汽車(chē)電子產(chǎn)品表面貼裝技術(shù)閾值估計(jì)研究

張育洋

摘要：隨著汽車(chē)電子產(chǎn)品越來(lái)越精致，對(duì)表面貼裝技術(shù)的要求越來(lái)越高。閾值估計(jì)是汽車(chē)電子產(chǎn)品表面貼裝技術(shù)的重要組成部分，本文通過(guò)用貝葉斯理論對(duì)閾值進(jìn)行估計(jì)，得到其估計(jì)值，加強(qiáng)錫膏印刷工藝的準(zhǔn)確性，提高表面貼裝技術(shù)成功率。

Abstract： As automotive electronic products become more sophisticated， the requirements for surface mount technology are getting higher and higher. Threshold estimation is an important part of the surface mount technology of automotive electronic products. This paper uses Bayesian theory to estimate the threshold and obtains its estimated value， which strengthens the accuracy of solder paste printing process and improves the success rate of surface mount technology.

關(guān)鍵詞：貝葉斯理論;閾值估計(jì);表面貼裝技術(shù)

Key words： bayesian theory;threshold estimation;surface mount technology

中圖分類(lèi)號(hào)：TP202? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）08-0190-02

0? 引言

隨著汽車(chē)電子產(chǎn)品越來(lái)越微小精致，對(duì)表面貼裝技術(shù)的要求越來(lái)越高，閾值估計(jì)是表面貼裝技術(shù)的重要組成部分[1]。閾值估計(jì)的目標(biāo)是找出缺陷率與誤報(bào)率的平衡點(diǎn)，在SPI報(bào)警率滿(mǎn)足要求的情況下，盡量減小缺陷率[2-3]。

但閾值估計(jì)受各種因素影響，本文通過(guò)用貝葉斯理論對(duì)閾值進(jìn)行估計(jì)，得到其估計(jì)值，加強(qiáng)錫膏印刷工藝的準(zhǔn)確性，提高表面貼裝技術(shù)成功率。

1? 閾值估計(jì)數(shù)據(jù)建模

閾值估計(jì)數(shù)據(jù)分為3部分，分別是：SPI數(shù)據(jù)、AOI數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)，SPI數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)的最小單元是焊盤(pán)，記錄了焊盤(pán)上錫膏的體積面積高度等數(shù)據(jù);AOI數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)的最小單元是位號(hào)，記錄了有缺陷位號(hào)的缺陷類(lèi)型。3部分?jǐn)?shù)據(jù)表如表1、表2、表3所示。

環(huán)境參數(shù)影響錫膏狀態(tài)，錫膏作用于PCB板，PCB板上又可分為各類(lèi)封裝、焊盤(pán)，SPI檢測(cè)值針對(duì)于焊盤(pán)進(jìn)行，維修數(shù)據(jù)及后AOI檢測(cè)數(shù)據(jù)是針對(duì)位號(hào)進(jìn)行;在PCB板印刷過(guò)程中，需要確定工藝參數(shù)和小要素。通過(guò)繪制正常數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)的體積、面積、高度的數(shù)據(jù)分布狀態(tài)及對(duì)數(shù)據(jù)均值方差的據(jù)算，可以對(duì)數(shù)據(jù)有充分的了解，對(duì)后續(xù)的分析建模方案的制定有重要的意義。

研究閾值必須知道缺陷焊盤(pán)的實(shí)際錫膏量，所以要關(guān)聯(lián)SPI數(shù)據(jù)、AOI數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)。關(guān)聯(lián)方式分兩種方式（見(jiàn)圖1）：①按位號(hào)中各焊盤(pán)的最大最小值劃分?jǐn)?shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包A）;②按位號(hào)中各焊盤(pán)的加權(quán)平均值劃分?jǐn)?shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包B）充分利用每個(gè)位號(hào)的所有數(shù)據(jù)。

2? 基于貝葉斯的閾值估計(jì)模型

分析建模主要分為如下幾步（其流程見(jiàn)圖2）：

①關(guān)聯(lián)SPI與AOI數(shù)據(jù)，SPI與維修數(shù)據(jù)，由于AOI無(wú)焊盤(pán)數(shù)據(jù)，閾值分析無(wú)法進(jìn)行。作此假設(shè)：若AOI或維修數(shù)據(jù)的某個(gè)位號(hào)中出現(xiàn)連錫，則認(rèn)為該連錫是由體積或面積最大的一個(gè)焊盤(pán)造成;若某個(gè)位號(hào)中出現(xiàn)少錫，則認(rèn)為該少錫是由體積或面積中最小的一個(gè)焊盤(pán)造成;②建立體積、面積閾值與誤報(bào)率的關(guān)系，即閾值區(qū)間與誤報(bào)率的定量關(guān)系;③建立體積、面積閾值與AOI檢測(cè)出連錫率、少錫率的關(guān)系，即閾值區(qū)間與連錫率、少錫率的定量關(guān)系;④繪制閾值區(qū)間與缺陷率、閾值區(qū)間與誤報(bào)率關(guān)系圖，制作閾值區(qū)間與質(zhì)量等級(jí)表。

閾值與缺陷率、閾值與告警率的變化關(guān)系擬合成函數(shù)表達(dá)式，求出構(gòu)建最佳閾值優(yōu)化模型，借助數(shù)學(xué)方法求解最佳閾值。其步驟如下：

①閾值與告警率、閾值與缺陷率關(guān)系曲線圖：繪制出閾值與缺陷率、閾值與告警率變化的關(guān)系曲線圖;②將關(guān)系曲線圖分別擬合成函數(shù)表達(dá)式f1（x）、f2（x）;③建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)MinF（x）=f1（x）+f2（x）;④求解目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解：

算法實(shí)現(xiàn)步驟如下：①區(qū)間[a，b]，構(gòu)造兩點(diǎn)x1=a+0.382（b-a），x2=a+0.618（b-a）;②若F（x1）<F（x2），則搜索區(qū)間縮小為[a，x2]，b=x2，判斷x2-x1<ε是否成立，如果成立轉(zhuǎn)到（4）步，否則返回第（1）步;③若F（x1）？叟F（x2），則搜索區(qū)間縮小為[x1，b]，a=x1，判斷x2-x1<ε是否成立，如果成立轉(zhuǎn)到第④步，否則返回第①步;④最優(yōu)解為t=x*=■（x1+x2），目標(biāo)函數(shù)最小值為F（x*）。

3? 結(jié)論

本文通過(guò)用貝葉斯理論對(duì)閾值進(jìn)行估計(jì)，得到其估計(jì)值，加強(qiáng)錫膏印刷工藝的準(zhǔn)確性，提高汽車(chē)電子產(chǎn)品表面貼裝技術(shù)成功率。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉超.面向SMT的錫膏印刷工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2019.

[2]張于軒.多響應(yīng)問(wèn)題的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D].天津：天津大學(xué)，2003.

[3]張堯.激活函數(shù)導(dǎo)向的RNN優(yōu)化算法[D].杭州：浙江大學(xué)，2017.