1、Confidential SEMICONDUCTOR PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY more than high tech First Technology China Ltd. Kohyoung SPI-原理介绍 Issue Date: Feb 20 2009 Prepared by:Solon Luo Confidential First Technology China Ltd. 机器原理介绍: 简单介绍: 光源LED发射出白色的灯光,通过Grating(带有 条纹的玻璃片)透射,在通过Projection Lens反射 到PCB上,CCD Camea接收
2、到数据信息后传到 PC影像卡,通过PC计算出数据. Confidential First Technology China Ltd. 结构示意图 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 H X1 是光源和PCB的角度(已知),通过求出X1即可求出H的高度。 X1表示的是实际的光偏移位置。 计算公式： tan =H/X1 光源 CCD Camera 被测物 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grarscale(灰阶度) Y X Position(投射到PCB上 像素点实际位置
3、,机台已经定 义,是已知的) 0 255 上图中黑白条纹光照到待测物上，产生一个Sin波，根据数学计算原理，Y=Sin X计算 根据数学公式定义Sinx的范围只是1到-1，达不到255的灰阶度为了补偿Y（灰阶度） 的范围，加上Modulation值a,SinX的最大值是1，Modulation值乘以X（实际的位置） 可补偿SinX最大值是1的范围。所以，计算公式变为：Y=a*SinX Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Modulation a-指的是Grayscale的变化，描述条纹光的清晰 程度。 白 黑 波的黑白变化程度反映了
4、清 晰程度，黑白不清楚， Modulation值越小。 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grarscale(灰阶度) Y X Position 0 +A(255) -A b 根据数学定义Y=a sinx,最小值是-1，Grarscale的值是在0-255 之间变化不可能是负值因此加上b的补偿值，（b在这里可以理解为 实际生产中PCB的反光程度）。 此时的公式变为：Y=a sinx+b(每一个像素点的公式） Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grarscale(灰阶度
5、) Y X Position(投射到PCB上 像素点实际位置,机台已经定 义,是已知的) 0 255 Y1,Y2,Y3,Y4 通过PZT Motor 控制Grating移动4次拍摄4张照片产生4个sin波，即 Y1，Y2，Y3，Y4。 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Y X Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grarscale(灰阶度) Y X Position 0 255 Y1，Y2 是移动像位的多少，即像位差。图中Y1到Y2的像位差。 此时的公式为Y1=a si
6、n(x+ )+b Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grarscale(灰阶度) Y X Position(投射到PCB上 像素点实际位置,机台已经定 义,是已知的) 0 255 Y1,Y2,Y3,Y4 通过PZT Motor 控制Grating移动4次拍摄4张照片产生4个sin波，即 Y1，Y2，Y3，Y4。 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grating移动4次，每次移动1/4个像位，求出的值。 Y1=a sin(x+ )+b, 第1次移动得到Y2=a sin(
7、x+ +/2)+b 第2次移动得到Y3=a sin(x+ +)+b 第3次移动得到Y4=a sin(x+ +3/2)+b Y1-Y2=a sin(x+ )+b-a sin(x+ +/2)+b Y1-Y2=a sin(x + )+b-cos(x+)+b . 1=+/- tan(), 2=/2+/- sin(),在4个可能的解中，有2个是一 样的。选择2个一样的解，就是的值。 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 H X1 计算公式： tan =H/X1 光源 CCD Camera 被测物 X1表示的实际偏移的位置，表示的是移动的像位差。
8、 Confidential First Technology China Ltd. 高度的计算原理 Grarscale(灰阶度) Y X Position 0 255 Y1,Y2,Y3,Y4 M M代表周期，设备校正的时候已经做好（已知） 摩尔条纹原 理发出干扰 的大波 X1=M +nM(之前的3个公式中计算出的值，利用摩尔条纹原理对波进行干扰 ，形成一个大波，可算出占整个周期中的？/？因此算出长度，长度即是 实际光偏移的距离，就是X1，再通过X1求出h. 公式中的n是通过原X（Position物体的实际位置算出来的,是指第几个波， 即移动4次的波Y1，Y2，Y3，Y4） Confidenti
9、al First Technology China Ltd. 高度的计算原理 X1=M+nM tan =H/X1 tan=H/M+nM H=tan(M+nM) 每一个像素点的高度计算方法为： Solder的体积计算方法： V=（HPixcel size) Solder高度的计算方法： H=V/A Confidential First Technology China Ltd. 四种高度计算方法 1、H=V/A(最常用的计算方法,也是机器的默认计算方法). 2、Peak to Peak(两个之间高度差） PIXEL点数量 H H1 H2 H1表示为基准高度,H2表示为 锡膏的高度 Confide
10、ntial First Technology China Ltd. 四种高度计算方法 3、Range(H1，H2分别占总体积的百分比） H V H1 H2 H=H2-H1 H=V*10%/Pad size-V*5%/Pad size 假如H1占5% 假如H2占10% Confidential First Technology China Ltd. 四种高度计算方法 4、Detail Range (H1，H2分别占总体积的百分比/2） H V H1 H2 H=(H2-H1)/2 H=(V*10%/Pad size-V*5%/Pad size)/2 假如H1占5% 假如H2占10% Confidential First Technology China Ltd. 机器原理介绍
