基于图像处理的BGA封装器件缺陷检测算法

提出了一种BGA焊球缺陷检测算法 ,通过图像处理技术 ,检测BGA器件各焊球的中心位置、焊点直径、各行列坐标等参数 ,以检测是否发生焊球丢失、移位、焊球过大或过小以及桥连等缺陷 ,从而保证BGA器件的质量。     

结合全卷积网络和K均值聚类的球栅阵列焊球边缘气泡分割

针对在球栅阵列（BGA）气泡检测中,由于图像干扰因素的多样性导致焊球存在边缘气泡与背景之间灰度级接近,从而造成焊球气泡分割结果不精确的问题,提出了一种结合全卷积神经网络（FCN）和K均值（K-means）聚类分割的焊球气泡分割方法。首先根据所制作的BGA标签数据集搭建FCN,通过训练该网络得到合适的网络模型,再对待测BGA图像进行预测处理得到图像的粗分割结果;然后对焊球区域映射提取,通过同态滤波法提高气泡区域辨识度,再使用K-means聚类分割对图像进行细分割处理,得到最终分割结果图;最后对原图焊球及气泡区域进行标注识别。将所提出的算法与传统BGA气泡分割算法进行对比,实验结果表明,所提出的算法对复杂BGA焊球的边缘气泡分割精确,图像分割结果与其真实轮廓高度匹配,准确度更高。     

基于点模式匹配的BGA芯片视觉检测与定位算法及其实现

点模式匹配是视觉测量中的一种新方法;针对贴片机生产中BGA芯片的图像识别对中问题,系统地介绍了BGA的视觉检测任务,提出了基于点模式匹配的快速定位算法;该算法针对BGA焊球分布特点,对传统点模式匹配算法进行优化,大大减少了运算量;现场实际运行结果表明该算法的速度和精度都能满足实际生产的需要,并具有较强的鲁棒性。     

BGA焊点气孔缺陷的特殊结构光质量检测

为了解决球栅阵列（BGA）焊点气孔缺陷的在线检测问题,开发了一种特殊的结构光检测技术。同时用环形红光和十字形绿光发射二极管（LED）照明BGA芯片,通过环形和十字形的中心,布置一个带有远心透镜的电荷耦合器（CCD）摄像机记录小球上红色圆环和绿色十字的图像。根据图像半径方向上的纹理频谱分布特征,引入人工神经网络（ANN）算法对BGA芯片的气孔缺陷进行检测。采用真实的BGA焊点进行实验,结果验证了方法的精度和可行性。     

某产品BGA虚焊原因分析及整机综合应力筛选

很多电子产品采用塑封球栅阵列封装(PBGA)器件,由于BGA焊点隐藏在芯片底部,装配后不利于检测,存在很大的质量隐患。本文首先对某产品的BGA虚焊原因进行分析,然后根据受筛产品的特性、温箱使用效率和经济性,最后设计了一种温度循环+振动的综合应力筛选办法。结果表明,综合试验筛选度优于0.98。该方法既节省了筛选时间,又提高了产品可靠性,实际应用也更易操作。能够满足批量生产产品筛选的需要,为综合环境试验的应用提供了技术支撑。     

基于视觉检测技术的浮球姿态测量

给出一种基于图像信息估计被测浮球及其中心轴孔空间姿态的视觉检测方法.若相机焦距已知,且给定空间球与圆特征的形状参数,则可由单视方法估计该球心与圆特征中心位置及其法向方向.基于该算法,可实现对被测球体中心轴端面法线方向的估计,同时还可估计出被测球体及端面中心的位置,从而实现对目标浮球位置及姿态的非接触测量.数值仿真及实际图像处理结果表明了该算法的有效性.     

基于机器视觉的BGA芯片检测对中技术

根据球栅阵列(BGA)结构芯片贴装技术的特点,分析芯片锡球排列的特征,提出一种基于机器视觉技术的BGA芯片检测对中技术。包括灰度值直方图处理、动态阈值分割技术,并结合机器视觉软件在 VC 开发平台下验证其可行性。实验结果表明,该技术能提高芯片对中检测的准确性,较好地处理非线性光照。     

球栅阵列制备方法研究

为顺应大规模、超大规模集成电路发展趋势,更好满足我国近年来对小型化、高频高速应用的需求,针对BGA技术高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的特点,介绍了"助焊剂-锡铅焊球"、"焊锡膏-锡铅焊球"和"焊锡膏-高铅焊球"三种球栅阵列制备方法.通过阐述三种制备方法的原理和特点,列举制备过程中容易产生的问题并提出应对措施;采...     

自动光学检测技术在芯片封装中的应用

“翻转芯片焊球点阵排列”是一种表面贴片封装技术,使用翻转芯片与焊球点阵排列相结合的结构。然而,芯片封装的最终质量受制作中每个工艺过程的影响。因此,对于某些工艺流程的实时检测将会在整个工艺流程中起到及其重要的作用。非接触检测技术不但可以检测到芯片中的微观特性,对器件不会造成损坏,而且诸如自动光学检测,自动X射线检测等还能提供良好的工艺控制信息。本文概述了FCBGA芯片封装生产工艺特点以及封装工艺流程,并介绍了运用于其中的光学检测和X射线检测等几种非接触检测技术,着重介绍其中的自动光学检测的基本原理及检测算法,这些方法对于芯片封装工艺中的缺陷检测有重要意义。     

信息系统分布式安全检测模型及其设计

提出了一种分布式安全检测模型,可应用不同规模信息系统的安全检测。系统采用攻击和验证相结合的方法,从正反两个方向对被测系统进行检测,并给出了一种检测作业、检测任务和检测状态相分离的作业运行机制,以减少多级检测生成的复杂度。     

冲击载荷下BGA焊点应有限元模拟

从动力学角度分析了PBGA组件在高加速度冲击载荷下的响应.采用解析法与有限元分析相结合的方式考察了PBGA组件的结构参数和材料特性等因素对焊点应力的影响,并运用参量分析法比较了这些因素对焊点应力的影响程度.分析结果表明:在冲击载荷下,焊点位置对焊点应力的影响最大,应力峰值出现在PBGA器件的最外端焊点上,而焊点高度、BGA模量以及PCB模量对焊点应力影响较小.增大焊点直径或减小焊点模量均可有效减小焊点的应力,选择适当的PCB厚度也可降低焊点的应力.     

基于FPGA的BGA焊点健康管理原理与实现

针对BGA封装的FPGA焊点故障频发的问题,提出了一种基于FPGA的BGA焊点失效监测模型及实现方法;对FPGA的BGA焊点失效原理进行了分析;基于IPC7095B确定了焊点易失效区域,并依据欧姆定律构建了检测模型;基于Xilinx的FPGA实现了对焊点健康信息的管理,并根据不同的检测标准对检测情况进行了比较     

Stereo Light Probe

In this paper we present a practical, simple and robust method to acquire the spatially‐varying illumination of a real‐world scene. The basic idea of the proposed method is to acquire the radiance distribution of the scene using high‐dynamic range images of two reflective balls. The use of two light probes instead of a single one allows to estimate, not only the direction and intensity of the light sources, but also the actual position in space of the light sources. To robustly achieve this goal we first rectify the two input spherical images, then, using a region‐based stereo matching algorithm, we establish correspondences and compute the position of each light. The radiance distribution so obtained can be used for augmented reality applications, photo‐realistic rendering and accurate reflectance properties estimation. The accuracy and the effectiveness of the method have been tested by measuring the computed light position and rendering synthetic version of a real object in the same scene. The comparison with standard method that uses a simple spherical lighting environment is also shown.     

锡膏激光扫描三维测量系统光强自适应调节技术

根据锡膏激光扫描三维测量系统在测量PCB电路板时底板和锡膏对激光光强的散射效果不同,设计并研制了一套光强自适应调节光源。该光源以程控电源为基础,分析光条中心提取效果与激光光强的关系,应用小波分解与频带能量比相结合的光强自适应调节算法实现测量系统光强自适应调节功能。进行了相关实验,实验结果表明该光源能够很好地实现锡膏激光扫描三维测量系统的激光光强自适应调节,并能选出最适合测量的激光光强,具有很好的适用性。     

Variable-Size Solder Droplets by a Molten-Solder Ejection Method

We have developed a molten-solder ejection method by which molten-solder droplets from a 13- (1 pL) to 450- mum (48 nL) diameter could be realized. This method has been developed as a technique to supply small solder balls. The authors have developed a newly designed solder ejection head and confirmed that solder balls with almost no surface oxidation can be formed by using this method. The diameter of the molten-solder droplets using an advanced head is 13 mum, which is much smaller than the 35 mum of a conventional minimum droplet. As the relative positioning accuracy, a standard deviation of 0.81 mum was achieved when the diameter of the solder droplets was 13 mum. Furthermore, by changing the drive waveform of the conventional head, we enlarged the diameter of the solder droplets to 450 mum, which was much larger than 200 mum of a conventional maximum droplet. In this case, the standard deviation of 26 mum as the relative positioning accuracy was also achieved when the diameter of the solder droplets was 450 mum.     

High-G drop effect on the creep-fatigue failure of SAC solder joints in BGA packages

Microsystem Technologies - The purpose of this work is to show the effects of drop impact on the creep-fatigue evolution of solder balls in an electronic device. Finite element method analysis was...     

不同温度规范对微电子封装可靠性影响的研究

使用Ansys有限元软件建立三维BGA封装模型,考虑在不同的保温时间和升降温时间情况下焊点的力学行为,并通过Darveaux的失效模型来计算并比较封装体的疲劳寿命。结果表明:对于焊点在温度循环过程中的疲劳寿命来说,保温时间的影响比升降温时间的影响大,保温时间超过20min之后对寿命的影响就很小了,说明温度循环测试的关键不应该在升降温时间而应该在保温时间上。