基于X射线的BGA空洞缺陷3D检测方法

• 作者: 刘永斌 安冬 邵萌 须颖
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: X射线 BGA 空洞缺陷 3D检测
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 155-162
• 页数: 8页
• 分类号: TU391
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2020.01.19

摘要

目的 对球栅阵列封装(Ball Grid Array,BGA)芯片中由于焊接过程中产生的气体未能及时逸出所致的空洞缺陷进行3D检测,以降低缺陷检测难度和提高准确率,为实现BGA产品的流水线检测奠定基础.方法利用X射线三维显微镜对BGA芯片进行扫描与重建得到3D模型,将模型等距切片后转为灰度图像,根据3D可视化结果和灰度直方图选择固定阈值进行全局阈值分割,将分割得到的二值图进行连通区域标记并计算各区域面积,最后采用积分法求取焊球和空洞体积并计算空洞率.结果与2D检测方法对比,该方法可以有效去除图像中的多元器件重叠的不利因素,可直接观察空洞缺陷的大小及位置;在BGA切片图像中标记分割阈值的等值面并测量焊球和空洞的直径,将测量结果与DR图像中的测量值对比,最大误差为3.726 μm,表明该方法可以准确地分割焊球及空洞特征.结论该方法可以有效地检测出BGA中的空洞缺陷,并准确地计算出焊球和空洞体积及基于体积的空洞率.