BGA焊球高度和直徑測量

工程背景

測量背景

BGA 封裝工藝為製造晶圓積體電路 IC 和 PCB 電路板之間的連線提供更多可能。BGA 工藝有一定的技術要求，必須嚴格且精確控制其生產製作，包括確保 BGA 球數量、尺寸和位置的精確性，從而保證封裝質量。

相機選型

Hypersen-LCF3000

測量項

BGA小球的高度與直徑

檢測要求

測量精度 ≤ 0.01mm 測量重複性 ≤ 0.004mm 測量週期 ≤ 1s

解決方案

使用Vision-Studio軟體，首先獲取BGA球的位置，然後通過迴圈測量的方式，測量BGA球的高度與直徑資訊。執行速度快，精度高，同時流程簡單，模組化，方便搭建。

設計思路

執行效果展示

• 工程結果展示

  • 高度結果：

    
    

  • 直徑結果：

    
    

專案流程

一、初始化

1. 使用Lua脚本工具

• 拼接表頭字串，儲存到csv檔案

經驗

.. 用於string型別字串拼接

part1 = "Hello, "
part2 = "world!"
result = part1 .. part2
print(result) # 輸出: Hello, world!

,作為分隔符，分割每個資料項

-- 用于拼接表头的字符串
writeC = ""
writeH = ""

-- 如果文件不存在拼接表头字符串写入文件
if FileExists("./Circle.csv") == false then
    writeC = writeC .. "Time,"
    for i=1,196,1 do
        writeC = writeC .. "R" .. i .. ","
    end
end

PrintToFile("./Circle.csv",writeC)

if FileExists("./Height.csv") == false then
    writeH = writeH .. "Time,"
    for i=1,196,1 do
        writeH = writeH .. "H" .. i .. ","
    end
end

PrintToFile("./Height.csv",writeH)

2. 使用加载点云工具，載入點雲。

二、預處理

位置調整

1. 使用3D方形探针工具，得到工件的左側與上側兩條邊。

2. 使用3D几何交点工具，繫結上一步運算元變數輸出的兩條邊作為輸入幾何，輸出兩直線交點。

3. 使用3D位置调整工具，繫結上一步運算元輸出輸出的直線交點作為新原點調整點雲位置。

擬合平面

1. 使用3D区域工具，選擇擬合平面的區域。

2. 使用3D平面工具，繫結上一步運算元輸出的變數區域作為輸入區域，擬合平面並將其設定為零平面。

   

裁切出待測區域

使用3D裁切工具，將BGA球從IM1擷取至IM2中，用於後續高度及直徑測量。

複製IM用於不同子程式呼叫

複製IM2到IM3和IM4，分別用於高度和直徑測量。

提示

使用並行呼叫子程式時，每個子程式需要在不同的IM執行。

三、高度直徑測量

1. 使用3D斑点工具：找到所有的BGA球的位置資訊

2. 使用3D高度工具，繫結3D斑点工具輸出變數中區域作為輸入區域，對所有BGA球進行高度測量。

   

3. 使用3D圆工具，繫結3D斑点工具輸出變數中區域作為輸入區域，獲取BGA球擬合圓資訊（圓心，半徑，方向向量）。

四、資料儲存

使用Lua脚本工具

• 繫結全域性變數中儲存的高度資訊及直徑資訊

• 編輯lua指令碼拼接高度直徑資訊到字串

• 將測量的196個球的資訊寫入檔案中。

-- 用于拼接表头的字符串
writeC = ""
writeH = ""

-- 如果文件不存在拼接表头字符串写入文件
if FileExists("./Circle.csv") == false then
    writeC = writeC .. "Time,"
    for i=1,196,1 do
        writeC = writeC .. "R" .. i .. ","
    end
end

PrintToFile("./Circle.csv",writeC)

if FileExists("./Height.csv") == false then
    writeH = writeH .. "Time,"
    for i=1,196,1 do
        writeH = writeH .. "H" .. i .. ","
    end
end

PrintToFile("./Height.csv",writeH)