[发明专利]一种芯片焊接金丝跨距测量方法

说明书

本发明公开了一种芯片焊接金丝跨距测量方法，该方法包括：步骤1，获取芯片高清图像数据；步骤2，利用深度学习目标检测方法进行焊点检测；步骤3，对焊点处的焊球进行圆拟合并提取圆心；步骤4，利用深度学习语义分割方法进行金丝区域分割；步骤5，利用金丝分割区域结果进行金丝方向直线拟合；步骤6，利用直线拟合结果进行焊点匹配并计算金丝跨距。本发明解决了现有技术中无法对芯片焊接金丝跨距进行自动测量的问题，提高了微波组件的生产效率和产品质量。

技术领域

本发明涉及芯片生产检测技术领域，具体而言，涉及一种芯片焊接金丝跨距测量方法。

背景技术

随着现代电子技术的发展，微波组件的工作频率越来越高，其在武器装备中的应用范围越来越广。微波组件的有源部分通常由单个或多个管芯、封装器件、单片电路以及它们的组合组成，无源部分通常由电阻、电容、电感、环行器、隔离器、分布式传输线、接插件等各种元器件以及做成传输线的电路基板组成。

金丝键合系统广泛应用于微波组件的制造工艺中。芯片与芯片、芯片与微带线、微带线与微带线、插接件与微带线之间经常采用键合金丝的方式进行电气连接。因组件的体积较小，生产数量少、品种多、结构复杂，金丝键合多采用人工操作方式进行。金丝键合的质量直接决定微波多芯片组件的可靠性、稳定性及电性能。键合质量受引线材料、键合区域镀层质量、键合工艺参数等多方面的影响。由于键合区域差异较大，经手工装联后的裸芯片及键合系统，在后续的测试调试、环境适应性试验中，经常出现因热应力或机械应力损伤而导致键合系统出现缺陷，甚至失效。

键合系统缺陷在某种条件下可导致组件失效。一种失效模式可能是由一种缺陷，也可能是由几种缺陷在某种条件下导致。其中，一种最典型的缺陷是金丝跨距不符合规范，这会导致键合金丝短路或开路等失效。现有的跨距测量方法是通过人工借助显微放大设备进行检查和测量的，这种方法效率精度低，且极大消耗人力物力。因此，急需一种芯片焊接金丝跨距的自动化测量方法。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种本芯片焊接金丝跨距测量方法，以解决现有技术中无法自动化测量芯片焊接金丝跨距的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种芯片焊接金丝跨距测量方法，包括如下步骤：

步骤1，获取芯片高清图像数据；

步骤2，利用深度学习目标检测方法进行焊点检测；

步骤3，对焊点处的焊球进行圆拟合并提取圆心；

步骤4，利用深度学习语义分割方法进行金丝区域分割；

步骤5，利用金丝分割区域结果进行金丝方向直线拟合；

步骤6，利用直线拟合结果进行焊点匹配并计算金丝跨距。

进一步地，步骤1具体为：使用高清高倍放大工业相机对芯片进行俯视数据采集，获取N幅芯片高清图像数据，N为大于1的自然数；其中，N幅芯片高清图像数据，互相之间具有重叠区域且能够覆盖整个芯片。

进一步地，步骤2具体为：通过图片标注软件labelImage对采集到的训练及测试图像数据进行焊点位置标注，整理后得到焊点检测的训练集和测试集数据；利用YOLOv4网络对图像数据进行训练，得到基于YOLOv4的金丝键合焊点自动化检测模型，通过输入一张后续采集得到的芯片图像数据，就可以输出得到包含焊点框选位置的图像，即检测出金丝键合图像焊点。

进一步地，步骤3具体为：沿着金丝键合图像焊点检测框截取焊点图像，利用图像二值化将焊点区域进行处理，使得图像分为焊点区域和背景区域，在对焊点位置的焊球进行圆拟合并提取圆心坐标，并将圆心坐标对应到焊点截取前的芯片图像上面去。