BGA芯片封装引脚平面度视觉检测系统优化

随着半导体集成电路设计技术及制造工艺的飞速发展，集成电路的引脚封装越来越复杂。BGA芯片对应着一种大规模集成电路引脚封装技术，芯片的引脚为球型，在芯片表面上呈阵列分布。BGA芯片中所有引脚被设计在一个平面内，这样确保芯片焊接在电路板上时，所有引脚和电路板良好接触。引脚的共面性是反映BGA芯片封装质量的重要参数，在芯片制造过程中必须进行检测。

图6 BGA芯片引脚平面度视觉检测原理

Fig.6 The visual inspection principle for the planenees of BGA chip leg

视觉检测手段是实现BGA芯片引脚共面性检测的理想方法，测量原理如图6所示。测量装置包括光平面投射器、光学系统、CCD摄像机。调整光平面投射器使光平面和芯片引脚平面正交，并且使光平面和引脚阵列的一个方向平行，如图6所示。光平面和BGA芯片引脚相交的图像通过光学系统由CCD摄像机接收、分析图像，可以测量芯片引脚的空间三维坐标。测量时，BGA芯片在二维工作台上沿芯片引脚阵列的另一方向移动，扫描全部引脚，并完成对全部引脚的测量。(www.xing528.com)

图6所示的测量原理可以在一个坐标系中测得BGA芯片所有引脚的三维坐标，并根据共面性评定准则，给出BGA芯片引脚的共面性参数。

图6中光学系统是将光平面和芯片引脚相交的线阵图像分解成几段，形成面阵图像，充分利用面阵CCD摄像机的空间分辨率，提高测量精度。

在图6所示的测量原理中，相应地研究了工作台移动误差的补偿模型，这样就可以将该测量原理真正用于芯片生产过程中的在线测量。