Sot封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法。該方法將單個(gè)SOT封裝芯片的檢測(cè)流程劃分為7個(gè)過程，并分別封裝在7個(gè)線程中。流程線程函數(shù)按照檢測(cè)流程包括串口檢測(cè)線程、圖像采集線程、圖像檢測(cè)線程、結(jié)果分析線程、同步編碼線程、界面刷新線程和數(shù)據(jù)庫備份線程。多個(gè)SOT封裝芯片的檢測(cè)流程并行運(yùn)行。其中圖像采集線程、圖像檢測(cè)線程、結(jié)果分析線程各包含兩個(gè)模塊：平面圖像檢測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊。該方法既可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)芯片的并行檢測(cè)，又可以實(shí)現(xiàn)平面引腳尺寸檢測(cè)與引腳高度的三維并行檢測(cè)，令檢測(cè)速度有明顯的提高。
【專利說明】SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并 行檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] S0T封裝類芯片尺寸較小，外形簡單，生產(chǎn)量大。這種芯片一般具有3至6個(gè)引腳。 由于芯片引腳是承擔(dān)芯片對(duì)外接口功能，如果芯片引腳不合格將會(huì)直接影響芯片在電路板 上的焊接質(zhì)量，影響電路板的正常工作，因此為了保證芯片出廠質(zhì)量的可靠性，引腳的缺陷 檢測(cè)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
[0003] 生產(chǎn)線上的S0T封裝類芯片引腳尺寸缺陷檢測(cè)是在特定工位上完成的。為了全面 的檢測(cè)芯片引腳缺陷，除了檢測(cè)引腳的平面尺寸（引腳長度、引腳寬度、引腳跨度檢測(cè))，也 需要檢測(cè)引腳高度（引腳平面度檢測(cè))，因此在檢測(cè)過程中，采用了兩臺(tái)攝像機(jī)分別對(duì)芯片 引腳的長寬高進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)三維檢測(cè)。
[0004] S0T封裝類型的芯片生產(chǎn)量大，需檢測(cè)芯片的數(shù)目多，因此對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性缺陷 檢測(cè)要求較高，在實(shí)際生產(chǎn)中，平均檢測(cè)周期要達(dá)到40ms/片。但是實(shí)際的三維檢測(cè)過程 中，兩個(gè)工位的數(shù)據(jù)采集過程導(dǎo)致了檢測(cè)效率的降低。
[0005] 故需要一種解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了滿足S0T封裝類型芯片引腳檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和高效性。本發(fā)明的發(fā)明目的 旨在提供一種S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法。該方法既可以實(shí)現(xiàn)芯片檢 測(cè)過程的并行，又可以實(shí)現(xiàn)引腳平面尺寸檢測(cè)與引腳高度檢測(cè)的并行，令檢測(cè)速度有明顯 的提商。
[0007] 本發(fā)明的S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法所采用的技術(shù)方案為： 將單個(gè)S0T封裝芯片檢測(cè)流程封裝在7個(gè)線程中，所述線程按照檢測(cè)流程排列，包括串口檢 測(cè)線程，圖像采集線程，圖像檢測(cè)線程，結(jié)果分析線程，同步編碼線程，界面刷新和數(shù)據(jù)庫備 份線程。多個(gè)S0T封裝芯片的檢測(cè)流程可以并行運(yùn)行。
[0008] 其中圖像采集線程、圖像檢測(cè)線程和結(jié)果分析線程均包含兩個(gè)模塊：平面圖像檢 測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊。兩個(gè)檢測(cè)模塊可以并行運(yùn)行。
[0009] 所述串口檢測(cè)線程用于負(fù)責(zé)監(jiān)控串口，實(shí)時(shí)接收上位機(jī)發(fā)送的圖像采集信號(hào)，并 分析串口信號(hào)，通過控制代碼啟動(dòng)圖像采集進(jìn)程：當(dāng)控制代碼為"1"時(shí)，表示只啟動(dòng)了引腳 平面尺寸檢測(cè)模塊；當(dāng)控制代碼為"2"時(shí)，表示只啟動(dòng)了引腳高度檢測(cè)模塊；當(dāng)控制代碼 為"3"時(shí)，表示系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)了引腳平面尺寸檢測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊； 所述圖像采集線程用于S0T封裝芯片的平面圖像采集和引腳高度圖像的采集，并將圖 像傳遞到各自的內(nèi)存中； 所述圖像檢測(cè)線程用于S0T封裝芯片平面圖像和引腳高度圖像的預(yù)處理、投影分析、 模板匹配等計(jì)算量較大的圖像操作； 所述結(jié)果分析線程用于SOT封裝芯片平面圖像和引腳高度圖像的處理結(jié)果進(jìn)行處理， 分析引腳尺寸合格與否，如果不合格則需要判斷芯片缺陷類型； 所述同步編碼線程主要用于控制代碼"3"的結(jié)果處理，將兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行互不干擾的檢 測(cè)模塊的處理結(jié)果同步編碼，將串口信息發(fā)送到上位機(jī)，但是如果只啟動(dòng)控制代碼"1"或控 制代碼"2"則不需要進(jìn)行同步編碼線程，直接將檢測(cè)結(jié)果編碼通過串口信息發(fā)送到上位機(jī) 并啟動(dòng)界面刷新和數(shù)據(jù)庫備份； 所述界面刷新線程用于將芯片采集的圖像、圖像處理后的圖像、圖形處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)、圖 像處理結(jié)果、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)刷新到顯示界面上。
[0010] 所述數(shù)據(jù)庫備份線程用于將引腳平面尺寸檢測(cè)模塊和引腳高度模塊處理結(jié)果和 圖像處理特征數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，并將原始圖像保存到工控機(jī)文件系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明的S0T芯片缺陷檢測(cè)方法的有益效果為：首先將檢測(cè)過程分為串口檢測(cè)、 圖像采集、圖像檢測(cè)、結(jié)果分析、同步編碼、界面刷新和數(shù)據(jù)庫備份這7個(gè)線程，一方面能夠 將整個(gè)檢測(cè)過程區(qū)分清楚，另一方面還能使不同芯片的不同檢測(cè)步驟并行運(yùn)行，通過將芯 片檢測(cè)的各個(gè)階段分割到不同的線程中可以在先前缺陷檢測(cè)沒有全部完成時(shí)就可以接受 下一片芯片的缺陷檢測(cè)信號(hào)，將圖像采集、圖像處理、寫數(shù)據(jù)庫等耗時(shí)較長的檢測(cè)階段在后 臺(tái)運(yùn)行，避免影響程序正常運(yùn)行，并且能夠使刷新顯示界面和備份數(shù)據(jù)庫等優(yōu)先級(jí)較低的 線程推遲運(yùn)行，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。其次，引腳平面尺寸檢測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊令 兩個(gè)流程并行同步運(yùn)行，提高處理器利用率，縮短單片芯片缺陷檢測(cè)耗時(shí)。
[0012] 同時(shí)本方法可以提高CPU利用率，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，節(jié)省系統(tǒng)開支。相對(duì)于進(jìn)程來 講，線程運(yùn)行只需要有限的寄存器和堆?？臻g，線程自己不擁有系統(tǒng)進(jìn)程所擁有的全部資 源，在線程創(chuàng)建、調(diào)度切換和注銷等過程中消耗的系統(tǒng)資源較少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法的系統(tǒng)檢測(cè)流程 圖； 圖2是本發(fā)明S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法的檢測(cè)流程并行圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述： 如圖1所示，本發(fā)明將單個(gè)S0T封裝芯片的檢測(cè)過程封裝在7個(gè)線程中，包括串口檢測(cè) 線程，圖像采集線程，圖像檢測(cè)線程，結(jié)果分析線程，同步編碼線程，界面刷新線程和數(shù)據(jù)庫 備份線程。其中圖像采集線程、圖像檢測(cè)線程、結(jié)果分析線程各包含兩個(gè)模塊：平面檢測(cè)模 塊和引腳高度模塊。其中，圖像采集線程，圖像檢測(cè)線程，結(jié)果分析線程，同步編碼線程，界 面刷新線程和數(shù)據(jù)庫備份線程采用采用全局變量的線程通信方法，保證各個(gè)變量在需要時(shí) 均可通過全局變量獲??；串口檢測(cè)線程以及串口發(fā)送消息采用Message消息機(jī)制進(jìn)行通信 的方法，將自定義消息發(fā)送到相應(yīng)主窗口的消息隊(duì)列，通過消息響應(yīng)函數(shù)開啟圖像采集線 程和串口發(fā)送消息的線程。多個(gè)S0T封裝芯片的檢測(cè)流程可以并行運(yùn)行；平面檢測(cè)模塊和 引腳高度模塊可以并行檢測(cè)。
[0015] 系統(tǒng)啟動(dòng)后首先是進(jìn)行系統(tǒng)初始化，包括數(shù)據(jù)庫全局參數(shù)加載、串口初始化、初始 化相機(jī)、光源配置以及待檢測(cè)芯片規(guī)格設(shè)定、字符和引腳區(qū)域選擇和圖像預(yù)處理參數(shù)等，系 統(tǒng)初始化完成之后進(jìn)行各線程的運(yùn)行。
[0016] 串口檢測(cè)線程用于負(fù)責(zé)監(jiān)控串口，實(shí)時(shí)接收上位機(jī)發(fā)送的圖像采集信號(hào)，并分析 串口信號(hào)，通過控制代碼啟動(dòng)圖像采集進(jìn)程：當(dāng)控制代碼為"1"時(shí)，表示只啟動(dòng)了平面引腳 尺寸的缺陷檢測(cè)；當(dāng)控制代碼為"2"時(shí)，表示只啟動(dòng)了引腳高度檢測(cè)的缺陷檢測(cè)模塊；當(dāng) 控制代碼為"3"時(shí)，表示系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)了引腳平面尺寸檢測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊。
[0017] 圖像采集線程負(fù)責(zé)控制圖像的采集，并將圖像傳遞到內(nèi)存。
[0018] 圖像檢測(cè)線線程負(fù)責(zé)圖像部分引腳特征進(jìn)行預(yù)處理、投影分析、模板匹配等計(jì)算 量較大的圖像操作，是圖形系統(tǒng)檢測(cè)的重要部分。使用時(shí)其負(fù)責(zé)控制平面圖像和引腳高 度圖像的采集，通過千兆網(wǎng)線將圖像傳遞到內(nèi)存，可以在Manta G-031B工業(yè)相機(jī)二次開發(fā) SDK基礎(chǔ)上通過設(shè)計(jì)一定的邏輯采集圖像。
[0019] 結(jié)果分析線程負(fù)責(zé)將圖像處理結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如果不合格則需要判斷芯片缺 陷類型，對(duì)引腳高度圖像引腳處理結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析引腳尺寸合格與否。
[0020] 同步編碼線程主要用于控制代碼3的結(jié)果處理，將兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行互不干擾的檢測(cè) 模塊的處理結(jié)果同步編碼，將串口信息發(fā)送到上位機(jī)。但是如果只啟動(dòng)控制代碼1或控制 代碼2則不需要進(jìn)行同步編碼線程，直接將檢測(cè)結(jié)果編碼通過串口信息發(fā)送到上位機(jī)并啟 動(dòng)界面刷新和數(shù)據(jù)庫備份。
[0021] 界面刷新線程用于將芯片采集到的圖像、圖像處理后的圖像、圖形處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)、 圖像處理結(jié)果、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)刷新到界面上。
[0022] 數(shù)據(jù)庫備份線程用于將引腳平面尺寸檢測(cè)模塊和引腳高度模塊處理結(jié)果和圖像 處理特征數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，方便數(shù)據(jù)查詢，并可以將原始圖像保存到工控機(jī)文件系統(tǒng)。
[0023] 為了使線程與父線程脫離耦合性，避免線程消亡后檢測(cè)數(shù)據(jù)丟失的影響，父線程 與子線程間采用共享內(nèi)存的方法傳遞數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行通信，即父線程將需要傳遞的變量或 需要脫離耦合的變量保存到一個(gè)臨時(shí)開辟的結(jié)構(gòu)體內(nèi)存區(qū)域，父線程創(chuàng)建子線程時(shí)將結(jié)構(gòu) 體內(nèi)存的指針作為參數(shù)傳遞到子線程，臨時(shí)開辟的結(jié)構(gòu)體內(nèi)存區(qū)域會(huì)繼續(xù)存在，不會(huì)因?yàn)?父線程的消亡而消失，子線程可以通過指針獲得結(jié)構(gòu)體中的變量，并在子線程中及時(shí)銷毀 結(jié)構(gòu)體，釋放結(jié)構(gòu)體內(nèi)存，防止內(nèi)存泄露。
[0024] 如圖2所示，S0T封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法通過將芯片檢測(cè)的 各個(gè)階段分割到不同的線程中，可以接受多個(gè)芯片的檢測(cè)，并且將圖像采集、圖像處理、寫 數(shù)據(jù)庫等耗時(shí)較長的檢測(cè)階段在后臺(tái)運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1. 一種SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法，其特征在于：將單個(gè)SOT封 裝芯片檢測(cè)流程封裝于7個(gè)線程中，所述線程按照檢測(cè)流程排列，包括串口檢測(cè)線程、圖像 采集線程、圖像檢測(cè)線程、結(jié)果分析線程、同步編碼線程、界面刷新線程和數(shù)據(jù)庫備份線程； 多個(gè)SOT封裝芯片的檢測(cè)流程并行運(yùn)行。
2. 如權(quán)利要求1所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法，其特征在于： 所述圖像采集線程、圖像檢測(cè)線程和結(jié)果分析線程均包含兩個(gè)模塊：平面圖像檢測(cè)模塊和 引腳高度檢測(cè)模塊；所述平面圖像檢測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊并行檢測(cè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法，其特征在 于： 所述串口檢測(cè)線程用于負(fù)責(zé)監(jiān)控串口，實(shí)時(shí)接收上位機(jī)發(fā)送的圖像采集信號(hào)，并分析 串口信號(hào)，啟動(dòng)圖像采集進(jìn)程； 所述圖像采集線程控制平面圖像和引腳高度圖像的采集，并將圖像傳遞到內(nèi)存； 所述圖像檢測(cè)線程對(duì)平面圖像中字符區(qū)域特征和部分引腳特征進(jìn)行預(yù)處理、投影分 析、模板匹配等計(jì)算量較大的圖像操作； 所述結(jié)果分析線程對(duì)平面圖像中字符圖像和部分引腳尺寸特征處理結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分 析，對(duì)引腳高度圖像引腳處理結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析引腳尺寸合格與否，如果不合格則需 要判斷芯片缺陷類型； 所述同步編碼線程用于將兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行互不干擾的檢測(cè)模塊的處理結(jié)果同步編碼，將 串口信息發(fā)送到上位機(jī)； 所述界面刷新線程用于將芯片采集到的圖像、圖像處理后的圖像、圖形處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)、 圖像處理結(jié)果、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)刷新到缺陷檢測(cè)顯示界面； 所述數(shù)據(jù)庫備份線程用于將引腳平面尺寸檢測(cè)模塊和引腳高度模塊處理結(jié)果和圖像 處理特征數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，并將原始圖像保存到工控機(jī)文件系統(tǒng)。
4. 如權(quán)利要求2所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法，其特征在于： 所述串口檢測(cè)線程將控制類型分為3類：當(dāng)控制代碼為"1"時(shí)，表示系統(tǒng)只啟動(dòng)了引腳的平 面缺陷檢測(cè)模塊；當(dāng)控制代碼為"2"時(shí)，表示系統(tǒng)只啟動(dòng)了引腳高度的缺陷檢測(cè)模塊；當(dāng)控 制代碼為"3"時(shí)，表示系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)了引腳平面檢測(cè)模塊和引腳高度檢測(cè)模塊。
5. 如權(quán)利要求4所述的SOT封裝類芯片引腳三維尺寸缺陷并行檢測(cè)方法，其特征在于： 所述同步編碼線程在控制代碼為"3"時(shí)，將兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行互不干擾的檢測(cè)模塊的處理結(jié)果 同步編碼，將串口信息發(fā)送到上位機(jī)；當(dāng)控制代碼為"1"或"2"時(shí)，直接將檢測(cè)結(jié)果編碼通 過串口信息發(fā)送到上位機(jī)并啟動(dòng)界面刷新和數(shù)據(jù)庫備份。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK104157588SQ201410391570
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】張志勝, 戴敏, 張俊卿, 卜德帥 申請(qǐng)人:東南大學(xué)