[發明專利]一種BGA封裝錫球檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202010182171.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN112747670A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 丁俊飛;李浩天
• 申請（專利權）人: 奕目（上海）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊

一種BGA封裝錫球檢測系統，包括光場相機，鏡頭正對待檢測的BGA封裝錫球，用于獲取所述錫球的圖像；光源，光線射向所述BGA封裝錫球，用于幫助所述光場相機獲得所述錫球的圖像。所述錫球的檢測過程包括，調節所述光場相機的焦距和/或光圈，獲得多張所述BGA封裝錫球的散焦柔光純色校準板，得到所述錫球的光場白圖像；對所述光場白圖像進行校準，對所述光場相機微透鏡中心進行校準；對所述光場相機進行尺度校準；搭設調整所述光源；通過所述光場相機拍攝被測BGA錫球區域陣列，獲得多視角圖像及深度圖像；根據光場多視角圖像及深度圖像進行錫球的位置識別及定位；最終得到被測所述錫球三維尺寸測量信息及缺陷檢測信息。

技術領域

本發明屬于集成電路封裝測量技術領域，特別涉及一種BGA封裝錫球檢測系統及方法。

背景技術

近年來，隨著科技和工業水平的飛速增長，日常生活對電子產品的要求越來越高，需求量也越來越大。集成電路芯片的球柵陣列封裝錫球BGA技術在一定程度上提升了電路板的制作速度。但由于隨著精密封裝的發展，對錫球的要求比較嚴格，因此對于錫球的檢測速度成為制約該技術的一大關鍵因素。球柵陣列封裝錫球(英語：BGA、Ball Grid Array，以下簡稱BGA錫球)三維尺寸測量及缺陷檢測，可以采用光電檢測技術。錫球尺寸測量包括但不限于每個錫球的球心位置坐標、球直徑、球體積，各錫球的球心間距、排列誤差；錫球缺陷檢測包括但不限于錫球表面狀態，錫球體積過大過小，并判斷缺錫、少錫、連錫、異物等缺陷。

三維測量及缺陷檢測技術是機器視覺領域和測量領域的一項核心技術。三維測量及缺陷檢測指識別物體的三維信息及缺陷。而對BGA錫球三維尺寸測量及缺陷檢測一直都是工業外觀檢測的最難的議題之一。目前工業界對BGA錫球三維尺寸測量及缺陷檢測多為二維相機檢測后由人工復判，在錫球定位方面雖有優勢，但由于缺少高度信息，某一角度講只能判斷相應位置焊錫的有無，對焊錫體積、表面圓度、異物等各種復雜情況下的不良現象的檢出更多還是依靠人工復判與抽查，這對電子生產中進行自動化組網造成了嚴重制約。

光場相機的出現為BGA錫球三維尺寸測量及缺陷檢測提供了新的解決方向。光場相機在常規相機的傳感器和主鏡頭中間增加了微透鏡陣列，進而記錄光線的傳播方向，形成獨特的經過透鏡陣列編碼的光場圖像，對該光場圖像進行處理渲染，繼而可以得到三維信息。

發明內容

本發明提供了一種BGA封裝錫球檢測系統及方法，利用光場相機，實現對于集成電路BGA封裝錫球三維尺寸測量及缺陷檢測系統和方法。

本發明實施例之一，一種BGA封裝錫球檢測系統，該檢測系統包括，

光場相機，該光場相機的鏡頭正對待檢測的BGA封裝錫球，用于獲取所述錫球的圖像；

至少一個光源，該光源的光線射向所述BGA封裝錫球，用于幫助所述光場相機獲得所述錫球的圖像。

所述檢測系統對于所述錫球的檢測過程包括，

調節所述光場相機的焦距和/或光圈，獲得多張所述BGA封裝錫球的散焦柔光純色校準板，得到所述錫球的光場白圖像；

對所述光場白圖像進行校準，對所述光場相機微透鏡中心進行校準；

對所述光場相機進行尺度校準；

搭設調整所述光源；

通過所述光場相機拍攝被測BGA錫球區域陣列，獲得多視角圖像及深度圖像；

根據光場多視角圖像及深度圖像進行錫球的位置識別及定位；

最終得到被測所述錫球三維尺寸測量信息及缺陷檢測信息。