Sot封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法。該方法將單個SOT封裝芯片的檢測流程劃分為7個過程，并分別封裝在7個線程中。流程線程函數按照檢測流程包括串口檢測線程、圖像采集線程、圖像檢測線程、結果分析線程、同步編碼線程、界面刷新線程和數據庫備份線程。多個SOT封裝芯片的檢測流程并行運行。其中圖像采集線程、圖像檢測線程、結果分析線程各包含兩個模塊：平面圖像檢測模塊和引腳高度檢測模塊。該方法既可以實現(xiàn)多個芯片的并行檢測，又可以實現(xiàn)平面引腳尺寸檢測與引腳高度的三維并行檢測，令檢測速度有明顯的提高。
【專利說明】SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體芯片檢測領域，尤其涉及SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并 行檢測方法。
【背景技術】
[0002] S0T封裝類芯片尺寸較小，外形簡單，生產量大。這種芯片一般具有3至6個引腳。 由于芯片引腳是承擔芯片對外接口功能，如果芯片引腳不合格將會直接影響芯片在電路板 上的焊接質量，影響電路板的正常工作，因此為了保證芯片出廠質量的可靠性，引腳的缺陷 檢測是一個重要環(huán)節(jié)。
[0003] 生產線上的S0T封裝類芯片引腳尺寸缺陷檢測是在特定工位上完成的。為了全面 的檢測芯片引腳缺陷，除了檢測引腳的平面尺寸（引腳長度、引腳寬度、引腳跨度檢測)，也 需要檢測引腳高度（引腳平面度檢測)，因此在檢測過程中，采用了兩臺攝像機分別對芯片 引腳的長寬高進行檢測，從而實現(xiàn)三維檢測。
[0004] S0T封裝類型的芯片生產量大，需檢測芯片的數目多，因此對于系統(tǒng)的實時性缺陷 檢測要求較高，在實際生產中，平均檢測周期要達到40ms/片。但是實際的三維檢測過程 中，兩個工位的數據采集過程導致了檢測效率的降低。
[0005] 故需要一種解決方案。
【發(fā)明內容】
[0006] 為了滿足S0T封裝類型芯片引腳檢測系統(tǒng)的實時性和高效性。本發(fā)明的發(fā)明目的 旨在提供一種S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法。該方法既可以實現(xiàn)芯片檢 測過程的并行，又可以實現(xiàn)引腳平面尺寸檢測與引腳高度檢測的并行，令檢測速度有明顯 的提商。
[0007] 本發(fā)明的S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法所采用的技術方案為： 將單個S0T封裝芯片檢測流程封裝在7個線程中，所述線程按照檢測流程排列，包括串口檢 測線程，圖像采集線程，圖像檢測線程，結果分析線程，同步編碼線程，界面刷新和數據庫備 份線程。多個S0T封裝芯片的檢測流程可以并行運行。
[0008] 其中圖像采集線程、圖像檢測線程和結果分析線程均包含兩個模塊：平面圖像檢 測模塊和引腳高度檢測模塊。兩個檢測模塊可以并行運行。
[0009] 所述串口檢測線程用于負責監(jiān)控串口，實時接收上位機發(fā)送的圖像采集信號，并 分析串口信號，通過控制代碼啟動圖像采集進程：當控制代碼為"1"時，表示只啟動了引腳 平面尺寸檢測模塊；當控制代碼為"2"時，表示只啟動了引腳高度檢測模塊；當控制代碼 為"3"時，表示系統(tǒng)同時啟動了引腳平面尺寸檢測模塊和引腳高度檢測模塊； 所述圖像采集線程用于S0T封裝芯片的平面圖像采集和引腳高度圖像的采集，并將圖 像傳遞到各自的內存中； 所述圖像檢測線程用于S0T封裝芯片平面圖像和引腳高度圖像的預處理、投影分析、 模板匹配等計算量較大的圖像操作； 所述結果分析線程用于SOT封裝芯片平面圖像和引腳高度圖像的處理結果進行處理， 分析引腳尺寸合格與否，如果不合格則需要判斷芯片缺陷類型； 所述同步編碼線程主要用于控制代碼"3"的結果處理，將兩個獨立運行互不干擾的檢 測模塊的處理結果同步編碼，將串口信息發(fā)送到上位機，但是如果只啟動控制代碼"1"或控 制代碼"2"則不需要進行同步編碼線程，直接將檢測結果編碼通過串口信息發(fā)送到上位機 并啟動界面刷新和數據庫備份； 所述界面刷新線程用于將芯片采集的圖像、圖像處理后的圖像、圖形處理關鍵數據、圖 像處理結果、數據統(tǒng)計刷新到顯示界面上。
[0010] 所述數據庫備份線程用于將引腳平面尺寸檢測模塊和引腳高度模塊處理結果和 圖像處理特征數據保存到數據庫，并將原始圖像保存到工控機文件系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明的S0T芯片缺陷檢測方法的有益效果為：首先將檢測過程分為串口檢測、 圖像采集、圖像檢測、結果分析、同步編碼、界面刷新和數據庫備份這7個線程，一方面能夠 將整個檢測過程區(qū)分清楚，另一方面還能使不同芯片的不同檢測步驟并行運行，通過將芯 片檢測的各個階段分割到不同的線程中可以在先前缺陷檢測沒有全部完成時就可以接受 下一片芯片的缺陷檢測信號，將圖像采集、圖像處理、寫數據庫等耗時較長的檢測階段在后 臺運行，避免影響程序正常運行，并且能夠使刷新顯示界面和備份數據庫等優(yōu)先級較低的 線程推遲運行，提高系統(tǒng)的響應速度。其次，引腳平面尺寸檢測模塊和引腳高度檢測模塊令 兩個流程并行同步運行，提高處理器利用率，縮短單片芯片缺陷檢測耗時。
[0012] 同時本方法可以提高CPU利用率，優(yōu)化程序結構，節(jié)省系統(tǒng)開支。相對于進程來 講，線程運行只需要有限的寄存器和堆?？臻g，線程自己不擁有系統(tǒng)進程所擁有的全部資 源，在線程創(chuàng)建、調度切換和注銷等過程中消耗的系統(tǒng)資源較少。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法的系統(tǒng)檢測流程 圖； 圖2是本發(fā)明S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法的檢測流程并行圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合實施實例對本發(fā)明做進一步闡述： 如圖1所示，本發(fā)明將單個S0T封裝芯片的檢測過程封裝在7個線程中，包括串口檢測 線程，圖像采集線程，圖像檢測線程，結果分析線程，同步編碼線程，界面刷新線程和數據庫 備份線程。其中圖像采集線程、圖像檢測線程、結果分析線程各包含兩個模塊：平面檢測模 塊和引腳高度模塊。其中，圖像采集線程，圖像檢測線程，結果分析線程，同步編碼線程，界 面刷新線程和數據庫備份線程采用采用全局變量的線程通信方法，保證各個變量在需要時 均可通過全局變量獲??；串口檢測線程以及串口發(fā)送消息采用Message消息機制進行通信 的方法，將自定義消息發(fā)送到相應主窗口的消息隊列，通過消息響應函數開啟圖像采集線 程和串口發(fā)送消息的線程。多個S0T封裝芯片的檢測流程可以并行運行；平面檢測模塊和 引腳高度模塊可以并行檢測。
[0015] 系統(tǒng)啟動后首先是進行系統(tǒng)初始化，包括數據庫全局參數加載、串口初始化、初始 化相機、光源配置以及待檢測芯片規(guī)格設定、字符和引腳區(qū)域選擇和圖像預處理參數等，系 統(tǒng)初始化完成之后進行各線程的運行。
[0016] 串口檢測線程用于負責監(jiān)控串口，實時接收上位機發(fā)送的圖像采集信號，并分析 串口信號，通過控制代碼啟動圖像采集進程：當控制代碼為"1"時，表示只啟動了平面引腳 尺寸的缺陷檢測；當控制代碼為"2"時，表示只啟動了引腳高度檢測的缺陷檢測模塊；當 控制代碼為"3"時，表示系統(tǒng)同時啟動了引腳平面尺寸檢測模塊和引腳高度檢測模塊。
[0017] 圖像采集線程負責控制圖像的采集，并將圖像傳遞到內存。
[0018] 圖像檢測線線程負責圖像部分引腳特征進行預處理、投影分析、模板匹配等計算 量較大的圖像操作，是圖形系統(tǒng)檢測的重要部分。使用時其負責控制平面圖像和引腳高 度圖像的采集，通過千兆網線將圖像傳遞到內存，可以在Manta G-031B工業(yè)相機二次開發(fā) SDK基礎上通過設計一定的邏輯采集圖像。
[0019] 結果分析線程負責將圖像處理結果進行數據分析，如果不合格則需要判斷芯片缺 陷類型，對引腳高度圖像引腳處理結果進行數據處理，分析引腳尺寸合格與否。
[0020] 同步編碼線程主要用于控制代碼3的結果處理，將兩個獨立運行互不干擾的檢測 模塊的處理結果同步編碼，將串口信息發(fā)送到上位機。但是如果只啟動控制代碼1或控制 代碼2則不需要進行同步編碼線程，直接將檢測結果編碼通過串口信息發(fā)送到上位機并啟 動界面刷新和數據庫備份。
[0021] 界面刷新線程用于將芯片采集到的圖像、圖像處理后的圖像、圖形處理關鍵數據、 圖像處理結果、數據統(tǒng)計刷新到界面上。
[0022] 數據庫備份線程用于將引腳平面尺寸檢測模塊和引腳高度模塊處理結果和圖像 處理特征數據保存到數據庫，方便數據查詢，并可以將原始圖像保存到工控機文件系統(tǒng)。
[0023] 為了使線程與父線程脫離耦合性，避免線程消亡后檢測數據丟失的影響，父線程 與子線程間采用共享內存的方法傳遞數據的方式進行通信，即父線程將需要傳遞的變量或 需要脫離耦合的變量保存到一個臨時開辟的結構體內存區(qū)域，父線程創(chuàng)建子線程時將結構 體內存的指針作為參數傳遞到子線程，臨時開辟的結構體內存區(qū)域會繼續(xù)存在，不會因為 父線程的消亡而消失，子線程可以通過指針獲得結構體中的變量，并在子線程中及時銷毀 結構體，釋放結構體內存，防止內存泄露。
[0024] 如圖2所示，S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法通過將芯片檢測的 各個階段分割到不同的線程中，可以接受多個芯片的檢測，并且將圖像采集、圖像處理、寫 數據庫等耗時較長的檢測階段在后臺運行。
【權利要求】
1. 一種SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法，其特征在于：將單個SOT封 裝芯片檢測流程封裝于7個線程中，所述線程按照檢測流程排列，包括串口檢測線程、圖像 采集線程、圖像檢測線程、結果分析線程、同步編碼線程、界面刷新線程和數據庫備份線程； 多個SOT封裝芯片的檢測流程并行運行。
2. 如權利要求1所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法，其特征在于： 所述圖像采集線程、圖像檢測線程和結果分析線程均包含兩個模塊：平面圖像檢測模塊和 引腳高度檢測模塊；所述平面圖像檢測模塊和引腳高度檢測模塊并行檢測。
3. 如權利要求1所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法，其特征在 于： 所述串口檢測線程用于負責監(jiān)控串口，實時接收上位機發(fā)送的圖像采集信號，并分析 串口信號，啟動圖像采集進程； 所述圖像采集線程控制平面圖像和引腳高度圖像的采集，并將圖像傳遞到內存； 所述圖像檢測線程對平面圖像中字符區(qū)域特征和部分引腳特征進行預處理、投影分 析、模板匹配等計算量較大的圖像操作； 所述結果分析線程對平面圖像中字符圖像和部分引腳尺寸特征處理結果進行數據分 析，對引腳高度圖像引腳處理結果進行數據處理，分析引腳尺寸合格與否，如果不合格則需 要判斷芯片缺陷類型； 所述同步編碼線程用于將兩個獨立運行互不干擾的檢測模塊的處理結果同步編碼，將 串口信息發(fā)送到上位機； 所述界面刷新線程用于將芯片采集到的圖像、圖像處理后的圖像、圖形處理關鍵數據、 圖像處理結果、數據統(tǒng)計刷新到缺陷檢測顯示界面； 所述數據庫備份線程用于將引腳平面尺寸檢測模塊和引腳高度模塊處理結果和圖像 處理特征數據保存到數據庫，并將原始圖像保存到工控機文件系統(tǒng)。
4. 如權利要求2所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法，其特征在于： 所述串口檢測線程將控制類型分為3類：當控制代碼為"1"時，表示系統(tǒng)只啟動了引腳的平 面缺陷檢測模塊；當控制代碼為"2"時，表示系統(tǒng)只啟動了引腳高度的缺陷檢測模塊；當控 制代碼為"3"時，表示系統(tǒng)同時啟動了引腳平面檢測模塊和引腳高度檢測模塊。
5. 如權利要求4所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測方法，其特征在于： 所述同步編碼線程在控制代碼為"3"時，將兩個獨立運行互不干擾的檢測模塊的處理結果 同步編碼，將串口信息發(fā)送到上位機；當控制代碼為"1"或"2"時，直接將檢測結果編碼通 過串口信息發(fā)送到上位機并啟動界面刷新和數據庫備份。
【文檔編號】H01L21/66GK104157588SQ201410391570
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權日:2014年8月11日
【發(fā)明者】張志勝, 戴敏, 張俊卿, 卜德帥 申請人:東南大學