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(jìn)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(biāo)要求進(jìn)行深入分析，確定了通過顯微視覺技術(shù)進(jìn)行焊盤定位和凸點質(zhì)量檢測的方案，搭建了由機(jī)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(biāo)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(jìn)的隨機(jī)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(zhǔn)確地提取出焊盤中心的亞像素坐標(biāo)，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(biāo)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