本發(fā)明涉及pcba短路檢測，具體為一種pcba板超聲波短路檢測的基板板厚閾設(shè)方法。

背景技術(shù)：

1、pcb空板經(jīng)過smt上件、dip插件焊接的整個制程，簡稱pcba，成品pcba由于smt以及dip插件焊接后并不能保證pcba上所焊接的電子部品焊接正確，比如會出現(xiàn)缺焊、虛焊、短路等現(xiàn)象，為了將不良的pcba從良品中挑出來并進(jìn)行維修，減小后續(xù)工序的重工及返工的概率，需要進(jìn)行檢測。

2、現(xiàn)有的pcba檢測方法包括熱成像檢測、超聲波檢測、短路探測儀檢測、x光檢測等，對于多層或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的pcba板，其內(nèi)部或隱藏在元件下的短路可能難以直接檢測，故而市面上出現(xiàn)超聲波對多層或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的pcba板進(jìn)行短路檢測，然而超聲波檢測基板的厚度與材質(zhì)會影響超聲波短路檢測的準(zhǔn)確性，因此需要確認(rèn)其基板的厚度閾值，對基板厚度小于厚度閾值的多層pcba板進(jìn)行超聲波紅外檢測以增強(qiáng)短路檢測的準(zhǔn)確性，故而提出了一種pcba板超聲波短路檢測的基板板厚閾設(shè)方法來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明的目的是為了解決對于多層或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的pcba板，其內(nèi)部或隱藏在元件下的短路可能難以直接檢測，故而市面上出現(xiàn)超聲波對多層或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的pcba板進(jìn)行短路檢測，然而超聲波檢測基板的厚度與材質(zhì)會影響超聲波短路檢測的準(zhǔn)確性，因此需要確認(rèn)其基板的厚度閾值，對基板厚度小于厚度閾值的多層pcba板進(jìn)行超聲波紅外檢測以增強(qiáng)短路檢測的準(zhǔn)確性的問題，而提出的一種pcba板超聲波短路檢測的基板板厚閾設(shè)方法。

3、（二）技術(shù)方案

4、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

5、一種pcba板超聲波短路檢測的基板板厚閾設(shè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

6、s1：取u個存在短路缺陷的pcba多層板作為樣本集合并將樣本集合分為訓(xùn)練樣本集合m、待測試樣本集合n和待驗證樣本集合q；

7、s2：取訓(xùn)練樣本集合m根據(jù)基板材料分類為i類基板，測量基板板厚，并依次使用超聲波對m中所有pcba多層板進(jìn)行短路檢測，得到i組數(shù)據(jù)集；

8、s3：對短路檢測結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)與實際短路缺陷進(jìn)行比對，找到判斷精度為1時最大的基板板厚為預(yù)測閾值；

9、s4：將預(yù)測閾值輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，取待測試樣本集合n放入機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，通過機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)篩選出測試樣本集合；

10、s5：使用超聲波對測試樣本集合進(jìn)行短路檢測，將測試檢測結(jié)果與測試樣本實際缺陷情況作比對，并計算測試精度，通過測試精度確認(rèn)過渡閾值；

11、s6：將過渡閾值替換預(yù)測閾值輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，取待驗證樣本集合q放入機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，通過機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)篩選出驗證樣本集合；

12、s7：使用超聲波對驗證樣本集合進(jìn)行短路檢測，將驗證檢測結(jié)果與驗證樣本實際缺陷情況作比對，并計算驗證精度，通過驗證精度確認(rèn)最終閾值。

13、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

14、優(yōu)選地，所述s1具體包括：

15、取u個存在短路缺陷的pcba多層板作為樣本集合，將樣本集合以3：3：4的比例采用隨機(jī)分配方式分為訓(xùn)練樣本集合m、待測試樣本集合n和待驗證樣本集合q。

16、優(yōu)選地，所述s3具體包括：

17、對i組數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)與實際短路缺陷進(jìn)行比對，分別建立i個n行2列數(shù)組，n為非固定值，其值與數(shù)據(jù)集中的子集數(shù)量相同，第一列為基板板厚，第二列為判斷精度，使用最大值尋找算法找到精度為1時最大基板板厚，，，，，將最大基板板厚，，，，作為預(yù)測閾值；

18、所述預(yù)處理為總和歸一標(biāo)準(zhǔn)化處理，其公式為：

19、

20、其中n為數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)總數(shù)，j為數(shù)據(jù)集中第j個數(shù)據(jù)；

21、所述判斷精度公式為：

22、

23、其中為判斷精度，為判斷正確數(shù)，為短路缺陷總數(shù)；

24、所述最大值尋找算法包括：

25、1）遍歷i個n行2列數(shù)組中的第二列，找到其中數(shù)值為1的行數(shù)；

26、2）對數(shù)值為1的行數(shù)的第一列數(shù)值進(jìn)行比較，找到i個n行2列數(shù)組其中的最大值；

27、3）將i個n行2列數(shù)組其中的最大值以，，，，作為輸出。

28、優(yōu)選地，所述s4具體包括：

29、將i個預(yù)測閾值輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，取待測試樣本集合n放入機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)先判斷pcba多層板的類型，再根據(jù)pcba多層板的類型保留分別小于等于i個預(yù)測閾值的待測試樣本，并根據(jù)pcba多層板的類型將其分類為測試樣本集合，測試樣本集合，測試樣本集合，，測試樣本集合，根據(jù)pcba多層板的類型分別剔除大于i個預(yù)測閾值的待測試樣本。

30、優(yōu)選地，所述s5具體包括：

31、將s4所述測試樣本集合，測試樣本集合，測試樣本集合，，測試樣本集合使用超聲波對所有pcba多層板進(jìn)行短路檢測，將i組測試檢測結(jié)果分別與i組測試樣本實際缺陷情況作比對，計算測試精度，判斷i組檢測精度是否達(dá)到測試期望值；

32、s5.1：i組中測試精度達(dá)到測試期望值的測試樣本集合，確認(rèn)相應(yīng)的預(yù)測閾值為過渡閾值；

33、s5.2：i組中測試精度未達(dá)到測試測試期望值的測試樣本集合，則其相應(yīng)的預(yù)測閾值需經(jīng)過糾偏處理后得到過渡閾值；

34、所述測試精度公式為：

35、

36、其中為測試精度，為判斷精度為1的測試樣本數(shù)量，為測試樣本集合中的子集總數(shù)。

37、優(yōu)選地，所述s6具體包括：

38、將i個過渡閾值輸入機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)并替換原有的i個預(yù)測閾值，取待驗證樣本集合q放入機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)先判斷pcba多層板的類型，再根據(jù)pcba多層板的類型保留分別小于等于i個確定閾值的待測試樣本，并根據(jù)pcba多層板的類型將其分類為驗證樣本集合，驗證樣本集合，驗證樣本集合，，驗證樣本集合，根據(jù)pcba多層板的類型分別剔除大于i個過渡閾值的待驗證樣本。

39、優(yōu)選地，所述s7具體包括：

40、s7：將s6中所述驗證樣本集合，驗證樣本集合，驗證樣本集合，，驗證樣本集合使用超聲波對所有pcba多層板進(jìn)行短路檢測，將i組驗證檢測結(jié)果分別與i組測試樣本實際缺陷情況作比對，計算驗證精度，判斷i組驗證精度是否達(dá)到驗證期望值；

41、s7.1：i組中驗證精度達(dá)到驗證期望值的驗證樣本集合，確認(rèn)其過渡閾值為最終閾值；

42、s7.2：i組中驗證精度未達(dá)到驗證期望值的驗證樣本集合，考慮如溫度、濕度對檢測結(jié)果的影響，通過在過渡閾值中引入溫度因子和濕度因子作為其最終閾值，使最終閾值的驗證精度達(dá)到驗證期望值；

43、所述驗證精度公式為：

44、

45、其中為驗證精度，為判斷精度為1的驗證樣本數(shù)量，為驗證樣本集合中的子集總數(shù)。

46、優(yōu)選地，所述s5.2中糾偏處理的具體過程包括：

47、以對預(yù)測閾值進(jìn)行遞增操作，將測試樣本集合使用超聲波進(jìn)行短路檢測，將測試檢測結(jié)果與測試樣本實際缺陷情況作比對，計算測試精度，判斷i組檢測精度是否達(dá)到測試期望值，i組檢測精度未達(dá)到測試期望值，則繼續(xù)以對預(yù)測閾值進(jìn)行遞增操作，i組檢測精度達(dá)到測試期望值，則此次遞增后的預(yù)測閾值作為過渡閾值，其遞增公式為：

48、

49、其中是第d次遞增操作的預(yù)測閾值，是未經(jīng)過遞增操作的預(yù)測閾值，為測試樣本集合的標(biāo)準(zhǔn)差，為遞增次數(shù)。

50、優(yōu)選地，所述s7.2中通過在過渡閾值中引入溫度因子和濕度因子作為其最終閾值的具體過程包括：

51、建立多項式模型，多項式模型公式如下：

52、

53、其中，為最終閾值，為溫度因子，為濕度因子，為第一擬合參數(shù)，為第二擬合參數(shù)，為第三擬合參數(shù)，為第四擬合參數(shù)，為第五擬合參數(shù)，為過渡閾值；

54、收集驗證樣本集合中不同溫度和濕度條件下機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的驗證精度，將驗證樣本集合的驗證精度，溫度和濕度逐一記錄，通過最小二乘法估計第一擬合參數(shù)-第五擬合參數(shù)，估計完成后引入owl-qn算法；

55、隨后使用待測試樣本集合n和待驗證樣本集合q帶入不同溫度和濕度條件下以交叉驗證法來驗證多項式模型的準(zhǔn)確性，驗證多項式模型的準(zhǔn)確性達(dá)到99.7%，則以此第一擬合參數(shù)-第五擬合參數(shù)作為最終參數(shù)，為最終閾值，當(dāng)驗證多項式模型的準(zhǔn)確性不足99.7%，則依據(jù)待測試樣本集合n和待驗證樣本集合q帶入不同溫度和濕度條件下的數(shù)據(jù)再次通過最小二乘法對第一擬合參數(shù)-第五擬合參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直至調(diào)整后的第一擬合參數(shù)-第五擬合參數(shù)符合訓(xùn)練樣本集合m、待測試樣本集合n和待驗證樣本集合q中的任一數(shù)據(jù)。

56、優(yōu)選地，所述在通過最小二乘法估計第一擬合參數(shù)-第五擬合參數(shù)的過程中，??；

57、對的值進(jìn)行判斷，若，則剔除此驗證樣本集合，另外隨機(jī)選取z個存在短路缺陷的pcba多層板作為驗證樣本集合，重復(fù)上述過程直至；

58、若，則以此次的值作為最終閾值的構(gòu)成取值，。

59、（三）有益效果

60、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的技術(shù)方案具有以下有益技術(shù)效果：

61、1、本發(fā)明通過設(shè)置預(yù)測閾值剔除樣本中的多余數(shù)據(jù)可減少后續(xù)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的計算量，減少計算繁瑣度，使機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)更快得出最終閾值。

62、2、本發(fā)明通過設(shè)置預(yù)測閾值、過渡閾值和最終閾值，通過三個閾值逐步使機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)所得出的閾值越來越趨近于實際，保證最終得出閾值的準(zhǔn)確性。

63、3、本發(fā)明通過設(shè)置owl-qn算法，防止過擬合，可增強(qiáng)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的泛化能力，增強(qiáng)最終閾值的魯棒性。