激光植球系統(tǒng)設(shè)計及實驗研究.pdf

1、在微電子封裝技術(shù)中，倒扣互連由于接觸面積大、連接距離短、信號傳輸可靠等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。倒扣互連中凸點的制備至關(guān)重要，它影響到封裝的質(zhì)量，然而微電子器件對污染非常敏感，要求凸點制作過程應(yīng)該不施加助焊劑，因而采用激光重熔凸點制作技術(shù)的激光植球設(shè)備就應(yīng)運而生了。
　　本文根據(jù)植球過程中操作對象小、精度要求高的特點，建立了基于顯微視覺技術(shù)的激光植球?qū)嶒炏到y(tǒng)；研究了實現(xiàn)焊盤視覺定位與植球、凸點外觀質(zhì)量檢測和不合格凸點返修三個功能的相應(yīng)技

2、術(shù)；開發(fā)了一套系統(tǒng)控制軟件，并最終進行了系統(tǒng)實驗研究。
　　首先，對激光植球系統(tǒng)的功能及指標要求進行深入分析，確定了通過顯微視覺技術(shù)進行焊盤定位和凸點質(zhì)量檢測的方案，搭建了由機械、顯微視覺、激光、氣動和控制系統(tǒng)組成的激光植球?qū)嶒炂脚_。
　　其次，研究了激光植球?qū)崿F(xiàn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即焊盤中心的視覺定位。本文提出了一種適合焊盤圖像的中心坐標檢測算法，該算法包括二值去噪、邊緣提取和亞像素中心檢測。在實現(xiàn)亞像素中心檢測上提出了一種

3、改進的隨機Hough變換，并將其與最小二乘法相結(jié)合，通過先粗定位后精檢測的方式快速準確地提取出焊盤中心的亞像素坐標，滿足了系統(tǒng)圖像識別精度的要求。
　　再次，分析了凸點外觀圖像的特點，確定使用加速后的歸一化互相關(guān)匹配算法，并基于該算法提出了一套適用于凸點質(zhì)量檢測的方法。該方法還包括連通域標記和凸點中心檢測算法，它根據(jù)多個算法共同作用的結(jié)果來判定凸點所屬的質(zhì)量類型。判斷出凸點質(zhì)量類型后再采取偏心凸點先激光重熔后激光植球、脫落凸點直接