芯片焊接质量自动光学检测系统的设计

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1、硕士学位论文（工程硕士）芯片焊接质量自动光学检测系统的设计DESIGNOFAUTOMATICOPTICALINSPECTIONSYSTEMFORCHIPWELDINGQUALITY张二岗哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：621.74密级：公开工程硕士学位论文芯片焊接质量自动光学检测系统的设计硕士研究生：张二岗导师：王昕教授副导师：李浩然高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所在单位：精量电子深圳有限公司答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP391.4U.D.

2、C:621.74DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNOFAUTOMATICOPTICALINSPECTIONSYSTEMFORCHIPWELDINGQUALITYCandidate:ErgangZhangSupervisor:Prof.XinWangAsst.SupervisorSeniorEngineerHaoranLiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringAffiliation:Measuremen

3、tSpecialtiesDateofDefence:December,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要为满足生产效率和品质的需求，传感器焊接芯片的检验朝着自动化、高速化和检验稳定的方向发展。在传感器的生产和组装中，其焊接质量的检测非常重要，本文主要采用AOI系统进行焊接质量检测，完成了系统的设计，给出了机械系统和硬件平台控制系统设计方案，研究了基于图像处理技术的检测算法，并对传感器芯片焊接质量自动光学检测系统进行了分析和探讨。本文对AOI系统的工作原理和功

4、能进行分析，确定了系统设计可行性方案和性能指标。研究了机械机构、光照方式、步进电机等应用在传感器芯片焊接质量自动光学检测系统的关键组成部分，最终完成了精密机械系统、图像采集系统、控制系统的硬件设计。在软件系统方面，分析了传感器焊接芯片常见的缺陷及检验标准，研究了基于AOI的系统设计和检测方法，对检测方法进行了理论分析并通过MATLAB软件图像处理的方法对传感器焊接芯片进行仿真实验研究，给出了图像预处理和图像几何变换等算法。基于视觉软件平台开发了AOI系统的图像采集模块和数据库管理模块，研究并开发了针对传感器焊接芯片的检测算法模块，并对传感器芯片焊接的缺陷进行了实验分析研究。完成

5、了AOI系统的开发后，对AOI系统进行了评估，首先分析了影响AOI系统的主要因素并利用DOE方法研究了AOI系统的设计参数，对主要参数进行了优化；利用GR&R方法对测量系统的重复性和再现性进行分析和研究。评估结果表明，本文设计的AOI检测系统可以有效地完成传感器焊接芯片的质量检测。关键词：自动光学检测；机器视觉算法；模板匹配；缺陷检测；实验设计-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInordertomeettherequirementsofproductionefficiencyandproductquality,theinspectionofsensorweld

6、ingchipaimstoautomation,highspeedandstability.Astheinspectionofweldingqualityisveryimportantduringsensormanufactureandassembly,soAOIsystemismainlyusedtoexecuteweldingqualityinspectioninthisthesis.Systemdesigniscompleted.Thedesigningschemeofmechanicalsystemandhardwareplatformcontrolsystemisgi

7、ven.Inspectionalgorithmsofimageprocessingtechnologyarestudied.AndtheevaluationofAOIforsensorchipweldingqualityisanalyzedanddiscussed.TheworkingprincipleandfunctionsoftheAOIsystemareanalyzedinthisthesis.Feasiblesystemdesignschemeandperformanceparame