买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明涉及缺陷检测技术领域，具体是一种基于超声扫描和语义分割的IGBT模块芯片焊层缺陷重建方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤一：以待检测模块的四个螺栓固定点作为四个参考点，在四个参考点形成的矩形区域内进行超声扫描；步骤二：对N个模块切片灰度图逐个进行分割；步骤三：计算出Q个模块DBC陶瓷基板区域；步骤四：采用最小二乘法进行三维曲面重构；步骤五：计算出P个模块芯片区域；步骤六：提取出P个模块芯片区域超声扫描信号中模块芯片焊层所在区域信号。本发明解决了传统的缺陷检测方法检测结果误差较大的问题，适用于航空航天、军事防务、新能源、电网、轨道交通和电动汽车等领域。

主权项：1.一种基于超声扫描和语义分割的IGBT模块芯片焊层缺陷重建方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：步骤一：以待检测模块的四个螺栓固定点作为四个参考点，将超声换能器的焦点对准模块的DBC陶瓷基板上任意一个参考点位置，在四个参考点形成的矩形区域内进行超声扫描，得到模块稀疏超声扫描信号；然后，将模块稀疏超声扫描信号按照空间位置组合形成N个模块切片灰度图；步骤二：采用改进的MFSNet分割模型对N个模块切片灰度图逐个进行分割，得到每个模块切片灰度图的P个模块芯片区域坐标参数和Q个模块DBC陶瓷基板区域坐标参数；步骤三：根据N个模块切片灰度图的N×Q个模块DBC陶瓷基板区域坐标参数，计算出Q个模块DBC陶瓷基板区域；具体计算公式如下：Yk＝V1k∪V2k∪...∪VNk；式中：k＝1,2,...,Q；Yk表示第k个模块DBC陶瓷基板区域；V1k表示第1个模块切片灰度图的第k个模块DBC陶瓷基板区域坐标参数；V2k表示第2个模块切片灰度图的第k个模块DBC陶瓷基板区域坐标参数；VNk表示第N个模块切片灰度图的第k个模块DBC陶瓷基板区域坐标参数；然后，根据Q个模块DBC陶瓷基板区域的模块稀疏超声扫描信号，提取出Q个模块DBC陶瓷基板区域的上表面离散坐标参数；具体公式如下： 式中：k＝1,2,...,Q；Wk表示第k个模块DBC陶瓷基板区域的上表面离散坐标参数；nk表示第k个模块DBC陶瓷基板区域的上表面离散坐标点数；步骤四：根据Q个模块DBC陶瓷基板区域的上表面离散坐标参数，采用最小二乘法进行三维曲面重构，得到Q个重构后模块DBC陶瓷基板区域的上表面自由曲面；具体公式如下： z＝H0+H1x+H2y+H3x2+H4y2；式中：k＝1,2,...,Q；Sk表示第k个模块DBC陶瓷基板区域的上表面自由曲面设计矩阵；nk表示第k个模块DBC陶瓷基板区域的上表面离散坐标点数；H表示曲面模型的参数向量；Z表示给定的三维点的高度值的集合；z表示给定的三维点的高度值；H0、H1、H2、H3、H4均表示通过最小二乘法得到的参数；x表示给定的三维点的横坐标向量；y表示给定的三维点的横坐标向量；然后，根据Q个重构后模块DBC陶瓷基板区域的上表面自由曲面和模块的厚度特征，沿Z坐标轴整体上移距离D，得到Q个模块芯片焊层中心所在自由曲面；具体公式如下： 式中：δSAC表示模块芯片焊层的厚度；δCu表示模块DBC覆铜层的厚度；步骤五：根据N个模块切片灰度图的N×P个模块芯片区域坐标参数，计算出P个模块芯片区域；具体计算公式如下：Xj＝U1j∪U2j∪...∪UNj；式中：j＝1,2,…,P；Xj表示第j个模块芯片区域；U1j表示第1个模块切片灰度图的第j个模块芯片区域坐标参数；U2j表示第2个模块切片灰度图的第j个模块芯片区域坐标参数；UNj表示第N个模块切片灰度图的第j个模块芯片区域坐标参数；然后，将Q个模块芯片焊层中心所在自由曲面作为输入，使超声换能器的焦点持续聚焦在模块芯片焊层上，对P个模块芯片区域进行高密度超声扫描，得到P个模块芯片区域超声扫描信号；步骤六：根据P个模块芯片区域超声扫描信号，结合模块各层的厚度及声速特征，提取出P个模块芯片区域超声扫描信号中模块芯片焊层所在区域信号；然后，对P个模块芯片区域超声扫描信号中模块芯片焊层所在区域信号进行C-Scan成像，形成模块芯片焊层缺陷灰度图。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中北大学 基于超声扫描和语义分割的IGBT模块芯片焊层缺陷重建方法