一种用于带CPU电路板焊接的在线检测方法
基于神经网络的PCB焊点检测方法
新 ， 渐 朝 着 高 准 确 性 、 智 能化 方 向发 展 ． 逐 高 目前 ，
ＡＩ Ｏ 系统 常用 的检测 算法有 以下几 类 ：
（） １ 模板 匹 配算 法 ． 算 法 先 定 义 一 个 标 准 模 该 板 图像 ， 后将需 要 检 测 的元件 图像 和标 准 模 板 图 然 像进行 规 一化 的互 相 关 运算 ， 计算 两 个 图像 的相 以 似程度 ． 关 系数越 大 ， 示两 个 图像越 相似 ． 而 ， 相 表 然
阈值 自动 图像 分割 方 法来提 取 焊点 ； 然后 定 义焊 点 图像 的 一 系列 特征 ， 并通 过 实验 对特 征 进行 选择 ； 最后建 立 用于焊 点分 类 的 Ｂ Ｐ神 经 网络 ． 实验 证 明 ， 于神 经 网络 的 焊 点 图像 基
检 测方 法具 有较 高 的准确 率．
关键词 ：自 动光 学检测；印刷 电路板 ； 经网络 ； 神 机器视觉 中图分类号 ： Ｐ ９ ．１ Ｔ ３ １４ 文献标识码 ： Ａ
随着 印刷 电路 板 （ Ｃ ） 装技 术 向高密 度 化 和 ＰＢ组 “ 零缺 陷” 向发展 ¨ ， 业 的总 体 趋 势是 元 件 表 面 方 ｊ行 积减小 ， 电子 元 件 引 脚 密 度 急 剧 增 加 ， 得 人 工 使
卢 盛林 张宪 民 邝泳聪
（ 华南理工 大学 机械工程学院 ， 广东 广州 ５ ０４ ） １６ ０
摘 要 ： 对 目前 自动 光 学检 测 系统 在 进行 焊 点检 测 时容 易 出现 缺 陷误 报 和 漏报 ， 针 以及 智 能化程 度 不 高的 问题 ， 出 了一种 基 于神 经 网络 的检 测 方法． 提 首先采 用一 种基 于熵 的 多
印刷电路板焊点的智能检测
印刷电路板焊点的智能检测谢宏威;张宪民;邝泳聪;欧阳高飞【摘要】为了提高在线自动光学检测系统(AOI)的自动化程度,提出了一种基于增量聚类的智能焊点检测方法.首先,设计了在线智能AOI的系统框架.然后,根据焊点外观进行归纳分类,将关键子区域的面积特征应用于焊盘特征的量化与提取,将每类样本聚类为若干子类从而实现对多批次焊点的检测.最后,提出一种增量聚类算法,在线检测过程中系统可根据人工维修站反馈信息自动学习新的样本并调整相关检测参数.为了提高增量学习的效率,每次增量学习之前选择少量代表样本用于增量学习.采用提出的AOI系统检测焊点,准确率可达96.5％,平均每个焊点耗费9.3 ms.结果表明,本文提出的检测方法不仅可以对多批次的焊点缺陷进行有效识别,且对生产中工艺条件的变化有自适应能力,智能化程度较高,具有较强的实用价值.%To automate present Automatic Optical Inspection (AOI) systems, an intelligent method based on incremental clustering for solder joint inspection is proposed in this paper. Firstly, to meet the demands of practical production, the framework for an intelligent AOI system is designed. Then, all the defects of solder joints are classified into several different types according to their appearances, and the color features in critical regions are extracted. The samples in each class are clustered into several subclasses so that the system is able to inspect solders from different batches. Finally, a new incremental clustering algorithm is proposed. The AOI system can automatically adjust inspection parameters according to the feedback from the repair station. To improve training efficiency, only a few samples are selected. The method proposed is used in an AOI to inspect solderjoints, and the inspecting accuracy can reach 96. 5% while each solder inspection takes 9. 3 ms. The experimental result demonstrates that the proposed method can detect accurately a solder defect from different patches, and can be modified for different manufacturing processes. The intelligence level of the system usingthe proposed method is high, and it can be used in practical application.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2011(019)009【总页数】9页(P2154-2162)【关键词】自动光学检测;增量聚类;分类器;印刷电路板;焊点检测【作者】谢宏威;张宪民;邝泳聪;欧阳高飞【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TP274.5;TP3911 引言电子元件微小化、细密化的发展趋势，使得人工目检越来越难以满足实际生产的需要。
电路板维修的检测方法
电路板维修的检测方法电路板是电子产品中最重要的组成部分之一，负责传导和控制电流。
在电路板出现故障时，为了进行维修，需要使用各种检测方法来确定问题的原因和位置。
以下是常用的电路板维修检测方法：1.目视检查：首先，要进行电路板的目视检查，观察电路板是否有明显的损坏、烧毁或液体渗入等情况。
检查电路板上的元件是否有松动、焊接错误或损坏，如电容器是否鼓胀等。
2.多用表测试：通过使用万用表、电阻表、电容表等测试仪器，检测电路板上的电压、电流、电阻和电容等参数值。
这可以帮助确定是否有电路短路、断路或元件损坏等问题。
3.热红外检测：使用热红外摄像机扫描电路板表面，检测是否存在过热现象。
过热往往是电路板中的元件或电路短路的迹象，这样可以帮助维修人员找到故障部位。
4.X射线检测：对于多层电路板，可以使用X射线检测仪来查看电路板内部分层情况。
这可以帮助确定是否有焊接错误、层与层之间的短路或断路等问题。
5.红外回流焊接：红外回流焊接是一种常用的电路板组装和维修方法。
通过在故障区域施加适当的红外热量来重新焊接问题元件，以修复电路板。
6.组件替换：当确定电路板上的元件损坏时，可以使用相同或兼容的元件进行替换。
这要求维修人员具备良好的焊接技巧和判断元件是否符合规范的能力。
7.特殊测试仪器：对于复杂的电路板，常常需要使用专用的测试仪器进行检测。
例如，对于高频电路板，可以使用频谱分析仪来检测信号的频率分布和噪音水平。
8.基板测试夹具：对于大批量的电路板维修，可以使用基板测试夹具进行快速的自动化测试。
这些夹具可以通过准备好的测试程序来自动测试电路板上各种元件和连接。
以上是常用的电路板维修检测方法，不同的方法可以互相补充，帮助维修人员快速准确地找到电路板故障的原因和位置。
在进行维修工作时，请务必遵循安全操作规程，避免进一步损坏电路板或发生其他意外。
电路板人工焊接检测方法
电路板人工焊接检测方法电路板是电子设备的重要组成部分，其质量直接影响到整个电子产品的性能和可靠性。
焊接是电路板制作的重要环节，而人工焊接检测是保障焊接质量的关键步骤之一。
本文将介绍电路板人工焊接检测的方法。
电路板的焊接质量检测主要包括焊接点的完整性检测、焊接强度检测、焊接位置精度检测和焊接质量可视化检测等方面。
首先，焊接点的完整性检测。
焊接点的完整性是指焊接点与电路板之间的物理连接是否完好。
常见的方法包括目视检查、探针测试和X 射线检测等。
目视检查需要经验丰富的操作人员，通过观察焊接点的外观是否符合要求来判断焊接质量。
探针测试是利用电阻测试仪或电学参数测试仪等工具测量焊接点的电阻或电学参数。
X射线检测是通过X射线透射来观察焊接点的连接情况，能够提供焊接点的内部结构信息。
其次，焊接强度检测。
焊接强度是指焊接点能够承受的外力作用。
常见的方法包括剪切测试、拉力测试和振动测试等。
剪切测试是将焊接点置于剪切设备中进行测试，通过记录焊接点断裂的剪切力来评估焊接强度。
拉力测试是将焊接点置于拉力测试仪中进行测试，通过记录焊接点断裂的拉力来评估焊接强度。
振动测试是将焊接点置于振动设备中进行测试，通过观察焊接点的震动情况来评估焊接强度。
接下来，焊接位置精度检测。
焊接位置精度是指焊接点相对于电路板的位置偏差程度。
常见的方法包括光学显微镜检查、自动光学检测和编程控制测试等。
光学显微镜检查是利用显微镜观察焊接点与电路板之间的位置关系，判断焊接位置是否准确。
自动光学检测是利用光学设备自动检测焊接点的位置，并通过计算机分析和处理数据来评估焊接位置精度。
编程控制测试是通过编写测试程序来控制焊接设备进行测试，检测焊接位置是否符合要求。
最后，焊接质量可视化检测。
焊接质量可视化检测是指通过图像或视频等可视化手段来观察和评估焊接质量。
常见的方法包括红外成像检测、热成像检测和高清拍摄检测等。
红外成像检测和热成像检测是利用红外相机或热成像仪来观察焊接点的热分布情况，通过热量的分布来评估焊接质量。
电路板焊接质量检查方法
电路板焊接质量检查方法电路板焊接后，需要对其进行质量检查。
目前对电路板焊接质量的检查方法有目视法、红外探测法、X光透视法、在线测试法等。
在这几种方法中，最经济常用的是目视法，经济方便、简单可行。
其它几种方法需一定的设备支持投资较大，但检查可靠性高。
1.目视法目视法靠人的眼睛直接观察焊点表面的焊接情况，可检查出润湿性不良、焊锡量不适宜、焊盘脱落、桥接、小锡球溅出、焊点无光泽以及漏焊等焊接缺陷。
目视法最简易的工具是放大镜，一般使用带灯的5~10倍固定式放大镜。
它完全适用于密度不高的电路板焊接的检查。
这种工具的缺点是检查人员易疲劳，而较好的目视检查仪器是摄像式屏幕显示检查仪，它的放大倍数可调，最多可达80~90倍。
它通过CCD把板子的焊接部位显示在屏幕上，人们可以像看电视一样观察屏幕。
较高档次的检查仪可在两个方向自动移动电路板焊接，也可自动定位实现对关键部位的检查。
2.红外探测法红外探测法利用红外光束向电路板焊接焊点辐射热量，再检测焊点热量释放曲线是否正常，从而判别该焊点内部是否有空洞，达到间接检查焊接质量的目的。
这种检查方法适合于大批量、自动焊接，且焊盘一致性好、元器件体积差别不大的情况。
否则，其它因素对于焊点散热特性影响太大.误检率就会增大。
由于这种检测方法受到的限制条件较多，毕竟任何一种电路板焊接的焊点大小都会有差别。
因此，在电子产品检测中应用较少。
3.X光透视法X光透视法利用X光透过焊料的能力没有透过铜、硅、FR一4等材料的能力强的特点来显示焊接厚度、形状及质量的密度分布等，这种检测方法适用于看不到的焊点(即隐性焊接)。
它将待测电路板焊接置于X光的通道中，在显示屏上可以看出焊点焊料阻碍X光通过所形成的焊点轮廓。
4.在线测试法在线测试法是用在线测试仪实现的，它通过测试仪上称作“针床”的信号连接部件把电路板焊接上的测试点与测试仪连通。
可以检查电路板焊接的开路、短路及故障元件，也可检查元件的功能，如电阻电容的数值、晶体管的极性等。
电路板常用的十种检测方法
电路板常用的十种检测方法工控电路板损坏通常是某一个元件损坏，可能是某一个芯片，某一个电容，甚至一个小小的电阻，维修的过程就是找出损坏的元件加以更换。
这看似简单，实则需要精深的学问、丰富的经验和必备的昂贵检测设备，特别是要快速地找到故障元件，除了经验丰富之外更加要求维修工程师有善于分析和判断的快速思维。
下面，我们就为大家介绍几种电路板的检测方法：1、信号注入法：此法是使用外部信号源的不同输出信号作为已知测试信号，并利用被检电子设备的终端指示器表明测试结果，检查时，根据具体要求，选择相应的信号源，获得不同指标的已知信号，由后级向前级检查，即从被检设备的终端指示器的输入端开始注入已知信号，然后依次由后级电路向前级电路推移。
在工业电路板维修中把已知的、不同测试信号分别注入各级电路的输入端，同时观察被检设备终端面指示器的反应是否正常，以此作为确定故障存在的部分和分析故障发生的原因的依据。
2、代换法：指是用已知完好的同型号、同规格电路板维修来代换被测电路板维修，可以判断出该电路板维修是否损坏。
3、非在线测量：指非在线测量在电路板维修未焊入电路时，通过测量其各引脚之间的直流电阻值与已知正常同型号电路板维修各引脚之间的直流电阻值进行对比，以确定其是否正常。
4、在线测量：指在线测量法是利用电压测量法、电阻测量法及电流测量法等，通过在电路上测量电路板维修的各引脚电压值、电阻值和电流值是否正常，来判断该电路板维修是否损坏。
5、参数测试法：就是运用仪器仪表（如在线维修测试仪）测试电子设备电路中的电压值，电流值、元件数值、器件参数等的一种电子设备故障检查方法。
通常，在不通电的情况下测量电阻值，在通电的情况下测量电压值、电流值，或拆下元器件测量其相关的参数。
6、波形观察法：这是一种对电子设备的动态检测法。
它借助示波器，观察电子设备故障部位或相关部位的波形，并根据测试得到的波形形状、幅度参数、时间参数与电子设备正常波形参数的差异，分析故障原因采取检修措施，在工控电路板维修中波形观察法是一种十分重要的、能定量的测试检修方法。
电路板常用的十种检测方法
电路板常用的十种检测方法电路板的检测方法是确保电路板质量的关键。
以下是电路板常用的十种检测方法：1.目视检查：这是最简单和最常用的检测方法。
通过人工检查电路板上的元件和焊接点，确保没有损坏、错误或缺陷。
2.X射线检测：X射线检测可以用于检查焊点的质量和连接是否牢固。
它可以检测焊点的位置和焊接连接是否正确。
3.红外线检测：红外线检测用于检测焊点的温度。
通过红外线探测器，可以检测焊点的温度是否均匀和适当。
4.热传导检测：热传导检测用于检测电路板上的热量传递效果。
它可以检测散热器的性能和是否存在导热问题。
5.电磁干扰检测：电磁干扰检测用于检测电路板上的电磁干扰。
通过放置电磁干扰传感器，可以检测线路上的电磁干扰是否超过可接受的范围。
6.电压和电流测试：电压和电流测试用于检测电路板上的电压和电流是否符合设计规格。
通过测试仪器，可以测量电路板上的电压和电流数值。
7.同步检测：同步检测用于检测电路板上不同部分之间的同步性。
它可以检测电路板上的时序问题或时钟信号同步性的错误。
8.接地电阻测试：接地电阻测试用于检测电路板的接地系统是否正常工作。
通过检测电阻值，可以确定接地系统的有效性。
9.尺寸测量：尺寸测量用于检测电路板上元件和孔径的尺寸是否符合设计规格。
通过使用千分尺或测量仪器，可以测量电路板上的尺寸。
10.功能测试：功能测试用于检测电路板是否能正常工作。
通过对电路板施加正常工作条件，然后使用测试仪器检查输出，可以确定电路板的功能性能。
总结起来，电路板常用的十种检测方法包括目视检查、X射线检测、红外线检测、热传导检测、电磁干扰检测、电压和电流测试、同步检测、接地电阻测试、尺寸测量和功能测试。
这些检测方法可以确保电路板的质量和性能，保证其在实际应用中的可靠性和稳定性。
AOI 简介
AOI技术资料一. 什么是AOIAOI的全称是Automatic Optic Inspection（自动光学检测），是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。
二. 为什么要用AOI为了进行质量控制，在SMT生产线上要进行有效的检测。
2.1 SMT生产线上通常用到的检测方法1）人工目检用人眼来检测电路板焊接完成前后其上各元件是否正确、是否连焊、焊锡是否合适。
人工目检通常位于贴片机后或回流炉后的第一个工位。
2）在线测试（ICT）通过对电性能的检测，判断元件是否到位，是否焊接良好。
在线测试的位置通常位于回流炉后，人工目检之后。
3）功能测试（FUNCTIONAL TESTING）在生产线的末端，利用专门的测试设备，对电路板的功能进行全面的测试，用以确认电路板的好坏。
2.2 常用方法的缺点人工目检是最方便、实用、适应性最强的一种。
因为从原理上说，设计好的电路板，只要其上的元件类型、位置、极性全部正确，并且焊接良好的话，其性能就应该符合设计要求。
但是由于SMT工艺的提高，及各种电路板结构尺寸的需要，使电路板的组装向着小元件、高密度、细间距方向发展。
受自身生理因素的限制，人工目检对这种电路板已很难进行准确、可靠、重复性高的检测了。
由于ICT需要针对不同的电路板制作不同的模板，制作和调试的周期较长，故只适用于大批量生产。
功能测试需要专门的设备及专门设计的测试流程,故对绝大多数电路板生产线并不适用。
2.3 AOI的优点编程简单AOI通常是把贴片机编程完成后自动生成的TXT辅助文本文件转换成所需格式的文件，从中AOI获取位置号、元件系列号、X坐标、Y坐标、元件旋转方向这5个参数，然后系统会自动产生电路的布局图，确定各元件的位置参数及所需检测的参数。
完成后，再根据工艺要求对各元件的检测参数进行微调。
操作容易由于AOI基本上都采用了高度智能的软件，所以并不需要操作人员具有丰富的专业知识即可进行操作。
故障覆盖率高由于采用了高精密的光学仪器和高智能的测试软件，通常的AOI设备可检测多种生产缺陷，故障覆盖率可达到80%。
电路板人工焊接检测方法
电路板人工焊接检测方法
1. 目视检查，这是最常见的方法之一，操作人员通过肉眼观察
焊接点，检查焊接是否均匀、完整、无裂纹或气泡。
这种方法需要
训练有素的操作人员，他们需要对焊接标准和缺陷有深入的了解。
2. 放大镜检查，放大镜可以帮助操作人员更仔细地观察焊接点，特别是对于微小的焊接点或焊盘，放大镜可以帮助检测焊接缺陷，
如冷焊、错位焊等。
3. X射线检测，X射线检测可以穿透焊接点，帮助检测焊接点
内部的缺陷，如焊接不足、气泡、虚焊等。
这种方法需要专业设备
和训练有素的操作人员，通常用于对焊接质量要求非常高的电路板。
4. 热剥离检测，这种方法通过施加热量来检测焊接点的可靠性，如果焊接点没有正确焊接，它会在热剥离过程中脱落。
这种方法对
于需要高可靠性的电路板非常有效。
5. 红外线检测，红外线检测可以通过测量焊接点的温度来判断
焊接质量，焊接点的温度分布不均匀可能意味着焊接质量不佳。
这
种方法需要专业的红外线检测设备和操作技术。
总的来说，电路板人工焊接检测方法多种多样，可以从外观、内部结构、热特性等多个角度进行检测，以确保焊接质量和电路板的可靠性。
在选择检测方法时，需要根据具体的焊接要求和电路板的特点来进行综合考虑。
电路板检测方法
电路板检测方法电路板是电子产品中不可或缺的部件，它承载着各种电子元器件，并通过导线连接它们，从而实现电子产品的功能。
因此，电路板的质量直接关系到电子产品的稳定性和可靠性。
为了确保电路板的质量，我们需要对其进行严格的检测。
本文将介绍几种常见的电路板检测方法，希望能够为大家在实际生产中提供一些帮助。
首先，我们来介绍目视检测法。
目视检测是最简单、最直观的一种检测方法，它不需要任何专门的设备，只需要用肉眼观察电路板的外观即可。
通过目视检测，我们可以观察电路板上是否存在焊接不良、元器件损坏、线路断路等问题。
目视检测法虽然简单，但却是电路板检测中的第一道关卡，也是最为重要的一道关卡。
其次，我们介绍探针测试法。
探针测试法是一种常用的电路板检测方法，它通过使用特制的测试探针，对电路板上的导线和元器件进行电学测试。
通过探针测试，我们可以准确地检测出电路板上的导通情况、电阻值、电容值等重要参数，从而判断电路板是否正常工作。
探针测试法需要使用专门的测试设备，但其检测结果准确可靠，是电路板生产中不可或缺的一部分。
另外，我们还有X射线检测法。
X射线检测法是一种非常先进的电路板检测方法，它通过使用X射线照射电路板，从而观察电路板内部的结构和连接情况。
通过X射线检测，我们可以清晰地看到电路板上各个元器件的布局、焊接情况，以及线路的连接情况。
X射线检测法可以帮助我们发现电路板上的隐蔽缺陷，提高电路板的可靠性和稳定性。
最后，我们介绍热像检测法。
热像检测法是一种利用红外热像仪进行检测的方法，它通过观察电路板上的热分布情况，来判断电路板上是否存在热点、短路、过热等问题。
热像检测法可以帮助我们及时发现电路板上的热问题，避免因热引起的元器件损坏和线路断路，提高电路板的可靠性和稳定性。
综上所述，电路板的质量直接关系到电子产品的稳定性和可靠性，因此我们需要对电路板进行严格的检测。
目视检测法、探针测试法、X射线检测法和热像检测法是电路板检测中常用的方法，它们各有特点，可以相互补充，从而确保电路板的质量。
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一种用于带CPU电路板焊接的在线检测方法
1）问题简介：
在批量生产嵌入式板卡时，由于数据线地址线短路或者虚焊导致电路工作不正常时有发生，由于数据线地址线一般都是跟几个外围芯片复用，检查过程耗时长并且问题不易定位。
现提出一种方法，适用于可通过JTAG口连接的带CPU嵌入式板卡故障检查，在一定程度上可帮助调试人员快速定位问题。
2）背景技术
随着技术的进步，现今的电子设备体积小型化和功能多元化发展，体积小型化是因为BGA封装技术日益成熟，引脚间距越来越小。
功能多元化，板子上有一个或者多个处理器，有一个或者多个数据存储设备，比如NAND FLASH,SDRAM，DDR RAM，一些外围设备，比如网卡，XR16L788等，上述设备，他们之间以CPU为核心，之间通过数据地址线进行数据交互。
由于这类芯片有较多的地址线和数据线，电路板上会有若干焊盘，在焊接过程中，如果有一位或者多位发生虚焊或者短接，就会导致整块电路板无法使用，由于引脚数目多，而且芯片的封装多为BGA封装，引脚不可见，增加了排查故障的难度。
CPU一般都自带一定容量的RAM或者可擦写的ROM，为了快速定位问题，需要设计一种检测焊接问题的方法，这种方法运行在CPU上，通过诸如SP3232芯片转换成RS232信号，内容可以在PC机上显示，使用这种方法可以简单有效的定位焊接问题，也可以识别所用芯片是否完整好用，这里的完整指的是芯片内部引脚无短路无开路,并且可读可写。
3）使用方法：
在电路板焊接完成后，只需检查输入CPU时钟是否正常，然后使用JTAG将程序下载进CPU内部并运行，使用检测地址线数据线的方法，在串口终端上显示故障原因，可以快速定位电路板焊接故障和芯片问题，提高生产效率。
4）举例：
现有ARM9板卡，CPU为三星公司S3C2440，它内带4KB Ram，板卡集成SDRAM，LBC 外接多个设备，是典型的数据线地址线复用的带CPU板卡。
操作步骤：
上电，正确连接仿真器，正确连接串口到PC机，打开串口终端
打开文件armReboot.axf，如图所示
打开后显示如下界面：
点击运行，程序会跑到main处，如图
再次点击运行，串口终端显示如下界面
注意：如果程序正常跑，但是串口终端没有显示，说明TTL-232芯片异常，检查之
按下键盘上数字键2，会打印检测结果，如图
按照提示排查。
注意：提示引脚数从0开始计数，跟原理图上一一对应
5）结论
由于焊接质量或者芯片本身问题，该方法在实际使用中，能较好的帮助定位问题，对提高生产效率有一定帮助。
韩己福
2013.11终稿。