【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子設備裝配領域，具體涉及一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法。
技術介紹
1、本節中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。
2、電子信息技術的發展趨勢是裝備系統復雜性日益提高，電子產品朝著高密度、高集成度發展，散熱設計往往趨向極限，散熱問題逐漸突出。由此溫度控制已經成為設計、制造與裝配中至關重要的環節。溫度控制環節的失效會引起元器件的過熱、損毀，成為導致電子設備質量問題的主要原因之一。研究表明，電子元器件的使用壽命與溫度有著密切聯系，通常工作溫度升高10～15℃，電子元器件的使用壽命就會縮短兩倍。
3、近些年來，電子裝備逐漸向高密度集成方向發展，芯片功耗越來越大，常用的熱界面材料包括導熱絕緣墊和導熱硅脂，尤其是導熱絕緣墊在使用過程中由于選擇規格不合適，裝配應力大等問題，已多次引發的芯片超溫燒毀，造成高價值器件報廢。
4、手工裝配熱界面材料無法滿足裝配精度要求，導熱絕緣墊作為一種典型的熱界面材料，在元器件的散熱方面扮演者重要角色，其安裝于元器件與均熱板之間，填補兩者之間空氣間隙，為元器件提供散熱通道，其具有良好的粘性、柔性、良好的壓縮性能以及優良的熱傳導率。元器件與散熱結構之間存在極小的不平整空隙，若將兩個元件直接安裝在一起，實際接觸面積只有散熱元件面積的10％左右，其他均為空氣間隙。而空氣是不良熱導體，熱導率只有0.024w/(m·k)，嚴重影響熱量傳遞。使用高導熱的熱界面材料填滿空氣間隙，改善產熱元件與散熱元件之間的接觸，建立有效的傳熱通道，降
5、導熱絕緣墊由于是軟介質材料，形狀大小不統一，生產過程中主要依靠人工手動測量，裝配過程中的測量環節主要依靠游標卡尺，測量精度低、工作量大、測量數據無記錄，隨著產能的不確定性和產品的復雜度提升、芯片數量的增加，導熱絕緣墊測量的工作量激增，人工作業量繁劇、作業質量難以保障，易導致導熱絕緣墊裝配超差，引起產品質量問題。當前的人工作業方式通過游標卡尺測量元器件上表面、均熱凸臺的高度，進而換算出導熱間隙。該方式效率低、誤差大，且忽視了平面度波動的影響；當前很多自動化裝備通過激光單點測量導熱間隙，忽視了平面度波動的影響，且不適用于多品種、小批量的產品生產模式。如專利cn110160456a中，提出一種實現微小裝配間隙快速測量的設備，其原理是單點激光測距，且底座使用的可移動磁吸工裝可能會造成產品元器件的失效，不能滿足多品種的測量需求。
6、為了減少軟介質散熱材料測量工作量，提高測量精度，以及減少單個芯片對應導熱間隙的波動程度進行評估，而快速、精確地測量導熱間隙是實現導熱絕緣墊高效精密裝配的前提，因此有必要研究軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于：針對目前人工測量的方式效率低、誤差大，受限于導熱間隙位置自動識別及程序錄入環節的單點測量的方式不適用于多品種、小批量產品的問題，在傳統游標卡尺、單點激光測量的基礎上，提供了一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，采用高精度傳感器及數據解析算法，快速、高精度地測量導熱間隙，并對導熱間隙的波動程度進行評估，通過該方法提升裝配效率和精度。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，包括：
4、步驟s1：通過三維激光對待測電路板和散熱盒體進行線掃，建立待測產品的三維點云模型；
5、步驟s2：通過算法對繞行電路板點云翹曲情況進行修正，并通過基準進行點云模型自動裝配；
6、步驟s3：測量間隙波動情況進行評估。
7、進一步地，所述步驟s1，包括：
8、將三維激光線掃設備安裝于伺服運動機構上，對電路板和散熱盒體進行三維激光掃描，對三維激光線掃設備的回傳數據解碼，結合伺服運動機構的實時定位信息，將兩方數據時間戳對齊并進行差值匹配，解算出反映電路板和散熱盒體表面輪廓的高精度三維點云模型。
9、進一步地，所述步驟s2，包括：
10、步驟s21：采用基于pcl點云庫的幾何表面識別技術獲取電路板的平面度量化評估結果，并在此基礎上對電路板點云中的每個點進行三維空間剛體變換，修正電路板點云的翹曲變形，模擬電路板在螺紋緊固安裝后被壓平的效果；
11、步驟s22：識別電路板與散熱盒體點云的三維幾何輪廓特征，并從中辨別出兩者的裝配面；將兩個點云放置在同一空間三維坐標系下，根據二者裝配面的相對位置關系進行三維空間剛體變換，實現二者點云的自動裝配。
12、進一步地，所述步驟s3，包括：
13、步驟s31：導熱間隙快速識別；
14、步驟s32：導熱間隙波動評估；
15、步驟s33：根據對間隙波動情況的量化評估，輸出結果。
16、進一步地，所述步驟s31，包括：
17、開發基于三維點云的導熱間隙位置快速識別及程序錄入技術，實現導熱間隙的快速識別。
18、進一步地，所述基于三維點云的導熱間隙位置快速識別及程序錄入技術，包括：
19、通過將三維激光線掃所獲取到的點云數據和單目相機拍攝所獲取到的色彩紋理信息相融合，得到逼真、細致的虛擬三維模型；通過人機交互界面及操作邏輯，工作人員可在虛擬三維模型上點選需貼裝導熱絕緣墊的元器件上表面。
20、進一步地，所述步驟s32，包括：
21、在識別出導熱間隙后，對間隙兩側的表面開展量化分析，計算二者各自的平面度、彼此間的平行程度和相對位置姿態，從而量化評估間隙波動情況。
22、進一步地，所述輸出結果，包括：導熱間隙值和報警信息。
23、進一步地，所述步驟s33，包括：
24、根據對間隙波動情況的量化評估，輸出以下兩個結果：
25、a、若間隙波動并未超差，則輸出導熱間隙數值；
26、b、若間隙波動超差，則輸出報警信息及詳盡的報警報告。
27、進一步地，所述導熱間隙數值，包括對應間隙的最大值、最小值、平均值。
28、與現有的技術相比本專利技術的有益效果是：
29、本專利技術提出了一種基于三維激光線掃的軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，通過三維激光對待測電路板和散熱盒體進行線掃，建立待測產品的三維點云模型，通過算法對繞行電路板點云翹曲情況進行修正，并通過基準進行點云模型自動裝配，然后測量間隙波動情況進行評估；通過上述測量方法，大大降低了傳統手工測量工作量大的問題，以及解決了單點激光測量導致的局部過壓或過松的問題，提高了測量精度。
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1.一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟S1，包括：
3.根據權利要求1所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟S2，包括：
4.根據權利要求1所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟S3，包括：
5.根據權利要求4所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟S31，包括：
6.根據權利要求5所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述基于三維點云的導熱間隙位置快速識別及程序錄入技術，包括：
7.根據權利要求4所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟S32，包括：
8.根據權利要求4所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述輸出結果，包括：導熱間隙值和報警信息。
9.根據權利要求8
10.根據權利要求9所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述導熱間隙數值，包括對應間隙的最大值、最小值、平均值。
...【技術特征摘要】
1.一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟s1，包括：
3.根據權利要求1所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟s2，包括：
4.根據權利要求1所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟s3，包括：
5.根據權利要求4所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度測量方法，其特征在于，所述步驟s31，包括：
6.根據權利要求5所述的一種軟介質散熱材料裝配微間隙快速高精度...
【專利技術屬性】
技術研發人員：漆中華，杜啟睿，廖旭，金濤，劉正勇，袁澤龍，張和平，史建成，潘平，裴世杰，吳懷均，鞠飛，劉磊，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第二十九研究所，
類型：發明
國別省市：
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