TW201501079A - 針腳彎曲檢測方法 - Google Patents

Abstract

一種針腳彎曲檢測方法應用至插槽。插槽包含複數個針腳。針腳彎曲檢測方法包含：產生關於插槽之二值化影像，其中二值化影像具有針腳矩陣圖案；基於針腳矩陣圖案的輪廓特徵產生複數個參考線；基於參考線於二值化影像上計算複數組參考點，其中複數組參考點分別對應針腳；判斷每一組參考點的灰階值是否為255；以及若否，則判定插槽為嚴重不合格。

Description

針腳彎曲檢測方法

本發明是有關於一種針腳彎曲檢測方法，特別是有關於一種應用於中央處理器(Central Processing Unit,CPU)之插槽的針腳彎曲檢測方法。

現行主流的中央處理器(Central Processing Unit,CPU)的插槽可區分為1366/1567/2011針腳等。由於這些插槽的針腳數量非常多，因此經常會出現針腳偏移、異物入侵、針腳毀損等情況出現。目前在檢測插槽的針腳所採用的方式，是利用人工目視方式進行檢查，但此方式並不可靠，常常會造成後續中央處理器測試時容易出現品質問題。

一般來說，針腳與針腳之間的間距約為40 mils(約1.016 mm)左右。而在針腳常出現的角度歪斜或陰影、下壓或上翹等多種不良情況之中，有些偏移僅4~5 mils，以上述人工目視方式難以驗出。

再者，單一插槽少則包含一千多個針腳，多則包含兩千多個針腳，若以述人工目視方式進行檢查，不僅時間緩慢，並且容易出現誤判為通過檢測的不良品。

另外，目前雖有習知自動光學檢測(AOI)設備可用以檢測插槽，但其成本費用相當高(超過百萬元)。在檢測過程中，習知自動光學檢測設備必須在檢測完一個插槽之後，才能再移動到另一個插槽進行檢測，造成待測的插槽數量越多，其所需的檢測時間就越長的問題。不僅如此，習知自動光學檢測設備所需的治具空間較大。

本發明提供一種針腳彎曲檢測方法，其係應用至插槽。插槽包含複數個針腳。針腳彎曲檢測方法包含：產生關於插槽之二值化影像，其中二值化影像具有針腳矩陣圖案；基於針腳矩陣圖案的輪廓特徵產生複數個參考線；基於參考線於二值化影像上計算複數組參考點，其中複數組參考點分別對應針腳；判斷每一組參考點的灰階值是否為255；以及若否，則判定插槽為嚴重不合格。

於本發明之一實施例中，上述產生關於插槽之二值化影像的步驟包含：拍攝插槽之彩色影像；轉換彩色影像為灰階影像；以及轉換灰階影像為二值化影像。

於本發明之一實施例中，上述轉換灰階影像為二值化影像的步驟包含：劃分灰階影像為複數個影像區塊；定義複數個灰階臨界(threshold)值分別對應影像區塊；以及使影像區塊分別根據灰階臨界值進行二值化，進而獲得二值化影像。

於本發明之一實施例中，上述的灰階臨界值的範圍 為130~150。

於本發明之一實施例中，上述基於針腳矩陣圖案的輪廓特徵產生複數個參考線的步驟包含：基於參考線旋轉二值化影像，致使針腳矩陣圖案轉正。

於本發明之一實施例中，上述的每一針腳包含針尖以及針體。每一組參考點包含第一參考點以及複數個第二參考點。第一參考點與對應之針腳的針尖對應，並且第二參考點與對應之針腳的針體對應。

於本發明之一實施例中，上述若判斷每一組參考點的灰階值是否為255的步驟的判斷結果為是，則針腳彎曲檢測方法還包含：分別基於第一參考點擷取複數個畫素矩陣，其中每一畫素矩陣具有針尖圖案；判斷每一畫素矩陣中之針尖圖案與任一相鄰之畫素矩陣中之針尖圖案的形狀相似度是否大於預定比值；以及若否，則判定插槽為輕微不合格。

於本發明之一實施例中，上述的預定比值為70%~80%。

於本發明之一實施例中，上述的每一第一參考點位於對應之畫素矩陣的中心。

於本發明之一實施例中，上述的針腳矩陣圖案的輪廓特徵為針腳矩陣圖案的邊界。

綜上所述，本發明所提供的針腳彎曲檢測方法首先係對插槽進行影像拍攝以及影像處理，進而獲得插槽的二值化影像。接著，針腳彎曲檢測方法係在二值化影像上計 算出正常針腳位置所對應的參考點。最後，針腳彎曲檢測方法再判斷參考點的灰階值是否為255(亦即，白色)，若否，則代表參考點所對應的針腳發生偏移現象。藉此，本發明的針腳彎曲檢測方法可檢測出人工目視難以觀察到的小幅度偏移現象(例如，角度歪斜或陰影、下壓或上翹等)，進而減少誤判缺失的發生。並且，本發明的針腳彎曲檢測方法可採用全自動光學辨識技術，進而大幅減少檢測時間。再者，本發明的針腳彎曲檢測方法僅須成本低廉的光學治具結合程式應用，可取代習知自動光學檢測設備動輒百萬元以上的建置費用。

1‧‧‧二值化影像

10‧‧‧畫素矩陣

2‧‧‧針腳矩陣圖案

20‧‧‧針腳圖案

200‧‧‧針尖圖案

202‧‧‧針體圖案

22‧‧‧間隔部位

3‧‧‧參考線

30‧‧‧第一參考點

32‧‧‧第二參考點

S100~S122‧‧‧流程步驟

第1圖為繪示本發明一實施方式之針腳彎曲檢測方法的流程圖。

第2圖為繪示第1圖中之針腳彎曲檢測方法的細部流程圖。

第3圖為繪示插槽之二值化影像的示意圖。

第4圖為繪示第3圖中之二值化影像的另一示意圖，其中參考線以白色線條表示。

第5圖為繪示第3圖中之二值化影像的局部放大圖。

第6A圖為繪示畫素矩陣的示意圖。

第6B圖為繪示另一相鄰畫素矩陣的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖、第2圖以及第3圖。第1圖為繪示本發明一實施方式之針腳彎曲檢測方法的流程圖。第2圖為繪示第1圖中之針腳彎曲檢測方法的細部流程圖。第3圖為繪示插槽之二值化影像1的示意圖。

如第1圖、第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，針腳彎曲檢測方法包含步驟S100至步驟S104。

步驟S100：拍攝插槽之彩色影像。

步驟S102：轉換彩色影像為灰階影像。

步驟S104：轉換灰階影像為二值化影像1。

藉此，即可產生關於插槽之二值化影像1(如第3圖所示)。其中，二值化影像1具有針腳矩陣圖案(array pattern)2。針腳矩陣圖案2係由複數個針腳圖案20所構成。針腳矩陣圖案2的灰階值為255(亦即，白色)，而針腳矩陣圖案2以外的區域的灰階值為0(亦即，黑色)。

於產生上述二值化影像1的實際過程中，可採用高解析度顯微鏡(例如，解析度為1280x1024 pixel)，並開發專用治具、圖形應用介面及演算法來實施上述目的。專用 治具可包含光罩以及自動調光設備以自動調整光源，使得光源能沿著插槽的針腳方向順向打光，進而獲得品質較佳的彩色影像。

然而，現實中所拍攝的彩色影像往往會受限於環境因素(例如，光源數量、光源架設位置、插槽種類、針腳形狀等)，造成彩色影像上各區域的明暗分佈不均。若在上述灰階影像轉換成二值化影像1時，僅單純以固定的灰階臨界(threshold)值進行影像的二值化處理，則可能會造成二值化影像1上的針腳矩陣圖案2各區域大小不一，並造成後續發生誤判情事。

因此，為了解決上述問題，於本實施方式中，針腳彎曲檢測方法的步驟S104包含步驟S104a至步驟S104c，如第2圖所示。

步驟S104a：劃分灰階影像為複數個影像區塊。

步驟S104b：定義複數個灰階臨界值分別對應影像區塊。

步驟S104c：使影像區塊分別根據灰階臨界值進行二值化，進而獲得二值化影像1。

由此可知，根據本發明之針腳彎曲檢測方法，可使灰階影像中比較暗的影像區塊中以比較低的灰階臨界值進行二值化處理，並使灰階影像中比較亮的影像區塊中以比較高的灰階臨界值進行二值化處理。藉此，在上述灰階影像轉換成二值化影像1時，即可避免發生二值化影像1上的針腳矩陣圖案2各區域大小不一的問題，並造成後續發 生誤判情事。

於實際應用中，上述的灰階臨界值的範圍為130~150，但本發明並不以此為限。

請參照第4圖，其為繪示第3圖中之二值化影像1的另一示意圖，其中參考線3以白色線條表示。

如第1圖與第4圖所示，於本實施方式中，針腳彎曲檢測方法還包含步驟S106以及步驟S108。

步驟S106：基於針腳矩陣圖案2的輪廓特徵產生複數個參考線3。

步驟S108：基於參考線3旋轉二值化影像1，致使針腳矩陣圖案2轉正。

於本實施方式中，針腳矩陣圖案2的輪廓特徵為針腳矩陣圖案2的邊界，因此參考線3係位於針腳矩陣圖案2的邊界處，如第4圖所示。

然而，本發明並不以此為限。另一實施方式中，針腳矩陣圖案2具有明顯的兩間隔(gap)部位22，並且針腳矩陣圖案2的輪廓特徵為針腳矩陣圖案2中的間隔部位22。而間隔部位22的位置與幾何形狀，皆因不同插槽種類而有差異。

請參照第5圖，其為繪示第3圖中之二值化影像1的局部放大圖。

如第1圖與第5圖所示，於本實施方式中，針腳彎曲檢測方法還包含步驟S110至步驟S114。

步驟S110：基於參考線3於針腳矩陣圖案2上計 算複數組參考點。

步驟S112：判斷每一組參考點的灰階值是否為255。

於本實施方式中，每一針腳包含針尖以及針體。因此，每一針腳圖案20皆包含針尖圖案200以及針體圖案202(如第5圖所示)。上述的每一組參考點包含第一參考點30以及複數個第二參考點32。第一參考點30與對應之針腳的針尖對應，並且第二參考點32與對應之針腳的針體對應。於實際應用中，第一參考點30與第二參考點32的位置可藉由參考線3之間的間距與插槽的標準規格尺寸來推算而得。若針腳並未發生歪斜的問題，則每一第一參考點30會位於對應的針尖圖案200上，且每一第二參考點32會位於對應的針體圖案202上。

於本實施方式中，每一針體所對應之第二參考點32的數量為8，但本發明並不以此為限。

若步驟S112的判斷結果為否，則根據本發明之針腳彎曲檢測方法執行步驟S114：判定插槽為嚴重不合格。

換言之，若步驟S112的判斷結果為否，則代表有某些第一參考點30並未位於對應之針尖圖案200上，或有某些第二參考點32並未位於對應之針體圖案202上，因此針腳的歪斜狀況即可被檢測出。並且，當有第一參考點30並未位於對應之針尖圖案200上，或有第二參考點32並未位於對應之針體圖案202上的狀況發生時，往往針腳的歪斜狀況較為嚴重，因此判定插槽為嚴重不合格。

相對地，若步驟S112的判斷結果為是，則代表每一第一參考點30皆位於對應之針尖圖案200上，並且每一第二參考點32皆位於對應之針體圖案202上。換句話說，可以得出插槽的針腳並未出現嚴重歪斜情況的結論。

請參照第6A圖以及第6B圖。第6A圖為繪示畫素矩陣10的示意圖。第6B圖為繪示另一相鄰畫素矩陣10的示意圖。

如第1圖、第6A圖與第6B圖所示，於本實施方式中，若判斷每一組參考點的灰階值是否為255的步驟(亦即，步驟S112)的判斷結果為是，則針腳彎曲檢測方法還包含步驟S116至步驟S122。

步驟S116：分別基於第一參考點30擷取複數個畫素矩陣10。

於本實施方式中，由於每一針尖圖案200相對於對應之第一餐考點的位置不盡相同，因此本實施方式係以每一第一參考點30位於對應之畫素矩陣10的中心的方式，作為擷取每一畫素矩陣10的依據。

步驟S118：判斷每一畫素矩陣10中之針尖圖案200與任一相鄰之畫素矩陣10中之針尖圖案200的形狀相似度是否大於預定比值。

於本實施方式中，每一畫素矩陣10所包含的畫素的數量為2500(亦即，50x50)，但本發明並不以此為限，可依據所需而彈性地改變。

一般來說，除了位於針腳矩陣圖案2邊界處的針尖 圖案200之外，每一針尖圖案200皆會有四個相鄰之針尖圖案200(亦即，上下左右四個針尖圖案200)。

若步驟S118的判斷結果為否，則根據本發明之針腳彎曲檢測方法執行步驟S120：判定插槽為輕微不合格。

換言之，若步驟S118的判斷結果為否，則代表雖然插槽的所有針腳並未發生嚴重歪斜狀況，但卻有某些針腳具有人工目視難以檢測出的輕微歪斜狀況，因此可判定插槽為輕微不合格。

若步驟S118的判斷結果為是，則根據本發明之針腳彎曲檢測方法執行步驟S122：判定插槽為合格。

相對地，若步驟S118的判斷結果為是，則代表不僅插槽的所有針腳並未發生嚴重歪斜狀況，並且每一針腳連輕微歪斜的狀況也不存在，因此可判定插槽為合格。

於本實施方式中，用以判斷針尖圖案200之形狀相似度的預定比值為70%~80%，但本發明並不以此為限。

由以上對於本發明之具體實施例之詳述，可以明顯地看出，本發明所提供的針腳彎曲檢測方法首先係對插槽進行影像拍攝以及影像處理，進而獲得插槽的二值化影像。接著，針腳彎曲檢測方法係在二值化影像上計算出正常針腳位置所對應的參考點。最後，針腳彎曲檢測方法再判斷參考點的灰階值是否為255(亦即，白色)，若否，則代表參考點所對應的針腳發生偏移現象。藉此，本發明的針腳彎曲檢測方法可檢測出人工目視難以觀察到的小幅度偏移現象(例如，角度歪斜或陰影、下壓或上翹等)，進而減少 誤判缺失的發生。並且，本發明的針腳彎曲檢測方法可採用全自動光學辨識技術，進而大幅減少檢測時間。再者，本發明的針腳彎曲檢測方法僅須成本低廉的光學治具結合程式應用，可取代習知自動光學檢測設備動輒百萬元以上的建置費用。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S100~S122‧‧‧流程步驟

Claims (10)

1. 一種針腳彎曲檢測方法，應用至一插槽，該插槽包含複數個針腳，該針腳彎曲檢測方法包含：產生關於該插槽之一二值化影像，其中該二值化影像具有一針腳矩陣圖案；基於該針腳矩陣圖案的輪廓特徵產生複數個參考線；基於該些參考線於該二值化影像上計算複數組參考點，其中該些組參考點分別對應該些針腳；判斷每一該些組參考點的灰階值是否為255；以及若否，則判定該插槽為嚴重不合格。
2. 如申請專利範圍第1項所述之針腳彎曲檢測方法，其中產生關於該插槽之該二值化影像的步驟包含：拍攝該插槽之一彩色影像；轉換該彩色影像為一灰階影像；以及轉換該灰階影像為該二值化影像。
3. 如申請專利範圍第2項所述之針腳彎曲檢測方法，其中轉換該灰階影像為該二值化影像的步驟包含：劃分該灰階影像為複數個影像區塊；定義複數個灰階臨界(threshold)值分別對應該些影像區塊；以及使該些影像區塊分別根據該些灰階臨界值進行二值化，進而獲得該二值化影像。
4. 如申請專利範圍第3項所述之針腳彎曲檢測方法，其中該些灰階臨界值的範圍為130~150。
5. 如申請專利範圍第1項所述之針腳彎曲檢測方法，其中基於該針腳矩陣圖案的輪廓特徵產生複數個參考線的步驟包含：基於該些參考線旋轉該二值化影像，致使該針腳矩陣圖案轉正。
6. 如申請專利範圍第1項所述之針腳彎曲檢測方法，其中每一該些針腳包含一針尖以及一針體，每一該些組參考點包含一第一參考點以及複數個第二參考點，該第一參考點與對應之該針腳的該針尖對應，並且該些第二參考點與對應之該針腳的該針體對應。
7. 如申請專利範圍第6項所述之針腳彎曲檢測方法，其中若判斷每一該些組參考點的灰階值是否為255的步驟的判斷結果為是，則該針腳彎曲檢測方法還包含：分別基於該些第一參考點擷取複數個畫素矩陣，其中每一該些畫素矩陣具有一針尖圖案；判斷每一該些畫素矩陣中之該針尖圖案與任一相鄰之該畫素矩陣中之該針尖圖案的形狀相似度是否大於一預定比值；以及若否，則判定該插槽為輕微不合格。
8. 如申請專利範圍第6項所述之針腳彎曲檢測方法，其中該預定比值為70%~80%。
9. 如申請專利範圍第6項所述之針腳彎曲檢測方法，其中每一該些第一參考點位於對應之該畫素矩陣的中心。
10. 如申請專利範圍第1項所述之針腳彎曲檢測方法，其中該針腳矩陣圖案的輪廓特徵為該針腳矩陣圖案的邊界。