第
32
卷第
11
期
2009
年
11
月
合肥工业大学学报(自然科学版)
JOURNAL
OF
HEFEI UNlVERSITY
OF
TECHNOLOGY
基于机器视觉的
BGA
芯片缺陷检
及其
MATLAB
实现
夏链,贾伟妙,崔鹏,韩江
(合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥
230009)
Vo
l.
32
No.
11
Nov. 2009
摘
要:文章应用机器视觉技术,采集回流之前的球栅阵列
(BGA)
芯片图像,对图像进行预处理后,运用点分
析方法对图像中各个焊球区域进行标记,通过计算获得焊球数目以及各个焊球位置、大小等特征信息,建立判
断标准并依次序对这些信息进行比对,从而判断芯片合格与否,并对不合格芯片判断其缺陷类型;研究采用
MATLAB
完成图像预处理以及具体的检测程序编写;实验结果证明,此方法可以正确识别缺陷类型,在检测
速度以及可靠性方面有很好的保证。
关键词:球栅阵列
J
;点分析;机器视觉;
MATLAB
中图分类号
:TP391
文献标识码
:A
文章编号:
1003-5060( 2009) 1
1-1
652-04
Defects inspection and MATLAB realization
of
BGA
chips based on machine vision
XIA Lian,
JIA
Wei-miao,
CUI
Peng,
HAN
Jiang
(Sc
h
∞
1
of
Machinery and Automobile Engineering, Hefei University
of
Technology, Hefei
230009
, China)
Abstract:
This
study
captures
the
images of ball grid
array(BGA)chips
before
they
are reflowed
by
ap-
plying machine vision technology.
Then
the
blob analysis algorithm is used to sign each solder ball af-
ter
the
image pretreatment. By calculating
the
balls'
features can be
got
, such as total number, their
positions and sizes
, etc.
The
distinctive
standard
is established and
the
obtained features are compared
with
the
standard
so as
to
check
the
regular chips and know
the
defects of
other
chips.
In
the
study
,
MA
TLAB
is used
to
carry
out
image
pretreatment
and detection programming. Experiment results
prove
that
this algorithm can distinguish defects properly and can assure
the
detecting speed and relia
bility.
Key words: ball grid
array;
blob analysis; machine vision;
MA
TLAB
球栅阵列
BGA(Ball
Grid
Array)
是一种新的
芯片封装形式,它以封装体底面矩阵状排列的焊
球作为引出端,相比于传统的针状四边引脚的方
型扁平式封装
QFP(Quad
Flat
Package)
具有以
下优点
[1]:
①输入输出点数增多;②较好的共面
性;③没有器件引脚弯曲的问题;④引出端节距
大,降低了焊膏印刷难度,减少了由于焊膏印刷而
引起的焊接短路问题;⑤焊球的表面张力可以使
器件在回流焊过程中自动校正,因此对于焊球点
收稿日期:
2008-11-13
的定位要求较低;⑥良好的电性能和热性能;⑦
较高的封装与基板组装良率。
尽管
BGA
封装具有诸多优点,但由于现有
封装技术的限制,使芯片在植球中会出现焊球缺
失等缺陷,而回流之后的
BGA
返修又十分困难。
因此,本文设计了在
BGA
芯片回流之前对其进
行检测,这对于提高产品可靠度以及优化整个生
产过程,都是非常有利的。
在生产线上,传统的人工检测会因疲劳以及
作者简介:夏链(1
964
一)
,女,四川乐山人,合肥工业大学副教授,硕士生导师;
韩
江(1
963
一)
,男,河南项城人,合肥工业大学教授,博士生导师.