基于BGA芯片的激光植球系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(lái)越多。同時(shí)，表面貼裝技術(shù)（SMT）的出現(xiàn)及廣泛應(yīng)用，大大增加了以BGA（Ball Grid Array）技術(shù)和倒裝芯片技術(shù)為代表的封裝技術(shù)的應(yīng)用與普及。本文將激光回流焊引入植球工藝，并利用機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行定位，搭建了激光植球系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。整機(jī)主要由視覺(jué)定位系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、激光控制系統(tǒng)組成。 視覺(jué)定位系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)獲取芯片圖像中焊盤位置坐標(biāo)信息，計(jì)算其相對(duì)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(duì)前期開(kāi)發(fā)的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行功能接口封裝，使其能夠被圖形化的編程平臺(tái)LabVIEW調(diào)用，為系統(tǒng)集成提供方便快捷的功能接口。對(duì)系統(tǒng)實(shí)際構(gòu)建過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和不足，文章做了針對(duì)性的改進(jìn)和完善。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)待加工芯片的工位定位。根據(jù)植球工藝的行業(yè)規(guī)范和工藝流程，文章實(shí)現(xiàn)了植球機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制流程。并針對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)X-Y定位平臺(tái)中存在的裝配誤差，提出了一種基于機(jī)器視覺(jué)的標(biāo)定方法，通過(guò)軟件補(bǔ)

3、償對(duì)X-Y定位平臺(tái)的定位精度進(jìn)行了校正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)在加入了補(bǔ)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(fù)責(zé)激光輸出功率、電流、輸出時(shí)間控制。本文引入了圖形化的開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW對(duì)系統(tǒng)的獨(dú)立模塊進(jìn)行整合，構(gòu)建了友好的人機(jī)交互頁(yè)面。 同時(shí)，本文對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的部分加工樣件的凸點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行了外觀目測(cè)和剪切力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)針對(duì)激光的焦點(diǎn)和焊接平面的距離、調(diào)節(jié)輸出功率、電流大小、回流時(shí)間長(zhǎng)短、控制助