[发明专利]一种多层封装基板缺陷的X射线检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及基板中缺陷的检测方法及系统，特别是适用于多层封装基板缺陷的X射线检测方法及系统。

背景技术

多芯片组件MCM(Multi-Chip Module)是上个世纪90年代在微电子领域兴起并得到迅速发展的一项新技术,它是将多个大规模集成电路LSI(Large Scale Integrated Circuit)、超大规模集成电路VLSI(Very Large Scale Integrated Circuit)的裸芯片,高密度地贴装互连在多层布线的印刷电路板PCB(Printed Circuit Board)、多层陶瓷(厚膜)基板或薄膜多层布线的基板上(硅、陶瓷或金属基),然后再整体封装起来构成能完成多功能、高性能的电子部件、整机、子系统乃至系统所需功能的一种新型微电子组件。它既是一种先进的微电子组装新技术,也是先进电子元器件与整机系统之间的一种先进接口技术。目前,MCM技术己进入全面应用阶段。它以布线密度高、互连线短、体积小、重量轻和性能优良等显著特点受到世界各国电子整机商的重视,被广泛应用于计算机、通信、军事、宇航和汽车等领域。

多层布线基板是MCM多芯片组件的重要支撑，其作用有三个:一是给裸芯片和外贴元器件提供安装平台；二是实现MCM内部元器件之间的互连；三是为MCM工作时产生的热量提供传输通路。多层基板技术是制作MCM的关键技术，它极大地影响MCM的体积、重量、可靠性和电性能。多层基板的缺陷如通孔间连线断掉或变窄，划痕、裂纹、弱连接，引线的扭曲、弯折或断裂以及界面的污染都会影响着MCM的可靠性，影响着MCM的广泛应用。因此，必须发明新的方法并构建新的检测系统去精确的检测多层基板的缺陷，并判断缺陷的机理，提高生产工艺的可靠性并提高成品率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多层封装基板缺陷的X射线检测方法。

本发明的另一目的在于，提供一种多层封装基板缺陷的X射线检测方法的系统。

为了达到上述第一发明目的，采用以下技术方案：

一种多层封装基板缺陷的X射线检测方法，包括下述步骤：

（1）投影数据的采集；

（2）二维断层图像的重建；

（3）三维图像的重建；

（4）对得到的三维图像进行虚拟切割，得到检测所需的二维切片X；

（5）基于SURF特征将得到的二维切片X与相应的标准的切片图像进行配准，得到变换矩阵H；

（6）针对X的每一个像素点，根据变换矩阵H确认其在标准图像上是否有相应的匹配点，最终形成二值图X₁，白色像素为缺陷区域，即表示图中该位置的像素点不能在标准图上找到匹配点，黑色像素点表示图中该位置的像素点能在标准图上找到匹配点；

（7）形态学图像处理：对得到的二值图像进行开运算，消除孤立点，得到图像X₂，再做闭运算，消除由于匹配误差而造成的缺陷区域的分裂形成图像X₃；

（8）Blob分析：标注连通域，计算缺陷的面积、周长、圆形度；

（9）缺陷位置的计算及缺陷灰度值信息的确定；

（10）专家系统评估：判断基板的缺陷机理。

优选的，步骤（2）中的二维断层图像的重建，包括以下几个步骤：

（2-1）投影系数矩阵的计算；

（2-2）将二维断层图像的求解问题转化为有限制的优化问题；

（2-3）应用ART-TV方法求解上述有限制的优化问题。

优选的，步骤（3）中三维图像的重建，包括以下几个步骤：

（3-1）读取二维X光CT断层图像序列；

（3-2）二维断层图像预处理；

（3-3）二维断层图像最小二乘B样条拟合轮廓线；

（3-4）二维断层图像序列MC算法3D重建。

优选的，步骤（5）中基于SURF特征将得到的二维切片X与相应的标准的切片图像进行配准，得到变换矩阵H，包含以下步骤：

（5-1）提取SURF特征点；

（5-2）匹配SURF特征点；

（5-3）去除误匹配点对；

（5-4）计算变换矩阵H。

优选的，步骤（7）中对图像进行形态学处理，消除孤立点以及由于匹配误差而造成的缺陷区域的分裂，其中B_1，B_2为结构元素，包含以下步骤：

（7-1）开操作：

（7-2）闭操作：