一種電子線路板x光檢查圖像生成方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子線路板檢查技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子線路板X光檢查圖像生成方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前面陣列器件的使用諸如QFN、BGA、Flipchip以及CSP等愈來愈普遍。為了保證這類器件在電子線路板組裝過程中不可見焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量，X光檢查設(shè)備正成為日益增長(zhǎng)所不可或缺的重要檢查工具。其主要原因是它可以穿透封裝內(nèi)部而直接檢查焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞。
[0003]如今市場(chǎng)上針對(duì)BGA和CSP應(yīng)用的X光檢查系統(tǒng)大致可以分成兩大類:二維系統(tǒng)以及CT系統(tǒng)。所有這些設(shè)備都可以離線操作或者在線操作并作在線檢查或者抽樣檢查。例如HP的5DX可以在線使用，選擇離線或者在線設(shè)備具體要看應(yīng)用場(chǎng)合而定。
[0004]所有的X光檢查設(shè)備，不論是二維或者是CT系統(tǒng)原理基本是X —射線投影到影像接收器上成像。X射線發(fā)射管產(chǎn)生X射線通過測(cè)試樣品(例如電子線路板)，根據(jù)樣品材料本身密度與原子量的不同對(duì)X射線有不同的吸收量而在影像接收器上產(chǎn)生投影，密度越高的物質(zhì)陰影越深。越靠近X射線管陰影越大，反之陰影越小。
[0005]二維X —射線系統(tǒng)同時(shí)顯現(xiàn)電子線路板上雙面所有組件的二維圖像。三維CT的X—射線系統(tǒng)利用一系列的二維圖像重建圖像信息以產(chǎn)生某一切面的圖像，這一技術(shù)可以產(chǎn)生被測(cè)樣品上某一橫截面的圖像。另外一種三維CTX光檢查系統(tǒng)稱作X射線分層法(Laminography)。它是經(jīng)由組合某一橫截面的圖像資料同時(shí)消除其它橫截面的圖像信息而重建某一橫截面的圖像。X射線分層法系統(tǒng)也可以是在線式或者是離線式的，但是在線使用時(shí)速度很慢，因?yàn)槔枚鄰垐D像重建資料需要時(shí)間，它需要利用多張二維圖像和復(fù)雜的運(yùn)算以重建信息，而這需要花好幾分鐘去完成。
[0006]發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，二維的X光檢查系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是成本低，速度快，成像效果好，但是當(dāng)遇到雙面PCB的時(shí)候，由于雙面元器件在X光穿時(shí)透成像時(shí)形成干涉，比如，如圖1所示，為X光拍攝的雙面PCB板的真實(shí)圖像示意圖，由于存在雙面器件的互相干涉，因此，無法得到焊點(diǎn)的真實(shí)信息，從而無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢查，無法實(shí)現(xiàn)在線檢查的目標(biāo)。為了檢查焊點(diǎn)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，解決雙面互相干涉的問題，現(xiàn)有各個(gè)廠商使用了 CT的技術(shù)，即三維CTX光檢查系統(tǒng)，比如，安捷倫科技的5DX系列，歐姆龍X700，泰瑞達(dá)的ClearVue系統(tǒng)。雖然，CT技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以真實(shí)檢查電子線路板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析缺陷的具體形狀，缺點(diǎn)是成本很高，CT檢查的時(shí)間太長(zhǎng)(一般得到一張CT影像需要長(zhǎng)達(dá)5分鐘以上)，由于需要旋轉(zhuǎn)樣件或者標(biāo)靶，因此機(jī)器的體積很大。隨著消費(fèi)類電子尤其是智能手機(jī)小型化的發(fā)展，電子組裝的復(fù)雜性大大提高，抽查的方式已經(jīng)不能夠滿足高質(zhì)量產(chǎn)品的品質(zhì)控制需要，X光設(shè)備在線的需求日趨強(qiáng)烈。另一方面，軍工以及工業(yè)類電子對(duì)可靠性很高的要求，也大大加強(qiáng)了這一發(fā)展的進(jìn)程。由于二維設(shè)備無法避免雙面電子線路板在X光影像方面的相互干涉問題，目前業(yè)界僅有的3到5家跨國(guó)企業(yè)都在采用CT的技術(shù)開發(fā)在線式的檢查設(shè)備。但是，由于上述CT的缺點(diǎn)，根本無法滿足在線生產(chǎn)的需要(在線生產(chǎn)通常需要X光檢查及缺陷判定在20 - 40秒內(nèi)完成)，因此在消費(fèi)品領(lǐng)域，沒有辦法形成真正的銷售。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了一種電子線路板X光檢查圖像生成方法及其裝置，利用生成各面的模擬圖像或真實(shí)圖像，識(shí)別雙面真實(shí)圖像中需要過濾的干涉圖像元素，通過數(shù)據(jù)計(jì)算來得到被檢目標(biāo)的真實(shí)圖像，從而實(shí)現(xiàn)雙面電子線路板的在線檢查，提高了雙面電子線路板的檢查效率，并簡(jiǎn)化了檢查設(shè)備，節(jié)省檢查成本。
[0008]本發(fā)明提供的一種電子線路板X光檢查圖像生成方法，包括:
[0009]一種電子線路板X光檢查圖像生成方法，包括:
[0010]根據(jù)雙面電子線路板的數(shù)據(jù)文件以及X光機(jī)的參數(shù)，分別生成所述電子線路板的各面模擬圖像；
[0011]將所述電子線路板進(jìn)行X光成像，生成所述電子線路板真實(shí)圖像，所述真實(shí)圖像包含雙面真實(shí)圖像元素；
[0012]根據(jù)所述各面模擬圖像從真實(shí)圖像中識(shí)別出生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的真實(shí)圖像中的干涉圖像元素，并從所述真實(shí)圖像中過濾所述干涉圖像元素，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像。
[0013]可選地，電子線路板的數(shù)據(jù)文件包括:電子線路板的CAD坐標(biāo)數(shù)據(jù)、印刷電路板線路設(shè)計(jì)文件以及元器件數(shù)據(jù)庫；
[0014]所述元器件的數(shù)據(jù)庫按照元器件的封裝相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生成標(biāo)準(zhǔn)元器件庫，特殊器件自定義生成；
[0015]所述X光機(jī)的參數(shù)包括:X光管電壓、X光管的角度、探測(cè)器的角度、分辨率和/或靶電流。
[0016]可選地，所述根據(jù)雙面電子線路板的數(shù)據(jù)文件以及X光機(jī)的參數(shù)，分別生成所述電子線路板的各面模擬圖像；包括:
[0017]從電子線路板的數(shù)據(jù)文件中獲取電子線路板的CAD坐標(biāo)數(shù)據(jù)以及印刷電路板線路設(shè)計(jì)文件；
[0018]從元器件的數(shù)據(jù)庫中獲取元器件參數(shù)；
[0019]根據(jù)所述電子線路板的CAD坐標(biāo)數(shù)據(jù)、印刷電路板線路設(shè)計(jì)文件、元器件參數(shù)及X光機(jī)的參數(shù)，結(jié)合不同X光設(shè)備在不同X光機(jī)參數(shù)下的成像規(guī)律，分別生成所述電子線路板的各面模擬圖像。
[0020]可選地，所述X光機(jī)參數(shù)預(yù)先設(shè)定或根據(jù)所述線路設(shè)計(jì)文件及元器件參數(shù)確定。
[0021]可選地，根據(jù)所述各面模擬圖像從真實(shí)圖像中識(shí)別出生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的真實(shí)圖像中的干涉圖像元素，并從所述真實(shí)圖像中過濾所述干涉圖像元素，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像，具體包括:
[0022]根據(jù)各面模擬圖像識(shí)別出真實(shí)圖像中與所述各面模擬圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的真實(shí)圖像中的干涉圖像元素；
[0023]用真實(shí)圖像的圖像特征過濾所述干涉圖像元素的圖像特征，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像。
[0024]可選地，所述根據(jù)各面模擬圖像識(shí)別出真實(shí)圖像中與所述各面模擬圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的真實(shí)中的干涉圖像圖像元素，具體包括:
[0025]根據(jù)正面模擬圖像從真實(shí)圖像中識(shí)別出與所述正面模擬圖像對(duì)應(yīng)的正面真實(shí)圖像元素，并確定生成反面真實(shí)圖像所需要過濾的正面真實(shí)圖像中的干涉圖像元素，或，
[0026]根據(jù)反面模擬圖像從真實(shí)圖像中識(shí)別出與所述反面模擬圖像對(duì)應(yīng)的反面真實(shí)圖像元素，并確定生成正面真實(shí)圖像所需要過濾的反面真實(shí)圖像中的干涉圖像元素。
[0027]可選地，所述圖像特征包括成像灰度和/或像素。
[0028]可選地，所述模擬圖像及真實(shí)圖像包括二維圖像。
[0029]本發(fā)明還提供了一種電子線路板X光檢查圖像生成裝置，包括:
[0030]模擬圖像生成單元，用于根據(jù)雙面電子線路板的數(shù)據(jù)文件以及X光機(jī)的參數(shù)，分別生成所述電子線路板的各面模擬圖像；
[0031]雙面真實(shí)圖像生成單元，用于將所述電子線路板進(jìn)行X光成像，生成所述電子線路板的真實(shí)圖像，所述真實(shí)圖像包含雙面真實(shí)圖像元素；
[0032]被檢目標(biāo)真實(shí)圖像生成單元，用于根據(jù)所述各面模擬圖像從真實(shí)圖像中識(shí)別出生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的真實(shí)圖像中的干涉圖像元素，并從所述真實(shí)圖像中過濾所述干涉圖像元素，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像。
[0033]可選地，所述電子線路板的數(shù)據(jù)文件包括:電子線路板的CAD坐標(biāo)數(shù)據(jù)、印刷電路板線路設(shè)計(jì)文件以及元器件數(shù)據(jù)庫；
[0034]所述元器件的數(shù)據(jù)庫按照元器件的封裝相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生成標(biāo)準(zhǔn)元器件庫，特殊器件自定義生成；
[0035]所述X光機(jī)的基本參數(shù)包括:X光管電壓、X光管的角度、探測(cè)器的角度、分辨率和/或靶電流。
[0036]可選地，所述模擬圖像生成單元還包括:
[0037]獲取模塊，用于從電子線路板的數(shù)據(jù)文件中獲取電子線路板的CAD坐標(biāo)數(shù)據(jù)、印刷電路板線路設(shè)計(jì)文件；以及從元器件的數(shù)據(jù)庫中獲取元器件參數(shù)。
[0038]可選地，所述模擬圖像生成單元還包括:
[0039]X光機(jī)的參數(shù)確定模塊，用于預(yù)先設(shè)定或根據(jù)所述印刷電路板線路設(shè)計(jì)文件及元器件參數(shù)確定X光機(jī)的參數(shù)。
[0040]可選地，所述被檢目標(biāo)真實(shí)圖像生成單元包括:
[0041]識(shí)別模塊，用于根據(jù)各面模擬圖像識(shí)別出真實(shí)圖像中與所述被檢目標(biāo)模擬圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的真實(shí)圖像中的干涉圖像元素，
[0042]計(jì)算模塊，利用真實(shí)圖像的圖像特征過濾所述干涉圖像元素的圖像特征，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像。
[0043]可選地，所述圖像特征包括成像灰度和/或像素。
[0044]可選地，所述模擬圖像及真實(shí)圖像包括二維圖像。
[0045]本發(fā)明還提供了一種電子線路板X光檢查圖像生成方法，其中，包括:
[0046]將所述電子線路板進(jìn)行X光成像，分別生成所述電子線路板的單面真實(shí)圖像及雙面真實(shí)圖像，
[0047]根據(jù)所述單面真實(shí)圖像從雙面真實(shí)圖像中識(shí)別出生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的干涉圖像元素，并從所述雙面真實(shí)圖像中過濾所述干涉圖像元素，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像。
[0048]可選地，生成單面真實(shí)圖像及雙面真實(shí)圖像的X光機(jī)參數(shù)一致。
[0049]可選地，所述X光機(jī)參數(shù)包括:X光管電壓、X光管的角度、探測(cè)器的角度、分辨率和/或靶電流。
[0050]可選地，所述根據(jù)所述單面真實(shí)圖像從雙面真實(shí)圖像中識(shí)別出生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的干涉圖像元素，并從所述真實(shí)圖像中過濾所述干涉圖像元素，生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像，具體包括:
[0051]根據(jù)單面真實(shí)圖像識(shí)別出雙面真實(shí)圖像中與所述單面真實(shí)圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的干涉圖像元素；
[0052]用雙面真實(shí)圖像的圖像特征過濾所述干涉圖像元素的圖像特征，生成被檢目標(biāo)的真實(shí)圖像。
[0053]可選地，所述根據(jù)單面真實(shí)圖像識(shí)別出真實(shí)圖像中與所述單面真實(shí)圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成被檢目標(biāo)真實(shí)圖像所需要過濾的干涉圖像圖像元素，具體包括:
[0054]根據(jù)正面真實(shí)圖像從雙面真實(shí)圖像中識(shí)別出與所述正面真實(shí)圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成反面真實(shí)圖像所需要過濾的干涉圖像元素，或，
[0055]根據(jù)反面真實(shí)圖像從雙面真實(shí)圖像中識(shí)別出與所述反面真實(shí)圖像對(duì)應(yīng)的真實(shí)圖像元素，并確定生成正面真實(shí)圖像所需要過濾的干涉圖像元素