基于无损检测的高分辨率PCB板焊点缺陷检测系统.pdf

《基于无损检测的高分辨率PCB板焊点缺陷检测系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013每仪表技术与2013第6期InstrumentTechniqueNo．6基于无损检测的高分辨率PCB板焊点缺陷检测系统武锦辉，闫晓燕，王高(中北大学，电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051)摘要：为了能快速、准确地对BGA封装器件的PCB板上的焊点进行缺陷检测，设计了高分辨率x一射线无损检测的缺陷检测系统。给出了系统的基本工作原理和硬件结构，采用等比例成像的方法求解了获得最高分辨率的距离信息。分析了系统可能存在的噪声源，并设计了去噪算法用于提高图像信噪比。试验采用HAWK一180XI型x一射线源、高速图像采集卡和UNIQ一2000型CCD相机等对BGA封装的PCB板缺陷

2、进行检测，结果显示：系统可以快速有效地获得被测PCB板的图像信息，并给出缺陷的位置、尺寸等特征信息，满足设计要求。关键词：无损检测；焊点缺陷；fl7~'l电路板；BGA封装中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)06—0090—03High-resolutionPCBBoardDefectDetectionSystemBasedonNon-destructiveDetectionWUJin—hui，YANXiao—yan，WANGGao(NationalKeyLaboratoryforElectronicMeasurementTechnology，No

3、rthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：InordertobeabletosolderdefectdetectionquicklyandaccuratelyforBGApackagedevicesonthePCB，thispa—perdesignedahigh·resolutiondefectdetectionsystembyX—raynon—destructivedetection．Thebasicworkingprincipleandhardwarestructureofthesystemwasgiven，usingequa

4、lratioimagingmethodstosolvetoobtainthedistanceinformationofthehighestresolu—tion．Itanalyzedthenoisesourcefromthesystemanddesignedalgorithmforremovingnoise，whichwasusedtoimprovetheimagesignal—to—noiseratio．Inexperiment，itadoptedtheHAWK一180XItypeX—raysource，ahigh—speedimagecapturecardandUNIQ一2000ty

5、peCCDcamera，anddetectedPCBboarddefectswithBGApackage．ExperimentalresultsshowthatthesystemcanquicklyeficientlyobtainimageinformationforthePCBboard，andobtainthedefectsinformationforlocation，sizeandothercharacteristics．Thesystemcanmeetthedesignrequirements．Keywords：non—destructivedetection；solderdef

6、ects；printedcircuitboard；BGApackage0引言等比例成像方法将BGA封装的PCB板清晰地再现到电脑上。随着电子技术的不断发展，PCB制板已成为高校科研、工然后通过焊点缺陷分析软件对获取的图像数据进行分析，从而业生产等众多领域常见的工作步骤。其中小型化、高密度化的在不损坏PCB的基础上完成BGA封装的质量检测。封装形式成为PCB制板到产品成型的重要环节。1系统设计球栅阵列结构的PCB(BGA)在集成电路设计中的应用越1．1基本原理来越广泛。因为BGA封装具有引脚多，引线之间干扰小等一x一射线源是由高电压形成的电子束照射金属钨产生的。系列特点，适合大规模集成电路

7、的应用。虽然BGA封装具有通过x射线强烈的穿透能力，将带有PCB板焊点信息的结构图如此好的特点，但优越的封装性能也为它带来了不可避免的问反馈回来。根据回波x射线的强度信息来检测PCB对应位置题。就是由于BGA封装形式需要将焊点隐藏在器件下，所以的焊点的形状、大小、连续性等能反映PCB板质量的信息，从而造成焊接过程中对焊点焊接效果不能直观地检测，排除焊点缺实现对焊点的无损检测。X射线穿透被测PCB板后由微通道陷的难度较大。而常用的检查