[发明专利]一种基于温度曲线的激光软钎焊质量检测方法

说明书

本发明属于激光软钎焊控制领域，涉及一种基于温度曲线的激光软钎焊质量检测方法，包括：设定激光软钎焊机的开环控制算法的输入参数，对激光头进行对焦并调节焊盘的离焦量；根据开环控制算法进行焊接，记录开环控制算法的输入参数，采集开环控制算法的功率特征作为第一部分特征；采集焊点焊接过程中的温度数据，对温度数据进行滤波处理，提取滤波后的温度数据特征形成特征向量，得到第二部分特征；将第一部分特征与第二部分特征组合形成特征向量，然后将特征向量送入分类器进行判断，得到焊点焊接质量的检测结果。本发明提高了激光软钎焊过程中的自动化程度，减少了成本，并提高了效率。

技术领域

本发明属于激光软钎焊控制领域，涉及一种激光软钎焊机质量检测方法。

背景技术

随着IC芯片设计水平和制造技术的提高，表面组装技术(Surface MountTechnology，简称SMT)正朝着高密度、高可靠性的微型化方向发展。目前，四侧引脚扁平封装(Quad Flat Package，简称QFP)的引线中心距离已达到0.3mm，单一器件上的引脚数目可达到576条以上，利用传统气相再流焊等方式会造成引线脚“桥连”等情况。激光由于其局部加热，热影响区域小，非接触式加热等特点，广泛应用于精细元器件焊接。在激光软钎焊的自动化工艺中，为了实现激光软钎焊高度自动化流程，实现精准配准后，受到材料和环境等影响，后续钎焊质量仍不能完全保证，故需要进行激光软钎焊的质量检测。但由于焊点数量较多，检查焊接情况是否达到质量要求，是一件繁琐的工作，因此需要一套自动化的激光焊接质量检测方法，减少人工成本，并提高效率。

激光软钎焊的质量检测是实现激光焊接自动化的重要步骤，也是一个十分复杂的技术问题。传统的激光焊接质量检测除了人工检测外，主要方法是设计新方案，采集能够间接反映焊接过程的光、声、电等信号进行判断。而激光软钎焊受到控制算法、材料等影响较大，采集间接信息的方法并不能完全反映实际焊接过程，效果不佳，而利用X射线照射、显微观察等方法，效率太低，成本过高，自动化程度低。

发明内容

为解决现有激光软钎焊质量检测技术的不足，本发明提供一种基于温度曲线的激光软钎焊质量检测方法，记录开环控制算法的输入功率信息，获取激光输出过程中焊点温度数据，利用温度数据反映焊接过程，以实现焊点质量自动检测，减少成本，提高效率。

本发明采用如下技术方案实现：一种基于温度曲线的激光软钎焊质量检测方法，包括以下步骤：

a、设定激光软钎焊机的开环控制算法的输入参数，对激光头进行对焦并调节焊盘的离焦量；

b、根据开环控制算法进行焊接，记录开环控制算法的输入参数，采集开环控制算法的功率特征作为第一部分特征；

c、采集焊点焊接过程中的温度数据，对温度数据进行滤波处理，提取滤波后的温度数据特征形成特征向量，作为第二部分特征；

d、将第一部分特征与第二部分特征组合形成特征向量，然后将特征向量送入分类器进行判断，得到焊点焊接质量的检测结果。

优选地，步骤b所述开环控制算法的功率特征包括预热段、焊接段和保温段三个阶段的输入功率及持续时间。

优选地，步骤c包括以下步骤：

在焊盘焊接过程中，采集焊点焊接过程中温度数据，采用巴特沃斯滤波器进行滤波，获得滤波处理后的温度曲线；

对滤波处理后的温度曲线从时域和频域两方面进行特征提取，得到第二部分特征。

优选地，对滤波处理后的温度曲线，从时域上提取的特征包括预热段达到的最高温度和出现最高温度至焊接结束的波峰个数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)质量检测特征提取加入控制算法的输入功率信息，可以适应开环控制的输入变化；