基于BGA芯片的激光植球系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、隨著微電子制造工業(yè)中集成度的提高，需要的輸入輸出（I/O）引線也越來越多。同時，表面貼裝技術（SMT）的出現(xiàn)及廣泛應用，大大增加了以BGA（Ball Grid Array）技術和倒裝芯片技術為代表的封裝技術的應用與普及。本文將激光回流焊引入植球工藝，并利用機器視覺進行定位，搭建了激光植球系統(tǒng)的實驗樣機。整機主要由視覺定位系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、激光控制系統(tǒng)組成。 視覺定位系統(tǒng)主要負責獲取芯片圖像中焊盤位置坐標信息，計算其相對于植球

2、頭的位置偏移，并要滿足植球精度要求。文中主要對前期開發(fā)的視覺對準系統(tǒng)進行功能接口封裝，使其能夠被圖形化的編程平臺LabVIEW調用，為系統(tǒng)集成提供方便快捷的功能接口。對系統(tǒng)實際構建過程中出現(xiàn)的問題和不足，文章做了針對性的改進和完善。 運動控制系統(tǒng)主要負責待加工芯片的工位定位。根據植球工藝的行業(yè)規(guī)范和工藝流程，文章實現(xiàn)了植球機的運動控制流程。并針對實驗樣機X-Y定位平臺中存在的裝配誤差，提出了一種基于機器視覺的標定方法，通過軟件補

3、償對X-Y定位平臺的定位精度進行了校正。實驗結果表明，系統(tǒng)在加入了補償算法后的定位精度可以滿足加工直徑≥0.3mm的焊球。 激光控制系統(tǒng)主要負責激光輸出功率、電流、輸出時間控制。本文引入了圖形化的開發(fā)平臺LabVIEW對系統(tǒng)的獨立模塊進行整合，構建了友好的人機交互頁面。 同時，本文對實驗樣機的部分加工樣件的凸點質量進行了外觀目測和剪切力實驗。實驗針對激光的焦點和焊接平面的距離、調節(jié)輸出功率、電流大小、回流時間長短、控制助