PCBA 板载 DDR 芯片焊点缺陷检测研究

板载芯片朝着小尺寸高密度方向发展,隐藏于芯片封装内部的微焊球缺陷检测愈发困难。针对工业高密度集成印刷电路板组件(PCBA)板载集成电路(IC)内部故障定位难、效率低的问题,提出一种芯片功能测试过程中采用红外热成像检测结合深度学习的多类型缺陷识别方法。以现场可编程门阵列(FPGA)单板双倍数据速率(DDR)存储芯片为对象,建立了芯片缺陷检测模型,搭建检测平台开展芯片内部焊点故障检测试验研究。设计程序实现芯片的数据存储与读出,同步采集红外图像序列,分析存储芯片读写过程中温度变化,并提取不同敏感测量区域热信号。构建卷积神经网络(CNN)分类模型,并进行超参数调优,实现了内部隐藏缺陷包括不同地址、数据、地址空间焊点故障的高效准确识别。引入迁移学习拓展应用于芯片其他9种不同焊点缺陷的检测,在10、20 dB高斯白噪声条件下分别达到95%、92%以上的准确率,从而为实际工业高密度集成PCBA板载微电子封装及可靠性分析提供了一种快速、有效的方法。     

飞机零部件成形损伤红外热成像检测技术

介绍了红外热成像无损检测的基本原理及检测方法,并对此检测方法的优缺点进行了分析。分析了影响红外热成像检测灵敏度的因素,并用飞机涡轮叶片、玻璃纤维蒙皮与铝合金夹芯胶接而成的蜂窝结构进行验证。试验的结果表明,该技术不仅可用于检测缺陷的有无,还可及时准确的早期预报和诊断飞机零部件疲劳裂纹等缺陷。     

搅拌摩擦焊核心区温度在线检测方法

提出了基于热图像的搅拌摩擦焊核心区温度检测方法,通过建立轴肩边缘焊材表面辐射度与电压的映射关系、热图像灰度与电压的映射关系,推导出轴肩边缘焊材表面温度与热图像灰度的关系。结合辐射热交换原理,得到了轴肩边缘焊材表面温度与核心区温度的关系,并求解得到搅拌摩擦焊核心区温度。实验对比验证了所建测温模型的正确性与可行性。     

复合材料缺陷的红外热成像检测研究

针对复合材料内部缺陷检测的问题,采用两个并排五根半镀白卤素管灯阵列对样品进行对称式热流加热,并采用高灵敏度红外热像仪作为检测设备,搭建了反射式主动红外热成像检测系统。利用该系统对碳纤维树脂和玻璃纤维树脂层合板孔洞及夹杂缺陷样品进行了检测,分析了两种材质样品表面温度曲线差异的原因,讨论了孔洞几何尺寸对样品表面温差变化的影响,以及缺陷表面出现峰值温差时刻不成比例的原因。实验及研究结果表明:该检测系统可以对缺陷样品进行检测;缺陷深度和孔径大小对样品表面温差的影响可为后续通过温差曲线判断缺陷特征提供借鉴。     

轴承球缺陷的超声波检测方法

介绍了一种利用超声波检测技术对轴承球进行无损检测的装置和检测方法.这种方法不受球的材质影响,对球表面粗糙度的要求不高.根据不同缺陷对应不同的缺陷波的特点,可以实现对有缺陷轴承球的自动识别.     

基于主动构造温差变量的机床温度敏感点选择方法

温度敏感点显著影响机床热误差模型的性能。针对现有温度敏感点选择中需要布置多个温度测量点,且可能遗失关键温差信息问题,本文提出了一种基于主动构造温差变量的温度敏感点选择方法。通过从有限个温度测量点中组合并构造温差变量,作为原始温度变量的扩展补充,重新基于模糊聚类和相关系数分析进行温度敏感点选择,并用于热误差建模。该方法可弥补现有方法中潜在关键温度信息缺失问题,且具有更高的精度与稳定性。实验结果表明重构温差变量方法相比传统温度敏感点选择方法,可将模型预测结果的平均均方根误差由11.1、10.3μm降低至3.6μm,效果显著。     

基于结构光视觉的激光拼焊焊缝质量检测方法研究

在基于结构光视觉的激光拼焊焊缝表面质量检测系统中,需要准确获得焊缝结构光条纹中心线和特征点的位置.由于焊接过程中的各种噪声干扰,使得焊缝图像复杂多变,因此选择合理高效的图像处理算法是非常重要的.针对这一问题,对结构光视觉焊缝质量检测系统图像处理方法进行了深入研究.在图像预处理中,首先通过开窗处理来获得兴趣区域,采用中值滤波去除图像噪声.在结构光条纹中心线提取过程中,提出了一种新的模板法获得了条纹的边界并用几何中心法提取了条纹中心线;最后,使用斜率分析法提取了特征点.试验表明,该方法具有较高的特征点检测可靠性,并且运算速度快、抗干扰能力强,具有较高实用价值.     

钢丝绳缺陷涡流热成像在线检测方法研究

为保证钢丝绳的安全运行,提出钢丝绳缺陷涡流热成像在线检测方法.首先,提出基于等时加热的图像重构算法,建立钢丝绳全长均经历相同加热过程的重构图像;进一步,提出列最大值归一化算法,消除发射率不一致造成的温度采集误差;最后,建立涡流热成像在线检测系统,对不同数目断丝和磨损缺陷进行在线检测实验.实验结果证明,该方法可以实现钢丝...     

角接触球轴承锁球高主动测量仪

本文介绍了向心推力球轴承锁球高主动测量仪的原理结构,对该种量仪的测量误差进行了分析,并计算了实例。理论计算和实践验证结果表明:锁球高主动测量仪是控制向心推力球轴承锁球高的切实有效工具。附图5幅。     

BGA焊球视觉检测算法及系统设计

为了实现对BGA焊球的自动检测,建立了自动视觉检测系统。对系统所采用的焊球特征进行提取及缺陷识别,基于高斯混合模型的分类器对检测算法进行研究。根据焊球的形状和尺寸特征设计了焊球缺陷识别和分类算法,并以锡多、锡少和毛刺缺陷为例,分析典型缺陷的识别算法。以焊球形状的圆度和特征区域的面积等特征参数为评价标准,构建二维特征空间。在二维特征空间线性组合的基础上,构建基于高斯混合模型的分类器。构建了训练样本集,并对该分类器进行训练,根据训练结果并结合应用实际修正了模型,并采用测试集对该分类器进行测试验证。实验结果表明,焊球缺陷检测算法的准确度为97.06%,漏判率为0%,检测可靠度为100%。该视觉检测系统满足了工程运用中对识别准确度、稳定性、可靠性等方面的要求。     

红外热像法预测镁合金的疲劳性能

对AZ31B镁合金板材在室温下的高周疲劳性能进行了研究,用红外成像仪测量了疲劳试验过程中合金表面的温度变化;根据疲劳试验过程中温度-应力关系及试样表面温度分布差异,确定疲劳断裂位置和疲劳极限。结果表明:根据合金表面温度变化可以预测疲劳断裂位置;以此法确定的AZ31B镁合金的疲劳极限为107.5MPa,与常规疲劳试验测得的疲劳极限吻合较好;加载初期镁合金升温到一定温度后又下降至室温左右,在断裂前温度快速升高。     

船用电缆红外检测及诊断研究

针对船用电缆受高温、高湿、高盐的影响而经常发生局部老化故障的问题,以某型电缆为对象建立了一个三维导热模型,结合实验测量数据利用有限元法对其三维温度场进行仿真,并与实验测量结果进行比较,验证了模型的准确性;在此基础上对电缆发生局部老化故障时的温度场进行了研究。结果显示,电缆绝缘良好时,电缆表面温度场分布均匀,当发生局部老化故障时,电缆表面温差增加;电缆表面最高温度和最低温度出现在老化部分两侧,通过红外热像仪监测其温度场的变化可以快速准确地对电缆老化故障进行诊断。     

基于红外和声发射的复合材料疲劳损伤实时监测

采用红外热像和声发射技术,实时同步监测2D C/SiC复合材料带孔板的拉-拉疲劳损伤过程,并利用疲劳过程中模量的变化、声发射信号和试样表面温度变化,讨论了带孔板疲劳损伤演变情况.结果表明:当外加应力低于疲劳极限时,疲劳损伤在循环初始阶段产生,损伤随循环数增加逐渐增大,最后趋于稳定;当外加应力超过疲劳极限时,疲劳损伤在短...     

内置无铅锡膏印刷机的检测算法研究

针对PCB锡膏印刷中常见的偏移、桥接、少锡、多锡等缺陷,提出了一种可集成于锡膏印刷机的机器视觉锡膏检测算法。该算法通过对锡膏印刷特征的建模、锡膏的定位、区域特征的提取,实现了锡膏印刷缺陷的检测。实验结果表明,该算法能够有效地识别常见的印刷缺陷,并且速度上可满足在线检测要求。     

基于焊点形态理论的SMT焊点质量模糊故障诊断技术研究

根据SMT焊点质量与焊点的三维几何形态直接相关的特点，提出了SMT焊点形态理论。以该理论为支持，提出了SMT焊点质量模糊诊断技术。将实际焊点几何形态与合理焊点几何形态对应比较，作为模糊输入向量，以焊点的故障缺陷发生可能度作为模糊输出向量。通过可信度约束的模糊规则与正反向模糊推理，进行焊点质量模糊故障诊断。以四边扁平封装器件(QFP)为例，进行了实例验证。     

带预应力BGA焊点温循可靠性评估方法研究

文中首先制作了无铅焊料SAC305的拉伸试样,在不同温度和应变率条件下进行了单轴拉伸试验,研究其力学性能;进行了Anand本构模型的研究和参数拟合分析,通过非线性拟合方法获得了Anand模型的9个参数,应用有限元仿真软件ABAQUS建立模型来预测应力–应变曲线,将其与试验数据曲线相比较,两者结果基本吻合。其次,通过仿真测试对比分析散热器装配预应力对芯片焊点温度循环（以下简称温循）可靠性的影响。基于以上试验和数据拟合得到的Anand模型参数,建立散热器及球形栅格阵列（Ball Grid Array, BGA）器件的四分之一对称三维模型进行模拟,分析有或无散热器两种状态下,模型在?40 ?C ～ 125 ?C温循载荷下的焊点应变,利用coffin-manson公式对焊点寿命进行了预测。仿真及测试结果均表明,应变最大值位于器件角上焊点与芯片接触侧,装配预应力对焊点温循寿命存在影响。     

Thermography Sequence Processing and Defect Edge Identification of TBC Structure Debonding Defects Detection Using Long-Pulsed Infrared Wave Non-Destructive Testing Technology

Russian Journal of Nondestructive Testing - General infrared image processing and analysis methods mainly include non uniformity correction, enhancement, noise reduction, segmentation, etc. The...     

新型镉银高强度低温焊料的研究与应用

在电子设备馈线系统的精密焊接领域,长期存在的难点是寻求到一种高焊缝强度与低焊接温度兼容的焊料。文中针对可在400℃以下焊接并实现高强度的焊料展开深入的研究与分析。经反复试验与优化筛选,以Cd占72%、Zn占19%、Ag占7%、Cu占2%的重量比作为该焊料的成份,利用相匹配的焊剂,采取特殊的熔炼工艺技术,满足了馈源喇叭精密焊接技术要求。经长期使用证实,该焊料具有焊接温度低、焊缝强度高、焊缝质量好、浸润与流动性好、焊缝镀银性能优异等特点。     

参数对均匀微滴打印多尺寸锡焊料凸点阵列的影响

为实现航空装备微电子电路的快速、精准修复,提出了多尺寸均匀锡焊料凸点阵列直接打印的方法,分析了打印凸点的位置精度和高度一致性等质量影响因素.利用开发的均匀锡焊微滴3D打印设备开展了多尺寸锡焊料凸点阵列均匀微滴直接打印试验,试验结果表明,所开发的设备可获得高度标准差不超过6μm、位置误差不超过±5μm的焊料凸点阵列;采用...