CN116908659B - 车规级封装焊点可靠性测试方法及系统 - Google Patents

车规级封装焊点可靠性测试方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车规级封装焊点可靠性测试方法及系统，涉及测试技术领域，所述方法包括：拍摄车规级封装电路的第一图像，开启加热组件，在第一预设时间段后拍摄第二图像；测试焊点的第一导电性结果；根据第一图像、第二图像和第一导电性结果，确定高温可靠性测评结果；如果高温可靠性测评结果合格，使车规级封装电路震动，并以最大功率运行第二预设时间段，拍摄第三图像；测试第二导电性结果；根据第三图像和第二图像，第二导电性结果和第一导电性结果，确定震动可靠性测评结果；根据高温可靠性测评结果和震动可靠性测评结果，确定可靠性测评结果。根据本发明，能够提升焊点可靠性测试的准确性，减小由于高温或震动使焊点形变并失效的概率。

Description

车规级封装焊点可靠性测试方法及系统
技术领域
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种车规级封装焊点可靠性测试方法及系统。
背景技术
随着电动汽车技术的发展，越来越多的功能在电动汽车领域得到实现，使得越来越多的电子设备设置在电动汽车上。但电动汽车的运行环境与日常环境有所不同，电动汽车的行驶过程中会产生高温和震动等情况，通常对于电子设备中的封装电路进行测试的过程中，虽然也会测试电路的可靠性，但通常测试电子元器件的可靠性，但通常不会针对封装电路上的焊点的可靠性进行专门测试，更不涉及封装电路的焊点在电动汽车的运行环境下的可靠性。但焊点可能由于高温或震动而产生形变，进而失效，从而导致电路的失效。
发明内容
本发明实施例提供一种车规级封装焊点可靠性测试方法及系统，能够提升焊点可靠性测试的准确性，减小由于高温或震动使焊点形变并失效的概率。
根据本发明的实施例的第一方面，提供一种车规级封装焊点可靠性测试方法,包括：
将车规级封装电路放置于测试设备中，其中，所述测试设备用于测试所述车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性；
开启测试设备的照明组件并通过所述测试设备的摄像头拍摄所述车规级封装电路的第一图像，并开启加热组件，使所述加热组件将所述车规级封装电路所处环境加热至预设温度；
将所述车规级封装电路在预设温度下静置，第一预设时间段后，拍摄第二图像；
测试所述车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果；
根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果；
在所述高温可靠性测评结果合格的情况下，通过所述测试设备使所述车规级封装电路以预设频率和预设幅度震动，在震动状态下使所述车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像；
测试所述车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果；
根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果；
根据所述高温可靠性测评结果和所述震动可靠性测评结果，确定所述车规级封装电路的可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果，包括：
根据所述第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例；
对所述第一图像进行归一化处理，获得第一归一化图像，并对所述第二图像，进行归一化处理，获得第二归一化图像；
在所述第一归一化图像中，确定所述第一焊点所在的第一区域边界；
根据所述第一区域边界在所述第一归一化图像中的位置信息，在所述第二归一化图像中确定判定边界；
在所述判定边界上设定多个判定点，并确定所述判定点所在位置的判定边界的法向方向；
根据所述判定边界、所述判定点、以及所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上的像素点，确定高温形变测评结果；
根据所述第一比例和所述高温形变测评结果，获得所述高温可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，根据所述判定边界、所述判定点、以及所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上的像素点，确定高温形变测评结果，包括：
获取所述第二归一化图像中，在所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上，且与所述判定点相邻的两个相邻像素点的像素值，所述两个相邻像素点中的一个位于所述判定边界之内，另一个位于所述判定边界之外；
根据公式
；
确定所述高温形变测评结果，其中，/>为第一归一化图像中，位于第一区域边界内的像素点的像素值的平均值，/>为第一归一化图像中，位于第一区域边界外的像素点的像素值的平均值，/>为与第i个第一焊点的判定边界上的第j个判定点相邻，且位于判定边界之内的相邻像素点的像素值，/>为与第i个第一焊点的判定边界上的第j个判定点相邻，且位于判定边界之外的相邻像素点的像素值，/>为第i个第一焊点的判定边界上的判定点的数量，/>为第一焊点的数量，i≤/>，j≤/>，且i、j、/>和/>均为正整数。
根据本发明的一个实施例，根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果，包括：
根据所述第二导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第二焊点；
对所述第二图像进行归一化处理，获得第二归一化图像，并对所述第三图像，进行归一化处理，获得第三归一化图像；
在所述第二归一化图像中，确定第二焊点所在的第二区域的第一选择框的位置信息，其中，所述第一选择框为框选所述第二区域的最小外接矩形框；
在所述第三归一化图像中，确定第二焊点所在的第三区域的第二选择框的位置信息，其中，所述第二选择框为框选所述第三区域的最小外接矩形框；
将所述第三归一化图像与所述第二归一化图像进行作差处理，获得差值图像；
根据所述第一选择框的位置信息，在所述差值图像中确定第一判定框，并根据所述第二选择框的位置信息，在所述差值图像中确定第二判定框；
根据所述第一判定框、所述第二判定框、所述差值图像、所述第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果；
根据所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，以及所述形变测评结果，确定所述震动可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，根据所述第一判定框、所述第二判定框、所述差值图像、所述第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果，包括：
确定各个第二焊点对应的第一判定框和第二判定框之间的交并比；
根据所述交并比，确定电迁移形变测评结果；
获取各个第二焊点对应的第一判定框和第二判定框的并集，作为各个第二焊点对应的第三判定框；
确定各个第三判定框内像素值不为0的像素点的第一数量，以及各个第三判定框内像素点的总数；
在所述第二归一化图像中，确定各个第二焊点所在的第二区域边界；
确定在所述第二区域边界以内的像素点的第二数量，以及所述第一选择框以内的像素点的总数；
根据所述第一数量、所述第三判定框内像素点的总数、所述第二数量和所述第一选择框以内的像素点的总数，确定震动形变测评结果；
根据所述电迁移形变测评结果和所述震动形变测评结果，确定所述形变测评结果。
根据本发明的一个实施例，根据所述第一数量、所述第三判定框内像素点的总数、所述第二数量和所述第一选择框以内的像素点的总数，确定震动形变测评结果，包括：
根据公式
；确定震动形变测评结果/>，其中，/>为第k个第二焊点对应的第一数量，/>为第k个第二焊点对应的第三判定框内像素点的总数，为第k个第二焊点对应的第二数量，/>为第k个第二焊点对应的第一选择框以内的像素点的总数，/>为第二焊点的数量，k≤/>，且k和/>均为正整数。
根据本发明的一个实施例，根据所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，以及所述形变测评结果，确定所述震动可靠性测评结果，包括：
根据所述第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例；
确定所述第二焊点在多个焊点中所占的第二比例；根据公式；确定所述震动可靠性测评结果/>，其中，/>为所述第一比例，为所述第二比例，/>为所述形变测评结果。
根据本发明的实施例的第二方面，提供一种车规级封装焊点可靠性测试系统，所述系统包括：
放置模块，用于将车规级封装电路放置于测试设备中，其中，所述测试设备用于测试所述车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性；
加热模块，用于开启测试设备的照明组件并通过所述测试设备的摄像头拍摄所述车规级封装电路的第一图像，并开启加热组件，使所述加热组件将所述车规级封装电路所处环境加热至预设温度；
静置模块，用于将所述车规级封装电路在预设温度下静置，第一预设时间段后，拍摄第二图像；
第一导电性模块，用于测试所述车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果；
高温可靠性测评模块，用于根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果；
震动模块，用于在所述高温可靠性测评结果合格的情况下，通过所述测试设备使所述车规级封装电路以预设频率和预设幅度震动，在震动状态下使所述车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像；
第二导电性模块，用于测试所述车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果；震动可靠性测评模块，用于根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果；可靠性测评结果模块，用于根据所述高温可靠性测评结果和所述震动可靠性测评结果，确定所述车规级封装电路的可靠性测评结果。
根据本发明的实施例的第三方面，提供一种车规级封装焊点可靠性测试设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行所述车规级封装焊点可靠性测试方法。
根据本发明的实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述车规级封装焊点可靠性测试方法。
根据本发明的实施例的车规级封装焊点可靠性测试方法，可将车规级封装电路放置于测试设备中，从而可模拟电动车辆行驶过程中的运行环境，对车规级封装电路的焊点的可靠性进行测试，可通过焊点的导电性来测试焊点是否失效，并通过图像来测试焊点在高温状态下的形变情况和震动状态下的形变情况，从而提升焊点可靠性测试的准确性，减小由于高温或震动使焊点形变并失效的概率。在确定高温可靠性测评结果时，可通过判定边界在第二归一化图像中是否与焊点的边界重合，即，是否穿过焊点所在区域或背景所在区域来确定焊点是否发生形变，进而确定焊点在高温情况下的可靠性，提升高温可靠性测评结果的准确性和客观性。在确定震动可靠性测评结果时，可通过第二焊点中发生形变的部分在选择框中的占比，在震动前后的变化幅度，来确定震动形变测评结果，进而基于第一比例和第二比例，来确定单独受到震动和运行的影响之后，仍能保持导通的焊点的比例，进而确定震动可靠性测评结果，可准确反映车规级封装电路在受到震动和运行的影响后的可靠性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本发明。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将更清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例，
图1示例性地示出根据本发明实施例的车规级封装焊点可靠性测试方法的流程示意图；
图2示例性地示出根据本发明实施例的车规级封装焊点可靠性测试系统的框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1示例性地示出根据本发明实施例的车规级封装焊点可靠性测试方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101，将车规级封装电路放置于测试设备中，其中，所述测试设备用于测试所述车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性；
步骤S102，开启测试设备的照明组件并通过所述测试设备的摄像头拍摄所述车规级封装电路的第一图像，并开启加热组件，使所述加热组件将所述车规级封装电路所处环境加热至预设温度；
步骤S103，将所述车规级封装电路在预设温度下静置，第一预设时间段后，拍摄第二图像；
步骤S104，测试所述车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果；
步骤S105，根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果；
步骤S106，在所述高温可靠性测评结果合格的情况下，通过所述测试设备使所述车规级封装电路以预设频率和预设幅度震动，在震动状态下使所述车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像；
步骤S107，测试所述车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果；
步骤S108，根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果；
步骤S109，根据所述高温可靠性测评结果和所述震动可靠性测评结果，确定所述车规级封装电路的可靠性测评结果。
根据本发明的实施例的车规级封装焊点可靠性测试方法，可将车规级封装电路放置于测试设备中，从而可模拟电动车辆行驶过程中的运行环境，对车规级封装电路的焊点的可靠性进行测试，可通过焊点的导电性来测试焊点是否失效，并通过图像来测试焊点在高温状态下的形变情况和震动状态下的形变情况，从而提升焊点可靠性测试的准确性，减小由于高温或震动使焊点形变并失效的概率。
根据本发明的一个实施例，在步骤S101中，车规级封装电路的焊点可使用含铅焊料，相对于无铅焊料，含铅焊料的高温可靠性更好，且更不易发生形变，因此，更加适用于电动汽车的运行环境。例如，使用含铅焊料进行焊接的焊点可在300℃以上的高温下保持稳定，且不易发生电迁移，也不易发生形变，能够适应电动汽车的运行环境。
根据本发明的一个实施例，所述测试设备可包括用于放置并固定车规级封装电路的测试工位，照明组件，加热组件、震动组件以及摄像头，可测试车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性。例如，测试设备可提供高温环境以及震动环境，使车规级封装电路在以上环境中运行，并在运行后测试焊点的可靠性。
根据本发明的一个实施例，在步骤S102中，为了清楚的拍摄到车规级封装电路的第一图像，可开启测试设备中的照明组件，其中，照明组件可以是矩阵灯组，可照射到车规级封装电路的各个部分，且没有阴影。可通过摄像头拍摄车规级封装电路的第一图像作为参考，第一图像为车规级封装电路在高温下静置之前的图像，此时焊点还未由于高温等原因发生变形，车规级封装电路处于原始状态，可作为后续判断焊点是否发生变形的参照。
根据本发明的一个实施例，加热组件可将车规级封装电路所在的测试工位周围的温度加热到预设温度，即，将车规级封装电路所处环境的温度加热至预设温度，例如，加热至300℃，从而测试车规级封装电路的焊点在高温下的可靠性。
根据本发明的一个实施例，在步骤S103中，可首先测试车规级封装电路的焊点的高温可靠性，可使车规级封装电路在预设温度的环境中静置第一时间段，例如，一小时，在静置第一预设时间段后，可拍摄第二图像，第二图像可记录车规级封装电路的焊点在受到高温影响后的状态。
根据本发明的一个实施例，在步骤S104中，可测试车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果。例如，在车规级封装电路的各个焊点焊接完成后，可记录各个焊点的原始的电阻值（通常为非常小的数值），然而，在焊点由于高温产生形变后，焊点的电阻值可能发生变化，例如，由于形变导致焊点的连接不实，从而导致电阻值增大甚至断路。可记录各个焊点的电阻值增大的幅度，和/或焊点是否断路，作为第一导电性结果。
根据本发明的一个实施例，在步骤S105中，可基于第一图像、第二图像和上述第一导电性结果，来测评车规级封装电路的焊点的高温可靠性，获得车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，步骤S105可包括：根据所述第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例；对所述第一图像进行归一化处理，获得第一归一化图像，并对所述第二图像，进行归一化处理，获得第二归一化图像；在所述第一归一化图像中，确定所述第一焊点所在的第一区域边界；根据所述第一区域边界在所述第一归一化图像中的位置信息，在所述第二归一化图像中确定判定边界；在所述判定边界上设定多个判定点，并确定所述判定点所在位置的判定边界的法向方向；根据所述判定边界、所述判定点、以及所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上的像素点，确定高温形变测评结果；根据所述第一比例和所述高温形变测评结果，获得所述高温可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，可基于以上确定的第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例，例如，如果某个焊点的电阻增大的幅度过大甚至断路，则可将该焊点排除，而仍保持通路且电阻值未明显增大的焊点可被确定为第一焊点，进而可确定第一焊点的数量与焊点总数之间的第一比例。
根据本发明的一个实施例，为了便于处理和运算，可将第一图像和第二图像进行归一化处理，即，将第一图像和第二图像的所有像素点的像素值映射为0和1之间的值，从而获得第一图像的第一归一化图像，以及第二图像的第二归一化图像。
根据本发明的一个实施例，可在归一化图像中确定第一焊点所在的第一区域边界，例如，可通过图像检测模型对第一归一化图像进行处理，获得所有焊点的边界，再从中选择出第一焊点的第一区域边界，所述图像检测模型可以是深度学习神经网络模型，本发明对图像检测模型的类型不做限制。
根据本发明的一个实施例，基于第一区域边界在第一归一化图像中的位置信息，可在第二归一化图像中确定判定边界，并且，由于焊点受到高温的影响可能产生形变，因此，判定边界未必是第二归一化图像中的形变之后的焊点的边界，并且，形变的幅度越大，则判定边界与第二归一化图像中的焊点的边界的差距越大。
根据本发明的一个实施例，可基于以上判定边界与第二归一化图像中焊点的关系来确定焊点在高温下形变的幅度，从而确定高温形变测评结果，如果焊点未发生形变，则判定边界与焊点的边界重合，即，判定边界之外即为焊点所在区域之外的背景区域，判定边界之内即为焊点所在区域之内，判定边界即为焊点所在区域和背景区域之间的分界线。反之，如果焊点发生形变，即，判定边界与焊点的边界不重合，则判定边界可能穿过背景区域，也可能穿过焊点所在的区域。
根据本发明的一个实施例，可在每个焊点对应的判定边界上设置多个判定点，并确定判定点所在位置的判定边界的法向方向，进而可确定在法向方向上与判定点相邻的两个像素点，即，一个相邻像素点位于判定边界之内，另一个像素点位于判定边界之外。
根据本发明的一个实施例，根据判定边界、判定点、以及判定点所在位置的判定边界的法向方向上的像素点，确定高温形变测评结果，该步骤包括：获取所述第二归一化图像中，在所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上，且与所述判定点相邻的两个相邻像素点的像素值，所述两个相邻像素点中的一个位于所述判定边界之内，另一个位于所述判定边界之外；根据公式（1），确定所述高温形变测评结果，
（1）
其中，为第一归一化图像中，位于第一区域边界内的像素点的像素值的平均值，/>为第一归一化图像中，位于第一区域边界外的像素点的像素值的平均值，为与第i个第一焊点的判定边界上的第j个判定点相邻，且位于判定边界之内的相邻像素点的像素值，/>为与第i个第一焊点的判定边界上的第j个判定点相邻，且位于判定边界之外的相邻像素点的像素值，/>为第i个第一焊点的判定边界上的判定点的数量，/>为第一焊点的数量，i≤/>，j≤/>，且i、j、/>和/>均为正整数。
根据本发明的一个实施例，在公式（1）中，为与判定点相邻的，位于判定边界之内的相邻像素点的像素值，与位于判定边界之外的相邻像素点的像素值之间的偏差，如果焊点未发生形变，则上述两个像素点中一个位于焊点所在的区域之内，另一个位于焊点所在的区域之外，因此，二者的偏差较大。如果焊点发生形变，则上述两个像素点可能均位于焊点所在的区域之内，或者均位于焊点所在的区域之外，因此，二者的偏差较小。
根据本发明的一个实施例，在公式（1）中，为焊点所在区域内的像素点的像素值的平均值，与焊点所在区域外的像素点的像素值的平均值之间的偏差，该偏差为焊点所在区域的像素值与背景区域的像素值的平均偏差，可将该平均偏差作为参照。与/>之间的比值越大，则上述两个相邻像素点一个位于焊点所在区域之内，另一个位于焊点所在的区域之外的可能性越大，即，焊点未发生形变的可能性越大。反之，/>与/>之间的比值越小，则上述两个相邻像素点均位于焊点所在区域之内，或者均位于焊点所在的区域之外的可能性越大，即，焊点发生形变的可能性越大。
根据本发明的一个实施例，可通过公式（1），求解第二归一化图像中多个焊点的判定边界上的多个判定点对应的上述比值的平均值，来确定多个第一焊点发生形变的总体情况，即，确定高温形变测评结果。高温形变测评结果越高，则第一焊点总体未发生形变的可能性越高，则第一焊点的在高温状态下的可靠性越高，反之，高温形变测评结果越低，则第一焊点总体未发生形变的可能性越高，则第一焊点的在高温状态下的可靠性越低。
根据本发明的一个实施例，以上可确定第一焊点在高温状态下的可靠性，还可基于第一比例以及以上获取的高温形变测评结果，来确定车规级封装电路的所有焊点的高温可靠性测评结果。在示例中，第一焊点为所有焊点中，在高温状态下未失效的部分，第一焊点与所有焊点之间的比例为第一比例，且在第一焊点中，高温状态下的可靠性可由高温可靠性测评结果来表示，因此，可使用第一比例与高温可靠性测评结果的乘积，来表示车规级封装电路的所有焊点的高温可靠性测评结果。
通过这种方式，可通过判定边界在第二归一化图像中是否与焊点的边界重合，即，是否穿过焊点所在区域或背景所在区域来确定焊点是否发生形变，进而确定焊点在高温情况下的可靠性，提升高温可靠性测评结果的准确性和客观性。
根据本发明的一个实施例，如果高温可靠性测评结果合格，例如，高温可靠性测评结果大于等于预设的高温可靠性阈值，则可进行后续的更加恶劣的震动环境下的可靠性测试，如果高温可靠性测评结果不合格，则可停止测试。
根据本发明的一个实施例，在步骤S106中，所述震动组件可包括震动马达，本发明对于震动组件的类型不做限制。可设置震动组件的震动频率和震动幅度，即，设为所述预设频率和预设幅度，并在震动状态下使车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像。在此过程中，可使车规级封装电路所在的位置保持高温，也可不继续保持高温，本发明对此不做限制。第三图像可记录经过震动和最大功率运行后的车规级封装电路的焊点的状态，可用于判断焊点对于震动的可靠性。
根据本发明的一个实施例，在步骤S107中，可测试车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果。例如，在焊点由于震动产生形变后，焊点的电阻值可能发生变化，例如，由于形变导致焊点的连接不实，从而导致电阻值增大甚至断路。可记录各个焊点的电阻值增大的幅度，和/或焊点是否断路，作为第二导电性结果。
根据本发明的一个实施例，在步骤S108中，可基于第三图像和震动之前获取的第二图像，以及以上第二导电性结果和第一导电性结果，确定车规级封装电路的震动可靠性测评结果，即，在震动情况下的可靠性。
根据本发明的一个实施例，步骤S108可包括：根据所述第二导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第二焊点；对所述第二图像进行归一化处理，获得第二归一化图像，并对所述第三图像，进行归一化处理，获得第三归一化图像；在所述第二归一化图像中，确定第二焊点所在的第二区域的第一选择框的位置信息，其中，所述第一选择框为框选所述第二区域的最小外接矩形框；在所述第三归一化图像中，确定第二焊点所在的第三区域的第二选择框的位置信息，其中，所述第二选择框为框选所述第三区域的最小外接矩形框；将所述第三归一化图像与所述第二归一化图像进行作差处理，获得差值图像；根据所述第一选择框的位置信息，在所述差值图像中确定第一判定框，并根据所述第二选择框的位置信息，在所述差值图像中确定第二判定框；根据所述第一判定框、所述第二判定框、所述差值图像、所述第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果；根据所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，以及所述形变测评结果，确定所述震动可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，可基于第二导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第二焊点，即，仍保持通路且电阻值未明显增大的焊点。
根据本发明的一个实施例，为了便于处理和运算，可将第二图像和第三图像进行归一化处理，即，将第二图像和第三图像的所有像素点的像素值映射为0和1之间的值，从而获得第二图像的第二归一化图像，以及第三图像的第三归一化图像。
根据本发明的一个实施例，可通过图像检测模型来确定第二归一化图像中各个焊点所在位置，并确定对焊点进行框选的最小外接矩形框。进一步地，可在其中选择出框选第二焊点的最小外接矩形框，即，第一选择框。类似地，通过图像检测模型来确定第三归一化图像中各个焊点所在位置，并确定对焊点进行框选的最小外接矩形框。进一步地，可在其中选择出框选第二焊点的最小外接矩形框，即，第二选择框。
根据本发明的一个实施例，第二归一化图像可记录车规级封装电路的焊点在震动前的状态，第三归一化图像可记录车规级封装电路的焊点在震动后的状态，可将第三归一化图像与所述第二归一化图像进行作差处理，获得差值图像，差值图像可用于描述车规级封装电路的焊点在震动之前和震动之后的状态的差异。
根据本发明的一个实施例，可基于第一选择框的位置信息在差值图像中确定第一判定框，并根据第二选择框的位置信息，在差值图像中确定第二判定框，即，将第一选择框和第二选择框按照在各自图像中的位置信息，绘制在差值图像中。
根据本发明的一个实施例，可基于以上确定的第一判定框、第二判定框、差值图像、第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果，即，判断震动后还能保持通路的第二焊点是否发生形变，以及形变的幅度，进而确定形变测评结果。
根据本发明的一个实施例，根据所述第一判定框、所述第二判定框、所述差值图像、所述第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果，包括：确定各个第二焊点对应的第一判定框和第二判定框之间的交并比；根据所述交并比，确定电迁移形变测评结果；获取各个第二焊点对应的第一判定框和第二判定框的并集，作为各个第二焊点对应的第三判定框；确定各个第三判定框内像素值不为0的像素点的第一数量，以及各个第三判定框内像素点的总数；在所述第二归一化图像中，确定各个第二焊点所在的第二区域边界；确定在所述第二区域边界以内的像素点的第二数量，以及所述第一选择框以内的像素点的总数；根据所述第一数量、所述第三判定框内像素点的总数、所述第二数量和所述第一选择框以内的像素点的总数，确定震动形变测评结果；根据所述电迁移形变测评结果和所述震动形变测评结果，确定所述形变测评结果。
根据本发明的一个实施例，由于车规级封装电路的焊点处于震动状态以及最大功率运行状态，因此，第二焊点的形变可能由两种因素引起，第一种为电迁移，另一种是震动的外力。
根据本发明的一个实施例，如果第一判定框和第二判定框之间发生位移，则可能是由于电迁移原因引起的，可确定第一判定框和第二判定框之间的交并比，并将1减去交并比作为电迁移形状测评结果，电迁移形状测评结果越大，则第一判定框和第二判定框之间的位移越大，即，电迁移现象严重，反之，电迁移形状测评结果越小，则第一判定框和第二判定框之间的位移越小，即，电迁移现象不严重。
根据本发明的一个实施例，另一方面，可确定由于震动的外力导致的形变是否严重。可确定第一判定框和第二判定框的并集，作为第三判定框，进一步地，由于差值图像为第三归一化图像和第二归一化图像进行作差获得的，因此，第三归一化图像和第二归一化图像中相同的部分，在差值图像中的像素值为0，而由于震动导致的焊点发生形变的部分，则在第三归一化图像和第二归一化图像中像素值不同，即，在差值图像中的像素值不为0。
根据本发明的一个实施例，可确定第三判定框内像素值不为0的像素点的第一数量，以及第三判定框内的像素点总数，以确定焊点发生形变的部分的占比，以确定形变的严重程度。作为对比，可获得第二归一化图像中第二焊点所在的第二区域边界，并确定第二区域边界以内的像素点的第二数量以及第一选择框以内的像素点的总数，以确定焊点在震动产生之前的状态。
根据本发明的一个实施例，根据所述第一数量、所述第三判定框内像素点的总数、所述第二数量和所述第一选择框以内的像素点的总数，确定震动形变测评结果，包括：根据公式（2），确定震动形变测评结果，
（2）
其中，为第k个第二焊点对应的第一数量，/>为第k个第二焊点对应的第三判定框内像素点的总数，/>为第k个第二焊点对应的第二数量，/>为第k个第二焊点对应的第一选择框以内的像素点的总数，/>为第二焊点的数量，k≤/>，且k和/>均为正整数。
根据本发明的一个实施例，表示第二区域边界以内的像素点的第二数量与第一选择框以内的像素点的总数之比，表示第二焊点所在区域与对其进行框选的最小矩形框的面积之比，可表示在未震动之前第二焊点的状态，即，未震动之前的第二焊点与其选择框之间的正常占比。/>表示在第三判定框内像素值不为0的部分与第三判定框的面积之比，可表示震动之后第二焊点的状态，第三判定框可作为震动之后对第二焊点进行框选的选择框，该部分则表示在震动之后的第二焊点中发生形变的部分与震动之后的选择框之间的占比。上述两种占比之间的比值可用于表示第二焊点中发生形变的部分在选择框中的占比，在震动前后的变化幅度（震动后，第二焊点中发生形变的部分在选择框中的占比为/>，震动前可认为是0），即，发生形变的部分在选择框中的占比，与第二焊点在其选择框中的正常占比之间的比值。该比值越大，则表示震动产生的形变越严重，反之，该比值越小，则表示震动产生的形变越小。通过公式（2），可获得上述比值的平均值，从而获得震动形变测评结果。
根据本发明的一个实施例，可将电迁移形变测评结果和震动形变测评结果进行加权求和，获得形变测评结果，形变测评结果越大，则表示第二焊点的形变越严重，反之，形变测评结果越大，则表示第二焊点的形变越不严重。
根据本发明的一个实施例，以上形变测评结果为针对第二焊点的形变测评结果，即，对第二焊点在震动和运行中产生的形变进行测评的结果，还可基于第二导电性结果和第一导电性结果，以及上述形变测评结果，确定车规级封装电路的整体的震动可靠性测评结果。
根据本发明的一个实施例，根据所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，以及所述形变测评结果，确定所述震动可靠性测评结果，包括：根据所述第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例；确定所述第二焊点在多个焊点中所占的第二比例；根据公式（3），确定所述震动可靠性测评结果，
（3）
其中，为所述第一比例，/>为所述第二比例，/>为所述形变测评结果。
根据本发明的一个实施例，第一比例为受到高温影响后，能够导通的焊点的比例，第二比例之间的差值为在高温影响之后，再受到震动和运行的影响之后，仍能保持导通的焊点的比例，因此，第一比例和第二比例的差值可作为单独受到震动和运行的影响之后，仍能保持导通的焊点的比例。可使用该比例与1和形变测评结果的差值相乘，可获得震动可靠性测评结果，震动可靠性测评结果越高，则表示形变越小，焊点在震动和运行过程中的可靠性越高，反之，震动可靠性测评结果越低，则表示形变越大，焊点在震动和运行过程中的可靠性越差。
通过这种方式，可通过第二焊点中发生形变的部分在选择框中的占比，在震动前后的变化幅度，来确定震动形变测评结果，进而基于第一比例和第二比例，来确定单独受到震动和运行的影响之后，仍能保持导通的焊点的比例，进而确定震动可靠性测评结果，可准确反映车规级封装电路在受到震动和运行的影响后的可靠性。
根据本发明的一个实施例，在步骤S109中，可将高温可靠性测评结果和震动可靠性测评结果加权求和，获得车规级封装电路的可靠性测评结果，从而确定车规级封装电路在受到震动、高温等恶劣环境影响下的可靠性。
根据本发明的实施例的车规级封装焊点可靠性测试方法，可将车规级封装电路放置于测试设备中，从而可模拟电动车辆行驶过程中的运行环境，对车规级封装电路的焊点的可靠性进行测试，可通过焊点的导电性来测试焊点是否失效，并通过图像来测试焊点在高温状态下的形变情况和震动状态下的形变情况，从而提升焊点可靠性测试的准确性，减小由于高温或震动使焊点形变并失效的概率。在确定高温可靠性测评结果时，可通过判定边界在第二归一化图像中是否与焊点的边界重合，即，是否穿过焊点所在区域或背景所在区域来确定焊点是否发生形变，进而确定焊点在高温情况下的可靠性，提升高温可靠性测评结果的准确性和客观性。在确定震动可靠性测评结果时，可通过第二焊点中发生形变的部分在选择框中的占比，在震动前后的变化幅度，来确定震动形变测评结果，进而基于第一比例和第二比例，来确定单独受到震动和运行的影响之后，仍能保持导通的焊点的比例，进而确定震动可靠性测评结果，可准确反映车规级封装电路在受到震动和运行的影响后的可靠性。
图2示例性地示出根据本发明实施例的车规级封装焊点可靠性测试系统的框图，如图2所示，所述系统包括：
放置模块101，用于将车规级封装电路放置于测试设备中，其中，所述测试设备用于测试所述车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性；
加热模块102，用于开启测试设备的照明组件并通过所述测试设备的摄像头拍摄所述车规级封装电路的第一图像，并开启加热组件，使所述加热组件将所述车规级封装电路所处环境加热至预设温度；
静置模块103，用于将所述车规级封装电路在预设温度下静置，第一预设时间段后，拍摄第二图像；
第一导电性模块104，用于测试所述车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果；
高温可靠性测评模块105，用于根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果；
震动模块106，用于在所述高温可靠性测评结果合格的情况下，通过所述测试设备使所述车规级封装电路以预设频率和预设幅度震动，在震动状态下使所述车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像；
第二导电性模块107，用于测试所述车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果；
震动可靠性测评模块108，用于根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果；
可靠性测评结果模块109，用于根据所述高温可靠性测评结果和所述震动可靠性测评结果，确定所述车规级封装电路的可靠性测评结果。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，包括：
将车规级封装电路放置于测试设备中，其中，所述测试设备用于测试所述车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性；
开启测试设备的照明组件并通过所述测试设备的摄像头拍摄所述车规级封装电路的第一图像，并开启加热组件，使所述加热组件将所述车规级封装电路所处环境加热至预设温度；
将所述车规级封装电路在预设温度下静置，第一预设时间段后，拍摄第二图像；
测试所述车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果；
根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果；
在所述高温可靠性测评结果合格的情况下，通过所述测试设备使所述车规级封装电路以预设频率和预设幅度震动，在震动状态下使所述车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像；
测试所述车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果；
根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果；
根据所述高温可靠性测评结果和所述震动可靠性测评结果，确定所述车规级封装电路的焊点的可靠性测评结果。
2.根据权利要求1所述的车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果，包括：
根据所述第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例；
对所述第一图像进行归一化处理，获得第一归一化图像，并对所述第二图像，进行归一化处理，获得第二归一化图像；
在所述第一归一化图像中，确定所述第一焊点所在的第一区域边界；
根据所述第一区域边界在所述第一归一化图像中的位置信息，在所述第二归一化图像中确定判定边界；
在所述判定边界上设定多个判定点，并确定所述判定点所在位置的判定边界的法向方向；
根据所述判定边界、所述判定点、以及所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上的像素点，确定高温形变测评结果；
根据所述第一比例和所述高温形变测评结果，获得所述高温可靠性测评结果。
3.根据权利要求2所述的车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，根据所述判定边界、所述判定点、以及所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上的像素点，确定高温形变测评结果，包括：
获取所述第二归一化图像中，在所述判定点所在位置的判定边界的法向方向上，且与所述判定点相邻的两个相邻像素点的像素值，所述两个相邻像素点中的一个位于所述判定边界之内，另一个位于所述判定边界之外；
根据公式确定所述高温形变测评结果/>，其中，/>为第一归一化图像中，位于第一区域边界内的像素点的像素值的平均值，为第一归一化图像中，位于第一区域边界外的像素点的像素值的平均值，/>为与第i个第一焊点的判定边界上的第j个判定点相邻，且位于判定边界之内的相邻像素点的像素值，/>为与第i个第一焊点的判定边界上的第j个判定点相邻，且位于判定边界之外的相邻像素点的像素值，/>为第i个第一焊点的判定边界上的判定点的数量，/>为第一焊点的数量，i≤/>，j≤/>，且i、j、/>和/>均为正整数。
4.根据权利要求1所述的车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果，包括：
根据所述第二导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第二焊点；
对所述第二图像进行归一化处理，获得第二归一化图像，并对所述第三图像，进行归一化处理，获得第三归一化图像；
在所述第二归一化图像中，确定第二焊点所在的第二区域的第一选择框的位置信息，其中，所述第一选择框为框选所述第二区域的最小外接矩形框；
在所述第三归一化图像中，确定第二焊点所在的第三区域的第二选择框的位置信息，其中，所述第二选择框为框选所述第三区域的最小外接矩形框；
将所述第三归一化图像与所述第二归一化图像进行作差处理，获得差值图像；
根据所述第一选择框的位置信息，在所述差值图像中确定第一判定框，并根据所述第二选择框的位置信息，在所述差值图像中确定第二判定框；
根据所述第一判定框、所述第二判定框、所述差值图像、所述第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果；
根据所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，以及所述形变测评结果，确定所述震动可靠性测评结果。
5.据权利要求4所述的车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，根据所述第一判定框、所述第二判定框、所述差值图像、所述第二归一化图像和第一选择框，确定形变测评结果，包括：
确定各个第二焊点对应的第一判定框和第二判定框之间的交并比；
根据所述交并比，确定电迁移形变测评结果；
获取各个第二焊点对应的第一判定框和第二判定框的并集，作为各个第二焊点对应的第三判定框；
确定各个第三判定框内像素值不为0的像素点的第一数量，以及各个第三判定框内像素点的总数；
在所述第二归一化图像中，确定各个第二焊点所在的第二区域边界；
确定在所述第二区域边界以内的像素点的第二数量，以及所述第一选择框以内的像素点的总数；
根据所述第一数量、所述第三判定框内像素点的总数、所述第二数量和所述第一选择框以内的像素点的总数，确定震动形变测评结果；
根据所述电迁移形变测评结果和所述震动形变测评结果，确定所述形变测评结果。
6.据权利要求5所述的车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，根据所述第一数量、所述第三判定框内像素点的总数、所述第二数量和所述第一选择框以内的像素点的总数，确定震动形变测评结果，包括：
根据公式确定震动形变测评结果/>，其中，/>为第k个第二焊点对应的第一数量，/>为第k个第二焊点对应的第三判定框内像素点的总数，为第k个第二焊点对应的第二数量，/>为第k个第二焊点对应的第一选择框以内的像素点的总数，/>为第二焊点的数量，k≤/>，且k和/>均为正整数。
7.据权利要求4所述的车规级封装焊点可靠性测试方法，其特征在于，根据所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，以及所述形变测评结果，确定所述震动可靠性测评结果，包括：
根据所述第一导电性结果，确定电阻超过设定电阻值的差值小于或等于预设电阻阈值的第一焊点，在多个焊点中所占的第一比例；
确定所述第二焊点在多个焊点中所占的第二比例；
根据公式确定所述震动可靠性测评结果/>，其中，/>为所述第一比例，/>为所述第二比例，/>为所述形变测评结果。
8.一种车规级封装焊点可靠性测试系统，其特征在于，包括：
放置模块，用于将车规级封装电路放置于测试设备中，其中，所述测试设备用于测试所述车规级封装电路的焊点在震动和高温环境下的可靠性；
加热模块，用于开启测试设备的照明组件并通过所述测试设备的摄像头拍摄所述车规级封装电路的第一图像，并开启加热组件，使所述加热组件将所述车规级封装电路所处环境加热至预设温度；
静置模块，用于将所述车规级封装电路在预设温度下静置，第一预设时间段后，拍摄第二图像；
第一导电性模块，用于测试所述车规级封装电路的各个焊点的第一导电性结果；
高温可靠性测评模块，用于根据所述第一图像和所述第二图像，以及所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的焊点的高温可靠性测评结果；
震动模块，用于在所述高温可靠性测评结果合格的情况下，通过所述测试设备使所述车规级封装电路以预设频率和预设幅度震动，在震动状态下使所述车规级封装电路以最大功率运行第二预设时间段后，停止震动和运行，并拍摄第三图像；
第二导电性模块，用于测试所述车规级封装电路的各个焊点的第二导电性结果；
震动可靠性测评模块，用于根据所述第三图像和所述第二图像，以及所述第二导电性结果和所述第一导电性结果，确定所述车规级封装电路的震动可靠性测评结果；
可靠性测评结果模块，用于根据所述高温可靠性测评结果和所述震动可靠性测评结果，确定所述车规级封装电路的焊点的可靠性测评结果。
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