)非常重要的指標(biāo)。通過(guò)檢測(cè)單個(gè)氣泡的大小位置以及所有氣泡的面積來(lái)確定電子元器件的等級(jí)。由于X光圖像的低對(duì)比度、低灰度、高噪聲，氣泡形狀的任意性、位置的隨機(jī)性氣泡檢測(cè)技術(shù)已成為封裝電子元器件檢測(cè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)于氣泡檢測(cè)是影響電子元器件檢測(cè)的關(guān)鍵因素，也是本發(fā)明解決的問(wèn)題。雖然，國(guó)內(nèi)研究人員已在電子元器件無(wú)損檢測(cè)方面做了大量工作，但氣泡檢測(cè)不僅受生產(chǎn)過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)噪聲和工況的影響，而且還要根據(jù)X光和電子元器件自身形狀特點(diǎn)來(lái)考慮電子元器件的氣泡檢測(cè)。目前已有的檢測(cè)方法不能很好的檢測(cè)到氣泡的輪廓，而且確定的氣泡的面積質(zhì)心準(zhǔn)確性不高，已有檢測(cè)方法檢測(cè)速度慢不能滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)性要求。因此，為了提高基于X光圖像的電子元器件氣泡檢測(cè)技術(shù)，就必須發(fā)明新的方法，以提高檢測(cè)速度與準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，包括以下步驟(I)采集被封裝元器件的X光圖像，得到X光圖像矩陣；(2)對(duì)所述X光圖像矩陣進(jìn)行預(yù)處理；(3)初步確定氣泡的邊緣通過(guò)Canny邊緣檢測(cè)法對(duì)經(jīng)預(yù)處理的X光圖像進(jìn)行檢測(cè)，得到氣泡的邊緣，并得到圖像的二值矩陣A ;(4)確定氣泡的邊緣輪廓、質(zhì)心以及面積，具體為 (4-1)設(shè)定膨脹腐蝕模板矩陣B，先通過(guò)二值圖像矩陣A被B形態(tài)學(xué)開運(yùn)算去除孤立點(diǎn)，再通過(guò)A被B進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算連接非封閉邊緣，得到二值圖像的封閉區(qū)域；(4-2)對(duì)二值圖像的封閉區(qū)域進(jìn)行氣泡填充設(shè)Xk為氣泡內(nèi)的點(diǎn)，令Xtl = I，則氣泡填充過(guò)程為根據(jù)Xi = (XJC)I I 進(jìn)行迭代，直至 Xk = Xh ； {Xk k = 0，1、2· · · }為組成氣泡的點(diǎn)集；
權(quán)利要求
1.一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)采集被封裝元器件的X光圖像，得到X光圖像矩陣； (2)對(duì)所述X光圖像矩陣進(jìn)行預(yù)處理； (3)初步確定氣泡的邊緣通過(guò)Canny邊緣檢測(cè)法對(duì)經(jīng)預(yù)處理的X光圖像進(jìn)行檢側(cè)，得到氣泡的邊緣，并得到二值圖像矩陣A ； (4)確定氣泡的邊緣輪廓、質(zhì)心以及面積，具體為 (4-1)設(shè)定膨脹腐蝕模板矩陣為B，先通過(guò)二值圖像矩陣A被B形態(tài)學(xué)開運(yùn)算去除孤立點(diǎn)，再通過(guò)A被B進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算連接非封閉邊緣，得到二值圖像的封閉區(qū)域； (4-2)對(duì)二值圖像的封閉區(qū)域進(jìn)行氣泡填充 設(shè)Xk為氣泡內(nèi)的點(diǎn)，令Xtl = I，則氣泡填充過(guò)程為 根據(jù)A = (At— 十C*) I I進(jìn)行迭代，直至Xk = Xh ; {Xk I k = 0,l、2.為組成氣泡的點(diǎn)集； 其中
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)所述對(duì)所述X光圖像矩陣進(jìn)行預(yù)處理，包括以下步驟 (2-1)通過(guò)高斯濾波器進(jìn)行高斯濾波； (2-2)對(duì)高斯濾波后的圖像進(jìn)行對(duì)比度拉伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(3)所述通過(guò)Canny邊緣檢測(cè)法對(duì)經(jīng)預(yù)處理的X光圖像進(jìn)行檢側(cè)，包括以下步驟 (3-1)使用帶有指定標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的高斯濾波器對(duì)X光圖像進(jìn)行平滑處理； (3-2)計(jì)算X光圖像每一點(diǎn)的局部梯度Ζ(λ>0 = [42+G]1/2和邊緣方向α U，y)=arctan(ly/lx)，并確定邊緣點(diǎn)，得到梯度幅度圖像；其中邊緣點(diǎn)定義為梯度方向上其強(qiáng)度局部最大點(diǎn)； (3-3)對(duì)梯度幅度圖像進(jìn)行非最大值抑制處理，得到脊像素； (3-4)用閾值Tl和T2對(duì)脊像素進(jìn)行閾值處理，值大于T2的脊像素為強(qiáng)邊緣像素，Tl與T2之間的脊像素為弱邊緣像素；閾值Tl和T2根據(jù)實(shí)際情況確定； (3-5)將8連接的弱邊緣像素集成到強(qiáng)邊緣像素，執(zhí)行邊緣連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2-1)所述通過(guò)高斯濾波器進(jìn)行高斯濾波，具體為 假設(shè)f(x，y)為輸入圖像，h(s，t)為高斯濾波模板，g(x，y)為濾波后的輸出圖像，根據(jù)以下公式進(jìn)行高斯濾波過(guò)程
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2-2)所述對(duì)高斯濾波后的圖像進(jìn)行對(duì)比度拉伸，具體為 對(duì)比度拉伸后圖像I (X，y) = c*log(l+(g(x, y)))，其中c為對(duì)比度拉伸系數(shù)，由用戶根據(jù)具體需要確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(3-3)所述對(duì)梯度幅度圖像進(jìn)行非最大值抑制處理，具體為追蹤梯度幅度圖像中脊的頂部，將所有不在脊的頂部的像素設(shè)為零。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于X光圖像的元器件封裝氣泡檢測(cè)方法，包括以下步驟(1)采集被封裝元器件的X光圖像，得到X光圖像矩陣；(2)對(duì)所述X光圖像矩陣進(jìn)行預(yù)處理；(3)初步確定氣泡的邊緣通過(guò)Canny邊緣檢測(cè)法對(duì)經(jīng)預(yù)處理的X光圖像進(jìn)行檢側(cè)，得到二值圖像矩陣A；(4)確定氣泡的邊緣輪廓、質(zhì)心以及面積。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)元器件封裝中的氣泡進(jìn)行精確定位，并且具有檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B11/28GK102646278SQ20121007123
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者胡躍明, 褚夫國(guó), 陳鑫源, 高紅霞, 麥倩 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)