关于焊接的论文手工焊接论文

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1、关于焊接的论文手工焊接论文BGA器件手工焊接辅助定位系统设计摘要针对BGA器件焊接时难于定位的问题，设计了一种适用于手工焊接的辅助定位系统。详细介绍了该系统的设计原理、总体结构以及设计的关键技术。关键词BGA;手工焊接;定位BGA（BallGridArray）,即球栅阵列圭寸装，它是在基板的下面按阵列方式引出球形引脚，在基板上面装配IC芯片（有的BGA引脚端与芯片在基板的同一面）［1］。由于BGA封装的焊球位于芯片的底面，在贴装焊接时其焊球与电路板焊盘相应位置的准确定位是匚作的重点和难点。有关专家曾经指出，在生产制造中

2、所发生的要求返工的缺陷中，高达50%的问题是起源于贴装过程中所产生的问题［2］,BGA器件的准确定位是保证贴装焊接质量的关键环节之一，其在生产过程中的重要性可见一斑。1辅助定位系统原理本文提出了一种适用于手工焊接的BGA器件辅助定位系统,该系统用摄像头实吋获取定位操作的全过程，但在显示时，将图像中待焊接的BGA芯片用一个重构的器件图像代替，重构器件的图像采用透明方式显示,将底部的焊球呈现在芯片上面，这样，操作者可在显示屏上同时看见电路板上焊盘和BGA芯片上焊球,如图1所示，大大提高了操作的准确性和灵活性。在已知芯片几何

3、尺寸参数和摄像头放大倍率（通过测量图像中的焊盘间距得到）等参数的情况下，重构图像可以达到实用的精度。该系统不需要复杂的光学系统及相关的机械联动结构，结构简洁。职称论文发表专家2家期刊色发輕fwwwxjikanwangiiet010：51915776QQ:767669939咨探机构值得信前/也系统匚作原理示意图，如图2所示。首先采集印刷电路板的基准图像（没有移入BGA芯片吋的图像），获取当前的图像放大倍率等相关参数。然后进行芯片贴装定位操作，即将实际的BGA芯片移入。由于印刷电路板在整个操作过程中是固定不动的，所以基准图

4、像与BGA芯片移入后的图像的淤别就是前者无BGA芯片（基准图像），而后者有BGA芯片。对两幅图像进行差值、滤波、二值化等运算，就可检测出当前BGA芯片的实际位置。然后，根据获取的图像放大倍率等参数及芯片的实际结构参数（芯片手册可得到），构建出一个透明的BGA芯片图像。在显示时，用重构的透明的BGA芯片代替图像中实际的BGA芯片。对芯片贴装定位操作中的每一帧图像都进行上述处理，就可以在显示器上看到一个透明BGA芯片在电路板上移动，并使得操作者可同时看到电路板上焊盘和芯片下面的焊球。大大提高了操作的准确性和灵活性。2辅助定

5、位系统总体结构系统主要由工业显微镜、图像采集器、图像分析处理平台组成。其中数码显微镜使用的是深圳市赛克数码科技开发有限公司生产的工业级SK2104。这是一款针对工业品检、观测而开发的专业数码显微放大设备,配备照明设备，工作台,CCD摄像头和调节杆等。其主要性能指标如K：1）独有的双向借率同步专利技术；2）15X~45X连续变倍镜头；3）具有消场曲和消畸变的成像特质；4）纯白环形灯照明光源；5）内置式SONY高清晰CCI）;6）图像的数字化与传输采用USB接口的图像采集卡,与计算机的连接非常方便。软件系统是整个辅助定位系

6、统的核心，根据整个系统的功能,系统的软件结构和上要功能如图3所示，其中上要包括芯片数据输入模块、印刷电路板参数测量模块、图像分割模块和图像重构模块。芯片数据输入模块主要完成要焊接芯片的结构尺寸数据的输入，用户可以存入常用BGA芯片的结构尺寸数据，这些数据是重构芯片图像的基础。电路板图像测量模块主耍完成两项任务：1）通过测量电路板上BGA焊盘的间距获得当前图像的放大倍率。为了获得适合的显示效果，显微镜放大倍数在使用时要根据需要进行调节，但调节完成后显微镜的实际放大倍数并不能直接获得，因此，必需通过图像处理的方法计算出放大

7、倍数，用于后面的芯片图像的重构。由于电路板上BGA焊盘的间距是已知的（与芯片焊球的间距相等），通过图像测量技术，可获得在当前目放大倍数下，图像中每像素与实际长度单位的关系，即：（1）其中,L为从图像上获得的焊盘间的平均像素值,1为芯片焊盘间的实际距离值,为放大的比例系数。2）获得电路板基准（背景）图像（电路板基准图像是指没有移入BGA芯片时电路板图像）o由于电路板在整个定位操作的过程中是固定不动的，所以获得的电路板基准（背景）图像可以用来作为分割BGA芯片的参考图像，另外，在构造透明的BGA芯片时,BGA卜•面的电路板

8、部分，也是由电路板基准（背景）图提供的。图像分割模块的主要工作是获得覆盖在电路板上的芯片的位置信息，后续的图像重构模块就是以这个信息为依据放置重构芯片的。图像重构模块的任务是结合从电路板图像处理模块中获得的比例系数、从图像分割模块中获得的实际芯片的位置信息，及已知的芯片参数，构造出一个透明的BGA芯片，使芯片底部的焊球清晰地肚现在