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(shù)（SMT）的出現(xiàn)及廣泛應用，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(diào)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(gòu)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(jù)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(jié)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(gòu)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(zhì)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(diào)節(jié)輸出功率、電流大小、回流時間長短、控制助