基于计算机视觉的焊点缺陷检测系统的设计

在点焊机的焊接生产线上,由于焊接工艺的不成熟,往往会导致虚焊、漏焊、焊穿等现象,会极大地影响产品的使用寿命、美观等,需要对其进行质量检测.针对传统检测方法的低效率,提出采用机器视觉的方法来对焊点进行检测,并给出一种图像处理方法:对图像进行平滑处理,然后使用Otsu方法对图像进行阈值分割,并对得到的图像做倒三角距离变换,将像素点信息转化为灰度信息,采用分水岭算法准确地分割出焊点,最后通过面积等特征计算对焊点缺陷进行分类.实验证明,该方法较传统的检测方法,能有效地检测出多种不同排列的焊点,提高了工业生产效率.     

基于小波包变换与Wiener滤波的SMT焊点图像去噪技术

针对目前SMT(surface mount technology)焊点图像去噪效果不理想的问题,提出了一种基于小波包变换与wiener滤波的SMT焊点图像去噪新方法.利用小波包对图像进行分解,可以同时对SMT焊点图像的低频和高频部分进行多层分解,有利于保留图像信息,减少噪声对图像的影响.通过对图像的小波包系数的分析,对小波包树高频系数进行Wiener滤波,保留低频系数;然后进行小波包反变换,重构得到SMT焊点去噪后图像.实验表明,提出的方法不仅可以有效地去除SMT焊点图像的噪声,而且能很好地保留原图像的边缘信息,与传统方法相比,去噪性能和去噪声效果有一定的提高.     

无铅焊点蠕变电阻测试系统的研制

以Sn-3.5Ag焊料制作的截面积1 mm2的单个焊点试样为测试对象,基于电阻应变与裂纹生长等效模型,利用在线四探针法电阻测量技术,研制了焊点蠕变电阻测试系统.系统由测试仪、测试装置和上位机软件creep组成,实现微电阻、拉力、温度测量和测试数据的实时存储、实时应变曲线的绘制.测试结果表明:系统具有较高的稳定性,电阻测量最大相对误差为0.27%.在20-29MPa应力范围下,Sn-3.5Ag焊点试样的电阻应变-时间测试曲线清晰地展示了剪切蠕变行为的第Ⅱ,Ⅲ阶段,为观测无铅焊点剪切蠕变特性提供了一种高效、简捷的可选手段.     

BGA焊点气孔缺陷的特殊结构光质量检测

为了解决球栅阵列（BGA）焊点气孔缺陷的在线检测问题,开发了一种特殊的结构光检测技术。同时用环形红光和十字形绿光发射二极管（LED）照明BGA芯片,通过环形和十字形的中心,布置一个带有远心透镜的电荷耦合器（CCD）摄像机记录小球上红色圆环和绿色十字的图像。根据图像半径方向上的纹理频谱分布特征,引入人工神经网络（ANN）算法对BGA芯片的气孔缺陷进行检测。采用真实的BGA焊点进行实验,结果验证了方法的精度和可行性。     

Pb90Sn10焊点硅基器件与PCB板组装的温循可靠性研究

采用有限元仿真和实验两者相结合的方法,对-40～70℃使用环境下的Pb₉₀Sn₁₀焊点硅基器件与PCB板组装的组件,选择-55～85℃温度循环条件进行可靠性分析和研究。Anand模型仿真分析焊点在温循下应力应变行为,提取模型焊点在最后一个温度循环结束时的等效塑性应变分布并进行分析,确定最易发生热疲劳失效的关键焊点和关键位置。基于Coffin-Manson方程对热循环条件下焊点的服役寿命和失效模式进行预测。仿真结果表明焊点失效机理为热疲劳失效,失效模式为焊点开裂,失效循环周期为3 984 cycles。实验表明：温度循环500次,未出现焊点裂纹、空洞等缺陷;温度循环2 000次后焊点形貌由球形变为椭球形,焊点未出现明显缺陷。     

SOD-323型双端器件焊点防开裂技术研究

针对某电源模块产品中的SOD-323型双端器件在环境试验中出现焊点开裂的失效问题,对其焊点开裂机理进行研究。结合三防漆的温度特性,对其进行仿真和多种条件下的应力试验摸底。根据试验结果,提出了针对SOD-323型双端器件焊点开裂的应用解决方案。     

温循条件下电源模块的瞬态热力耦合研究及优化

针对电源模块在温度循环条件下工作的可靠性问题,以典型电源模块为研究对象,基于有限元分析软件建立温循条件下电源模块的瞬态温度分布模型和电源模块的瞬态热力耦合模型,着重分析芯片、玻璃绝缘子等易损区域。在此基础上以玻璃绝缘子的最大热应力和芯片的最高温度为优化目标,对电源模块进行遗传算法优化设计。结果表明,相比其他研究直接施加热载荷条件,采用瞬态热力耦合所得电源模块结果更准确,芯片温度为86.03℃,玻璃绝缘子的热应力为61.27 MPa。经过遗传算法优化的芯片温度为81.85℃,玻璃绝缘子的热应力为37.05 MPa,满足可靠性要求。证明遗传算法与仿真结合,可有效提高产品设计的可靠性。     

BGA封装FPGA焊点失效故障诊断系统设计

针对BGA(Ball Grid Array)封装FPGA(Field Programmable Gate Array)焊接点连接失效的故障诊断问题,提出了一种故障检测系统设计方案;该方案分别从焊点级、芯片级和系统级故障诊断3个层次构建故障检测系统;方案基于Altera公司的DE2硬件平台构建单个焊点健康信息提取IP核;针对芯片焊点众多,难以全部监控的问题采用Canary故障检测法监测4个角落的敏感焊点的健康信息;敏感焊点的健康信息经菊花链式通信链路实现了不同FPGA芯片之间的信息互联,完成整个系统的焊点健康信息整合。     

无铅焊接工艺及失效分析

综述了目前无铅焊接工艺回流焊和波峰焊的工艺特点,指出了焊接中存在的几大主要失效问题,包括开裂、焊点空洞、晶须和板材胀裂,并介绍了避免或减弱这些失效问题的方法。     

初控动力源泉——图解电源

电源是PC的动力源泉，其重要性不言而喻。品质不好的电源不但会损坏主板、硬盘等部件，还会缩短电脑的正常使用寿命。此外，硬件发烧友还会对电源实际功率提出较高要求，以驱动更多设备。然而现实情况是，市面上电源的功率标称相当混乱，不少产品甚至偷工减料。由于电源内部结构完全被外壳遮盖，因此绝大多数用户都无从了解电源内部的情况。本文将带领大家进入电源的内部世界，探索PC的动力源泉。