基于BGA芯片的激光植球系统的设计与研究

基于BGA芯片的激光植球系统的设计与研究

论文摘要

随着微电子制造工业中集成度的提高,需要的输入输出(I/O)引线也越来越多。同时,表面贴装技术(SMT)的出现及广泛应用,大大增加了以BGA(Ball Grid Array)技术和倒装芯片技术为代表的封装技术的应用与普及。本文将激光回流焊引入植球工艺,并利用机器视觉进行定位,搭建了激光植球系统的实验样机。整机主要由视觉定位系统、运动控制系统、激光控制系统组成。视觉定位系统主要负责获取芯片图像中焊盘位置坐标信息,计算其相对于植球头的位置偏移,并要满足植球精度要求。文中主要对前期开发的视觉对准系统进行功能接口封装,使其能够被图形化的编程平台LabVIEW调用,为系统集成提供方便快捷的功能接口。对系统实际构建过程中出现的问题和不足,文章做了针对性的改进和完善。运动控制系统主要负责待加工芯片的工位定位。根据植球工艺的行业规范和工艺流程,文章实现了植球机的运动控制流程。并针对实验样机X-Y定位平台中存在的装配误差,提出了一种基于机器视觉的标定方法,通过软件补偿对X-Y定位平台的定位精度进行了校正。实验结果表明,系统在加入了补偿算法后的定位精度可以满足加工直径≥0.3mm的

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题来源
  • 1.2 BGA 及植球技术
  • 1.3 激光植球系统在国内外的研究现状
  • 1.4 本课题的研究意义和主要工作
  • 1.5 本章小结
  • 2 激光植球系统总体设计
  • 2.1 系统设计原则
  • 2.2 系统功能需求
  • 2.3 系统性能指标
  • 2.4 系统总体方案
  • 2.5 本章小结
  • 3 原型系统软件详细设计
  • 3.1 系统软件设计
  • 3.2 实现中的关键技术
  • 3.3 用户界面及工作流程
  • 3.4 本章小结
  • 4 激光植球系统的定位精度补偿
  • 4.1 系统中的误差来源
  • 4.2 标定图像畸变
  • 4.3 非垂直X-Y 定位平台的误差补偿
  • 4.4 实验数据及结果
  • 4.5 本章小结
  • 5 原型系统应用及工艺实验
  • 5.1 工艺实验
  • 5.2 实验分析
  • 5.3 实验中的问题及其改进
  • 5.4 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 论文工作总结
  • 6.2 未来工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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