微電子組裝焊點表面形狀論文

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隨著我國科技的不斷髮展,各個領域技術也在不斷的進行革新,在微電子組裝焊點表面形狀三位實體化技術方面的研究也在加大力度,從而促進三維實體化的發展。本文主要對微電子組裝焊點的二維影象轉化成為三維實體技術進行探討,並通過灰度重構方法從而得到焊點表面的三位點雲,實現將三維點雲轉化為三維實體化技術。

微電子組裝焊點表面形狀論文

文中主要對微電子組裝焊點同影象的特點進行研究,並應用灰度重構方法重構焊點的高度,還要依據點成面、面成體的原理在ANSYS軟體中進行程式設計,從而實現將焊點轉化為三維實體。

在微電子組裝中,主要應用的是混合微電子技術和微電子技術,就是在電路基板上的晶片等其他元件應用微細焊接技術而形成的工藝技術。其中,微電子的組裝技術主要應用於航天、航空等平臺中,並得到廣泛應用。微電子組裝焊點表面形狀三維實體化可以在很大程度上確保焊點和其他元件的安全可靠性,並具有長度短、質量輕的特點。

因此,焊點的三維實體化成為了焊點三位質量檢測中比較困難的問題,並逐漸成為焊點質量三位檢測與質量控制的重要內容。當前比較常用的三維方法主要有灰度重構方法、鐳射掃描法、SFS法等,其中SFS這一方法相對來說重構的時間短、速度快等特點。在下文中主要針對電力組裝焊點同影象進行分析,進而發現焊點的模型,通過SFS方法進行重構得到點陣,應用APDL語言,將點陣進行離散直至成為三維實體化。

1微電子組裝焊點表面形狀三維實休化技術的基本原理

微電子組裝焊點表面形狀三位實體化在工作中具體的工作流程為:第一步,對事前所採集到的微電子組裝焊點的二維影象進行細化處理,影象的細化處理過程包括影象的平滑、漸變、灰度等;第二步,主要以光的反射理論為依據,並通過對焊點表面的反射成分進行進=步分析,從而得出比較適合微電子組裝焊點的反射模版;第三步,就是對焊點進行重組的工作,其中以SFS技術為重組基礎,還需要設定對應的約束條件,應用焊點表面光照的反射模版,這樣就可以順利的完成重組工作;第四步,根據三維實體化技術的根本原理,並對三維狀態的自動化技術進行深度研宄,這樣就可以很好的將微電子組裝焊點二維影象轉化為焊點的三維實體影象。

2微電子組裝焊點表面的三維實體化的重構

在SFS的方法中,可以更加快速的進行三維重構,在重構中也只需一幅灰度影象進行。對於光的反射模型,就是對光的照射反射角同入射角間的聯絡,這種聯絡方法通過數學方式進行表達出來,應用數學方法表達出來的可以準確的對物體表面上的點進行計算,還可以將點投向實驗者的眼中,通過眼中看到的點的光亮度和色彩度組成大小進行計算。計算完成後,還可以建立Oren-Nayar模型,這個模型是最常用的`漫反射物理光照的模型。

當然,除了漫反射之外,一些物體還要進行鏡面反射,鏡面反射中比較常用的模型是光照模型。在一般情況下,微電子組裝焊點在取得的這一時間段內,光源的方向與拍攝的方向是同步的,因此,我們可以得到簡化的漫反射模型為:

Ld=(Acos9+Bsin29)XpL/n

焊點主要由金屬構成的,因此,焊點中除了漫反射還有鏡面反射,這樣就會有相對來說比較明亮的E域,所以在焊點表面三維實體化重構中一定要注意鏡面反射帶來的影響。還要根據相應的實際情況調整鏡面反射資料和漫反射資料,這樣可以使計算的更加準確。

3應用APDL語言,將微電子紐裝焊點三維形狀進行實體化

在SFS的方法中,重構出來的圖不能得出有焊點的三維實體圖,只能是焊點表面三維離散的點陣,因此,就需要將點陣進行三維實體化,這樣就可以更好的把焊點的點陣轉換為焊點的三維實體。在將微電子組裝焊點三維形狀進行實體化時,需要將關鍵點找到,並根據三角形的生成辦法,然後將相互挨著的多個關鍵點連線形成面,最後就要把連線成的面進行合成,相鄰的面之間也要進行合成,這樣就可以將焊點三維形狀進行實體化。在這一過程中還需要應用到ANSYS軟體來進行微電子組裝焊點表面形狀自動三維實體化的工作,要注意關鍵點的格式,避免出現錯誤,建立關鍵點後還要按照步驟建立關鍵線、關鍵面,最後建立關鍵體,關鍵體完成後就可以快速的將微電子組裝焊點三維形狀實體化。

4對微電子組裝焊點表面三維實體化進行實驗

在實驗過程中,可以獲得微電子組裝元件和焊點的影象,並建立焊點表面的光照反射的模型,通過模型對焊點表面進行三維重構工作,然後就可以得出焊點表面的三維離散點陣。與此同時,為了使重構的效果更加明顯,可以根據漫反射模型和鏡面反射模型來進行對比,得出焊點表面三維離散點陣。在三維實體化實驗中可以看出,焊點表面光照反射模型中中間剖面的曲線連續性比較強,其顯示的效果是最好的,這是因為,在實驗中,充分考慮到了漫反射模型和鏡面反射模型而產生的結果。

根據此方法,在ANSYS的軟體中,可以自動的實現三維實體化操作,這樣就可以更好的將二維影象轉化為三維影象,也使轉化中的可操作性大大增強。

5總結

微電子組裝焊點表面形狀三維實體化技術的應用,在很大程度上增強了焊點的可靠性。

在本文中,主要利用了焊點表面的漫反射模型和鏡面反射模型從而得出了焊點表面的三維離散點陣,並通過ANSYS軟體進行了具體的微電子組裝焊點表面的三維實體化操作。在這一過程中,很好的解決了微電子組裝焊點質量檢測與控制中的難題,為以後更好的應用打下了堅實的基礎。