CN106373114A - 检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明在此提供一种检测方法及装置。检测方法适用于检测装置，检测方法包含：光学扫描一待测物以产生一扫描影像；将扫描影像重建为一重建立体影像；调整关连于待测物的一切层方向，以切层重建立体影像为一切面影像，其中切层方向为包含一非水平切层方向；检测切面影像，以分析待测物的至少一特征；以及输出待测物的检测结果。借此，提升检测效能。
Description
技术领域
本发明是有关于一种检测技术，且特别是有关于一种检测方法及装置。
背景技术
传统的在线三维高级可扩展接口(3D AXI)的设备，通常在检查演算法中使用水平切片图像。待测物的扫描图像可以被撷取以进行检查。
在操作中，如果待测物在水平切片没有显著特征，可能会导致检查演算法的效率差。因此，检查结果可能难以在维修站进行覆判。
发明内容
本发明提出一种检测方法及装置，以解决先前技术的问题。
在一实施例中，本发明所提出的检测方法包含光学扫描一待测物以产生一扫描影像；将扫描影像重建为一重建立体影像；调整关连于待测物的一切层方向，以切层重建立体影像为一切面影像，其中切层方向为包含一非水平切层方向；检测切面影像，以分析待测物的至少一特征；以及输出待测物的检测结果。
在一实施例中，检测切面影像与输出待测物的检测结果的步骤包含：检测切面影像的一对称性；以及当切面影像的对称性低于一预设门槛值时，输出一异常结果。
在一实施例中，检测切面影像，以分析待测物的至少一特征的步骤包含：检测切面影像，借以在待测物置于一传动机件的期间，即时检查待测物是否异常，其中传动机件用于传送待测物。
在一实施例中，待测物的至少一特征包含梯度、厚度、曲率、形状或几何特性
在一实施例中，非水平切层方向为一垂直方向，待测物的缺陷为枕头效应(Headin Pillow，HIP)、嵌入不足(insufficient insertion)、开路缺陷(open defect)或不沾锡开路缺陷(non-wetting open defect)。
在一实施例中，当待测物不存在开路缺陷时，切面影像呈现山形(hill-shaped)。
在一实施例中，当待测物存在不沾锡开路缺陷时，切面影像呈现两个斑点(blob)。
在一实施例中，待测物包含一焊料或一连接件。
在一实施例中，光学扫描待测物以产生扫描影像的步骤是使用线扫描照相机(Line Scan Camera)或平板照相机(Flat Panel Camera)来执行。
在一实施例中，重建扫描影像为重建立体影像的步骤是使用移位叠加(Shift andAdd)或计算机断层(Computed Tomography)。
在一实施例中，本发明所提出的检测装置包含扫描装置与计算机装置，计算机装置连接扫描装置，扫描装置光学扫描一待测物以产生一扫描影像。计算机装置包含处理单元与储存单元。处理单元执行以下指令：将扫描影像重建为一重建立体影像；调整关连于待测物的一切层方向，以切层重建立体影像为一切面影像，其中切层方向为包含一非水平切层方向；检测切面影像，以分析待测物的至少一特征；以及输出待测物的检测结果。储存单元储存扫描影像、重建立体影像与切面影像。
在一实施例中，处理单元用于检测切面影像的一对称性，当切面影像的对称性低于一预设门槛值时，输出一异常结果。
在一实施例中，检测装置还包含传动机件。传动机件用于传送待测物，其中处理单元检测切面影像，借以在待测物置于传动机件的期间，即时检查待测物是否异常。
在一实施例中，待测物的至少一特征包含梯度、厚度、曲率、形状或几何特性。
在一实施例中，非水平切层方向为一垂直方向，待测物的缺陷为枕头效应、嵌入不足、开路缺陷或不沾锡开路缺陷。
在一实施例中，当待测物不存在开路缺陷时，切面影像呈现山形。
在一实施例中，当待测物存在不沾锡开路缺陷时，切面影像呈现两个斑点。
在一实施例中，待测物包含一焊料或一连接件。
在一实施例中，扫描装置是通过一线扫描照相机或一平板照相机来光学扫描待测物以产生扫描影像。
在一实施例中，处理单元是使用移位叠加或计算机断层来重建扫描影像为重建立体影像。
综上所述，通过本发明的技术方案，待测物的非水平切层能提供一些特性以及较显著特征。因此，检测效能得以提升，且检查结果较容易在维修站进行覆判。
以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是依照本发明一实施例的一种检测装置的示意图；
图2A是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图；
图2B是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图；
图3是依照本发明一实施例所绘示的切面影像的示意图；
图4A是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图；
图4B是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图；
图5是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图；
图6是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图；以及
图7是依照本发明一实施例的一种检测方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。
图1是依照本发明一实施例的一种检测装置100的示意图。检测装置100包含扫描装置120、计算机装置140、输入装置160与输出装置180。扫描装置120包含X光产生器122、基板保持单元124与X光侦测器126，计算机装置140包含处理单元142与储存单元144。
基板保持单元124保持住待测物128以进行检测。X光产生器122产生X光，其可被例如X光源控制机件所控制，进而使待测物128受X光照射。待测物128是透过基板保持单元124而移动，以配置在X光产生器122与X光侦测器126之间。
X光侦测器126用于侦测从X光产生器122输出并透过待测物128的X光，X光侦测器126将通过待测物128的X光成像为一影像，如此一来，X光侦测器126产生待测物128的“扫描影像”。于一些实施例中，X光侦测器126可为影像增强管或平板感测器，但不以此为限。扫描影像被传送到计算机装置140并储存在储存单元144。
计算机装置140包含处理单元142与储存单元144。处理单元142包含重建部件152、切层部件154以及检查部件156。
为了有效检测待测物128，检测装置100自待测物128撷取一些特征。处理单元142控制重建部件152以接收从X光侦测器126输出的扫描影像，并产生“重建立体影像”。举例来说，重建立体影像包含待测物128的三维空间形状。于一些应用上，重建立体影像亦称的为“3D影像”。于一些实施例中，重建扫描影像为重建立体影像的方法包含了使用移位叠加(Shift and Add)或计算机断层(Computed Tomography)，但不以此为限。
再者，处理单元142进一步控制切层部件154以切层重建立体影像为“切面影像”。于一些实施例中，切面影像为从重建立体影像的水平、垂直或任意截面切出的影像，切面影像的切层方向取决于待测物128的特性，并详述如后。的进一步控制检查部件156以检查切面影像，去分析待测物128的至少一特征，从而输出待测物128的检测结果至输出装置180。
输入装置160用于接受来自使用者的指令或类似输入，输出装置180用于输出检测结果、扫描影像、重建立体影像、切面影像以及类似信息至检测装置100外。于一些实施例中，输入装置160为键盘，输出装置180为屏幕。
于一些实施例中，计算机装置140为个人计算机。储存单元144用于储存扫描影像、重建立体影像、切面影像、检测结果以及类似数据。储存单元144为需能够储存数据的储存装置，例如随机存取存储器(RAM)以及硬盘(HDD)，但不以此为限。
于一些实施例中，检查部件156检测切面影像的对称性，并且当切面影像的对称性低于一预设门槛值时，输出异常结果。
图2A是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图。于此实施例中，重建立体影像220对应于具有枕头效应(Head in Pillow，HIP)缺陷的焊料，重建立体影像240对应于无枕头效应缺陷的焊料。再者，切面影像222为重建立体影像220的水平切面，切面影像242为重建立体影像240的水平切面。如图2A所示，水平切面中没有任何线索去区分焊料是否有枕头效应缺陷。
图2B是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图。于此实施例中，重建立体影像220对应于具有枕头效应缺陷的焊料，重建立体影像240对应于无枕头效应缺陷的焊料。再者，切面影像224为重建立体影像220的垂直切面，切面影像244为重建立体影像240的垂直切面。
由于切面影像224与切面影像244皆含有一些垂直特征或信息，使枕头效应缺陷变得更为明显。换言之，当检测装置100检测待测物128的枕头效应缺陷，处理单元142可控制切层部件154以切出重建立体影像的垂直切面，借以加快枕头效应缺陷的判断。
图3是依照本发明一实施例所绘示的切面影像的示意图。于此实施例中，切面影像320对应于具有嵌入不足(insufficient insertion)缺陷的连接件，切面影像340对应于正常的连接件。值得注意的是，切面影像320与切面影像340皆为垂直切面。如图3所示，压入配合销322、342被施予机械力以压进印刷电路板的贯穿孔324、344。除了量测垂直切面中压入配合销的长度的方式以外，其他方式不容易去测量嵌入深度。
换言之，于检测装置100检测待测物128的嵌入不足缺陷时，处理单元142可控制切层部件154以切出重建立体影像的垂直切面，借以加快嵌入不足缺陷的判断。
于一些实施例中，检查部件156可使用多重垂直切面以估算封装元件中焊料的品质。举例来说，多个垂直切面代表焊球厚度轮廓，因此，检查部件156可使用此厚度轮廓以取出适合特征，例如梯度、厚度、曲率、形状或几何特性及类似参数。通过焊球的特征，可建立品质判断的检查规则，借以加快焊料品质的判断。因此，于一实施例中，检查部件156可输出检测结果至输出装置180，检测结果像是嵌入不足的焊料、开路缺陷、过高的焊料、好的焊料或不好的焊料。于另一实施例中，切面影像显示在输出装置180上，让检查员进行焊料品质的视觉判断。
图4A是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图。于此实施例中，重建立体影像420对应于具有开路缺陷的元件，重建立体影像440对应于没有开路缺陷的元件。再者，切面影像422为重建立体影像420的水平切面，切面影像442为重建立体影像440的水平切面。
如图4A所示，从水平切面中看不出任何线索，若仅采用水平切面(如：切面影像422、442)，势必难以检查出待测物是否有开路缺陷。
图4B是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图。于此实施例中，重建立体影像420对应于具有开路缺陷的元件，重建立体影像440对应于没有开路缺陷的元件。再者，切面影像424为重建立体影像420的垂直切面，切面影像444为重建立体影像440的垂直切面。
举例来说，检查部件156可根据轮廓的形状去检查开路缺陷。如图4B所示，如果形状是从地面攀爬顶端呈现山形(hill-shaped)，如切片图像444的边缘般，其代表焊料与元件连接良好，不存在开路缺陷。
图5是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图。于此实施例中，重建立体影像520对应于具有不沾锡开路缺陷(non-wetting open defect)的元件。再者，切面影像522A～522C为重建立体影像520的多个水平切面，切面影像524为重建立体影像520的垂直切面。
如图5所示，水平切面522A～522C中没有显著的特征。因此，根据水平切面522A～522C，检查部件156难以判断不沾锡开路缺陷。
然而，如切面影像524所示，当待测物128发生不沾锡开路缺陷时，垂直剖面上呈现两个斑点(blob)。因此，检查部件156采用垂直切面可检查出具有焊料相连特征的不沾锡开路缺陷。于检测装置100检测待测物128的不沾锡开路缺陷时，处理单元142可控制切层部件154以切出重建立体影像的垂直切面，借以加快不沾锡开路缺陷的判断。
图6是依照本发明一实施例所绘示的重建立体影像及对应的切面影像的示意图。于此实施例中，重建立体影像620对应于具有短路缺陷(short defect)的元件。如图6所示，由于多余焊料626，焊球622与焊球624短路。再者，切面影像640为重建立体影像620的水平切面，切面影像660为重建立体影像620的垂直切面。
采用水平切面不易检测短路缺陷，特别是在多余焊料626的高度与焊球622、624的高度不同时。然而，垂直切面可以直接反映出短路缺陷的一些显著特征，使得检查部件156成功检查出短路缺陷。
于一些实施例中，检测装置100还包含传动机件130以传送待测物128。如此一来，检查部件156检测切面影像，借以在待测物置于传动机件130的期间，即时检查待测物128是否异常。
请参照图7，图7是依照本发明一实施例的一种检测方法的流程图。检测方法可由图1绘示的检测装置100来执行，但不以此为限。为了便于清楚阐述，以下将以图1绘示的检测装置100执行检测方法为例来做说明。
于步骤S702，扫描装置120光学扫描待测物128以产生扫描影像。于步骤S704，处理单元142控制重建部件152以将扫描影像重建为一重建立体影像。于步骤S706，处理单元142根据待测物128的特征，调整切层部件154的切层方向，借以切层重建立体影像为一切面影像。
于步骤S708，检查部件156根据储存在储存单元144中待测物128的至少一特征，检查切面影像，从而产生待测物128的检测结果。于步骤S710，计算机装置140输出待测物128的检测结果至输出装置180。
综上所述，通过本发明的技术方案，待测物的非水平切层能提供一些特性以及较显著特征。因此，检测效能得以提升，且检查结果较容易在维修站进行覆判。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的方法为准。
Claims (20)
1.一种检测方法，其特征在于，包含：
光学扫描一待测物以产生一扫描影像；
将该扫描影像重建为一重建立体影像；
调整关连于该待测物的一切层方向，以切层该重建立体影像为一切面影像，其中该切层方向为包含一非水平切层方向；
检测该切面影像，以分析该待测物的至少一特征；以及
输出该待测物的检测结果。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，检测该切面影像与输出该待测物的该检测结果的步骤包含：
检测该切面影像的一对称性；以及
当该切面影像的该对称性低于一预设门槛值时，输出一异常结果。
3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，检测该切面影像，以分析该待测物的该至少一特征的步骤包含：
检测该切面影像，借以在该待测物置于一传动机件的期间，即时检查该待测物是否异常，其中该传动机件用于传送该待测物。
4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，该待测物的该至少一特征包含梯度、厚度、曲率、形状或几何特性。
5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，该非水平切层方向为一垂直方向，该待测物的缺陷为枕头效应、嵌入不足、开路缺陷或不沾锡开路缺陷。
6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，当该待测物不存在该开路缺陷时，该切面影像呈现山形。
7.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，当该待测物存在该不沾锡开路缺陷时，该切面影像呈现两个斑点。
8.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，该待测物包含一焊料或一连接件。
9.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，光学扫描该待测物以产生该扫描影像的步骤是使用线扫描照相机或平板照相机来执行。
10.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，重建该扫描影像为该重建立体影像的步骤是使用移位叠加或计算机断层。
11.一种检测装置，其特征在于，包含：
一扫描装置，光学扫描一待测物以产生一扫描影像；
一计算机装置，连接该扫描装置，该计算机装置包含：
一处理单元，执行以下指令：
将该扫描影像重建为一重建立体影像；
调整关连于该待测物的一切层方向，以切层该重建立体影像为一切面影像，其中该切层方向为包含一非水平切层方向；
检测该切面影像，以分析该待测物的至少一特征；以及
输出该待测物的检测结果；以及
一储存单元，储存该扫描影像、该重建立体影像与该切面影像。
12.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，该处理单元用于检测该切面影像的一对称性，当该切面影像的该对称性低于一预设门槛值时，输出一异常结果。
13.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，还包含：
一传动机件，用于传送该待测物，
其中该处理单元检测该切面影像，借以在该待测物置于该传动机件的期间，即时检查该待测物是否异常。
14.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，该待测物的该至少一特征包含梯度、厚度、曲率、形状或几何特性。
15.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，该非水平切层方向为一垂直方向，该待测物的缺陷为枕头效应、嵌入不足、开路缺陷或不沾锡开路缺陷。
16.如权利要求15所述的检测装置，其特征在于，当该待测物不存在该开路缺陷时，该切面影像呈现山形。
17.如权利要求15所述的检测装置，其特征在于，当该待测物存在该不沾锡开路缺陷时，该切面影像呈现两个斑点。
18.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，该待测物包含一焊料或一连接件。
19.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，该扫描装置是通过一线扫描照相机或一平板照相机来光学扫描该待测物以产生该扫描影像。
20.如权利要求11所述的检测装置，其特征在于，该处理单元是使用移位叠加或计算机断层来重建该扫描影像为该重建立体影像。
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