本發(fā)明涉及性能測試，尤其涉及一種封裝基板測試裝置及測試方法。

背景技術(shù)：

1、目前，封裝基板是電子元器件和集成電路(ic)在電子設(shè)備中連接的重要組成部分。隨著電子技術(shù)的不斷進步，集成電路的功能越來越強大，尺寸不斷減小，封裝技術(shù)也逐漸向更高密度、更小型化、更復(fù)雜的方向發(fā)展。通常的封裝測試僅通過單一測試造成對封裝結(jié)果的誤差較大，測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

2、因此，本發(fā)明提出了一種封裝基板測試裝置及測試方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種封裝基板測試裝置及測試方法，用以通過將封裝基板放置平臺、圖像檢測、電氣信號測試、熱循環(huán)測試，并最終生成詳細報告，全面評估封裝基板的性能，確保其質(zhì)量符合設(shè)計要求。

2、一方面，本發(fā)明提供一種封裝基板測試裝置，包括：

3、準(zhǔn)備模塊：使用精密定位裝置將待測的封裝基板放置到測試平臺上，獲取封裝基板的基本信息；

4、圖像檢測模塊：使用圖像檢測設(shè)備獲取封裝基板的原始圖像信息，并分析得到圖像檢測結(jié)果；

5、電氣測試模塊：通過探針將電氣信號連接到封裝基板的測試點，基于信號傳輸?shù)玫诫姎鈾z測結(jié)果；

6、熱循環(huán)測試模塊：通過對封裝基板進行熱循環(huán)測試，檢測封裝基板性能變化程度，得到熱循環(huán)檢測結(jié)果；

7、評估模塊：生成詳細的測試報告，報告中包括每項測試的結(jié)果以及是否通過。

8、另一方面，所述準(zhǔn)備模塊，包括：

9、校準(zhǔn)單元：選擇任一封裝基板作為待測目標(biāo)，并對精密定位裝置進行校準(zhǔn)，根據(jù)封裝基板的出廠尺寸，設(shè)置精密定位裝置的最大工作范圍；

10、定位單元：使用精密定位裝置配合自動化抓取系統(tǒng)從存放位置取出封裝基板，根據(jù)封裝基板的引腳位置對封裝基板進行初步定位，通過定位裝置的控制系統(tǒng)，輸入封裝基板的初步定位參數(shù)，精確控制基板的位置，直到基板與測試平臺完全對齊；

11、基本信息獲取單元：使用精密定位裝置配合激光測量系統(tǒng)來獲取封裝基板的基本信息。

12、另一方面，所述圖像檢測模塊，包括：

13、圖像采集單元：基于精密定位裝置結(jié)合圖像檢測設(shè)備采集封裝基板的原始圖像；

14、圖像處理：使用高斯濾波器對原始圖像進行去噪處理，得到第一圖像，對第一圖像進行灰度處理，得到第二圖像；

15、圖像分析模塊：獲取第二圖像中任一像素點的梯度矩陣為：

16、；其中，表示像素點(x,y)的梯度矩陣，表示所述像素點在x方向的梯度，表示所述像素點在y方向的梯度；

17、通過響應(yīng)函數(shù)獲取所述像素點的偏差度為：

18、；其中，表示所述像素點的偏差度，表示行列式函數(shù)，表示梯度矩陣的行列式，表示偏差系數(shù)，表示跡函數(shù)，表示梯度矩陣的跡；

19、若所述像素點的偏差度大于預(yù)設(shè)偏差度，判定所述像素點為邊緣點，獲取第二圖像的所有邊緣點，并獲取邊緣點圍成的多個特征圖像。

20、另一方面，所述圖像檢測模塊，還包括：

21、識別單元：根據(jù)專家?guī)斓姆庋b基板子結(jié)構(gòu)模板，與特征圖像進行圖像匹配，識別確定特征圖像對應(yīng)的子結(jié)構(gòu)模板；

22、對比單元：獲取任一特征圖像，將所述特征圖像與對應(yīng)的子結(jié)構(gòu)模板進行圖像對比，得到相似度為：

23、；其中，表示特征圖像與子結(jié)構(gòu)模板在點(x,y)的相似度，表示特征圖像，表示子結(jié)構(gòu)模板，表示特征圖像的像素點(x,y),表示子結(jié)構(gòu)模板的像素點,u表示子結(jié)構(gòu)模板相對與特征圖像的橫向平移量，v表示子結(jié)構(gòu)模板相對與特征圖像的縱向平移量，表示特征圖像的像素點像素值的均值，表示子結(jié)構(gòu)模板的像素點像素值的均值；

24、若所述像素點的相似度均值小于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)閾值，判定所述像素點位置的存在問題，反之，說明像素點不存在問題；

25、封裝基板的對比結(jié)果構(gòu)成所述封裝基板的圖像檢測結(jié)果。

26、另一方面，所述電氣測試模塊，包括：

27、測試點單元：基于封裝基板的子結(jié)構(gòu)類型和分布，使用探針將電氣信號連接到所述封裝基板的任一子結(jié)構(gòu)上；

28、信號處理單元：通過信號傳輸設(shè)備，輸入預(yù)設(shè)電氣信號到任一子結(jié)構(gòu)中，并接收輸出信號；

29、信號對比單元：通過對比所述子結(jié)構(gòu)的輸入信號和輸出信號，得到信號偏差度為：

30、；其中，表示輸出信號和輸入信號的信號偏差度，表示輸出信號，表示輸入信號，f表示頻率，t表示時間，j表示虛數(shù)系數(shù)，表示預(yù)設(shè)增益權(quán)重系數(shù)，表示預(yù)設(shè)相位權(quán)重系數(shù)，(?)表示相位函數(shù)；

31、若所述信號偏差度大于預(yù)設(shè)電氣閾值，判定所述子結(jié)構(gòu)存在電氣故障；

32、測試所述封裝基板的所有子結(jié)構(gòu)，生成電氣檢測結(jié)果。

33、另一方面，所述熱循環(huán)測試模塊，包括：

34、熱循環(huán)單元：將封裝基板由預(yù)設(shè)低溫升高至預(yù)設(shè)高溫，并在預(yù)設(shè)高溫中保持一段時間再降至預(yù)設(shè)低溫，多次循環(huán)；

35、疲勞單元：獲取所述封裝基板熱循環(huán)結(jié)果，并基于每次熱循環(huán)的封裝基板性能參數(shù)，得到所述封裝基板的疲勞程度為：

36、；其中，表示封裝基板第n次熱循環(huán)后的疲勞程度，表示第n次熱循環(huán)的應(yīng)力變化系數(shù)，表示第n次熱循環(huán)與預(yù)設(shè)低溫的溫度差，表示疲勞強度函數(shù)；

37、記錄所述封裝基板每次熱循環(huán)的疲勞程度，生成熱循環(huán)檢測結(jié)果。

38、另一方面，所述評估模塊，包括：

39、報告單元：設(shè)計測試報告的框架，將圖像檢測結(jié)果、電氣檢測結(jié)果、熱循環(huán)檢測結(jié)果輸入框架中，生成第一報告；

40、評價單元：若圖像檢測結(jié)果或電氣檢測結(jié)果存在子結(jié)構(gòu)故障，判斷所述封裝基板存在故障，在第一報告中添加所述封裝基板對應(yīng)檢測不通過；

41、若熱循環(huán)檢測結(jié)果的疲勞程度在預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)內(nèi)大于預(yù)設(shè)疲勞閾值，判定所述封裝基板不符合疲勞標(biāo)準(zhǔn)，在第一報告中添加所述封裝基板不通過疲勞測試，生成第二報告。

42、另一方面，本發(fā)明提供一種封裝基板測試方法，包括：

43、步驟1：使用精密定位裝置將待測的封裝基板放置到測試平臺上，獲取封裝基板的基本信息；

44、步驟2：使用圖像檢測設(shè)備獲取封裝基板的原始圖像信息，并分析得到圖像檢測結(jié)果；

45、步驟3：通過探針將電氣信號連接到封裝基板的測試點，基于信號傳輸?shù)玫诫姎鈾z測結(jié)果；

46、步驟4：通過對封裝基板進行熱循環(huán)測試，檢測封裝基板性能變化程度，得到熱循環(huán)檢測結(jié)果；

47、步驟5：生成詳細的測試報告，報告中包括每項測試的結(jié)果以及是否通過。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

49、本發(fā)明提供一種封裝基板測試裝置及測試方法，用以通過將封裝基板放置平臺、圖像檢測、電氣信號測試、熱循環(huán)測試，并最終生成詳細報告，全面評估封裝基板的性能，確保其質(zhì)量符合設(shè)計要求。

技術(shù)特征：

1.一種封裝基板測試裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)備模塊，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，所述圖像檢測模塊，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，所述圖像檢測模塊，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，所述電氣測試模塊，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，所述熱循環(huán)測試模塊，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，所述評估模塊，包括：

8.一種封裝基板測試方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-7中任一所述的一種封裝基板測試裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種封裝基板測試裝置及測試方法，屬于性能測試技術(shù)領(lǐng)域；模塊包括：準(zhǔn)備模塊：使用精密定位裝置將待測的封裝基板放置到測試平臺上，獲取封裝基板的基本信息；圖像檢測模塊：使用圖像檢測設(shè)備獲取封裝基板的原始圖像信息，并分析得到圖像檢測結(jié)果；電氣測試模塊：通過探針將電氣信號連接到封裝基板的測試點，基于信號傳輸?shù)玫诫姎鈾z測結(jié)果；熱循環(huán)測試模塊：通過對封裝基板進行熱循環(huán)測試，檢測封裝基板性能變化程度，得到熱循環(huán)檢測結(jié)果；評估模塊：生成詳細的測試報告，報告中包括每項測試的結(jié)果以及是否通過。通過多模塊測試確保封裝基板質(zhì)量，提升封裝測試的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：張富軒,朱瑞平,崔草香,郭柏君,呂勇,張春揚,李曉東
受保護的技術(shù)使用者：國鯨合創(chuàng)（青島）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15