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微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀論文
隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)也在不斷的進(jìn)行革新，在微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀三位實(shí)體化技術(shù)方面的研究也在加大力度，從而促進(jìn)三維實(shí)體化的發(fā)展。本文主要對(duì)微電子組裝焊點(diǎn)的二維圖像轉(zhuǎn)化成為三維實(shí)體技術(shù)進(jìn)行探討，并通過灰度重構(gòu)方法從而得到焊點(diǎn)表面的三位點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)將三維點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體化技術(shù)。
文中主要對(duì)微電子組裝焊點(diǎn)同圖像的特點(diǎn)進(jìn)行研究，并應(yīng)用灰度重構(gòu)方法重構(gòu)焊點(diǎn)的高度，還要依據(jù)點(diǎn)成面、面成體的原理在ANSYS軟件中進(jìn)行編程，從而實(shí)現(xiàn)將焊點(diǎn)轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體。
在微電子組裝中，主要應(yīng)用的是混合微電子技術(shù)和微電子技術(shù)，就是在電路基板上的芯片等其他元件應(yīng)用微細(xì)焊接技術(shù)而形成的工藝技術(shù)。其中，微電子的組裝技術(shù)主要應(yīng)用于航天、航空等平臺(tái)中，并得到廣泛應(yīng)用。微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀三維實(shí)體化可以在很大程度上確保焊點(diǎn)和其他元件的安全可靠性，并具有長(zhǎng)度短、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。
因此，焊點(diǎn)的三維實(shí)體化成為了焊點(diǎn)三位質(zhì)量檢測(cè)中比較困難的問題，并逐漸成為焊點(diǎn)質(zhì)量三位檢測(cè)與質(zhì)量控制的重要內(nèi)容。當(dāng)前比較常用的三維方法主要有灰度重構(gòu)方法、激光掃描法、SFS法等，其中SFS這一方法相對(duì)來說重構(gòu)的時(shí)間短、速度快等特點(diǎn)。在下文中主要針對(duì)電力組裝焊點(diǎn)同圖像進(jìn)行分析，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)的模型，通過SFS方法進(jìn)行重構(gòu)得到點(diǎn)陣，應(yīng)用APDL語言，將點(diǎn)陣進(jìn)行離散直至成為三維實(shí)體化。
1微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀三維實(shí)休化技術(shù)的基本原理
微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀三位實(shí)體化在工作中具體的工作流程為：第一步，對(duì)事前所采集到的微電子組裝焊點(diǎn)的二維圖像進(jìn)行細(xì)化處理，圖像的細(xì)化處理過程包括圖像的平滑、漸變、灰度等;第二步，主要以光的反射理論為依據(jù)，并通過對(duì)焊點(diǎn)表面的反射成分進(jìn)行進(jìn)=步分析，從而得出比較適合微電子組裝焊點(diǎn)的反射模版;第三步，就是對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行重組的工作，其中以SFS技術(shù)為重組基礎(chǔ)，還需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的約束條件，應(yīng)用焊點(diǎn)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(jù)三維實(shí)體化技術(shù)的根本原理，并對(duì)三維狀態(tài)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行深度研宄，這樣就可以很好的將微電子組裝焊點(diǎn)二維圖像轉(zhuǎn)化為焊點(diǎn)的三維實(shí)體圖像。
2微電子組裝焊點(diǎn)表面的三維實(shí)體化的重構(gòu)
在SFS的方法中，可以更加快速的進(jìn)行三維重構(gòu)，在重構(gòu)中也只需一幅灰度圖像進(jìn)行。對(duì)于光的反射模型，就是對(duì)光的照射反射角同入射角間的聯(lián)系，這種聯(lián)系方法通過數(shù)學(xué)方式進(jìn)行表達(dá)出來，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法表達(dá)出來的可以準(zhǔn)確的對(duì)物體表面上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，還可以將點(diǎn)投向?qū)嶒?yàn)者的眼中，通過眼中看到的點(diǎn)的光亮度和色彩度組成大小進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算完成后，還可以建立Oren-Nayar模型，這個(gè)模型是最常用的漫反射物理光照的模型。
當(dāng)然，除了漫反射之外，一些物體還要進(jìn)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(diǎn)在取得的這一時(shí)間段內(nèi)，光源的方向與拍攝的方向是同步的，因此，我們可以得到簡(jiǎn)化的漫反射模型為：
Ld=(Acos9+Bsin29)XpL/n
焊點(diǎn)主要由金屬構(gòu)成的，因此，焊點(diǎn)中除了漫反射還有鏡面反射，這樣就會(huì)有相對(duì)來說比較明亮的E域，所以在焊點(diǎn)表面三維實(shí)體化重構(gòu)中一定要注意鏡面反射帶來的影響。還要根據(jù)相應(yīng)的實(shí)際情況調(diào)整鏡面反射數(shù)據(jù)和漫反射數(shù)據(jù)，這樣可以使計(jì)算的更加準(zhǔn)確。
3應(yīng)用APDL語言，將微電子紐裝焊點(diǎn)三維形狀進(jìn)行實(shí)體化
在SFS的方法中，重構(gòu)出來的圖不能得出有焊點(diǎn)的三維實(shí)體圖，只能是焊點(diǎn)表面三維離散的點(diǎn)陣，因此，就需要將點(diǎn)陣進(jìn)行三維實(shí)體化，這樣就可以更好的把焊點(diǎn)的點(diǎn)陣轉(zhuǎn)換為焊點(diǎn)的三維實(shí)體。在將微電子組裝焊點(diǎn)三維形狀進(jìn)行實(shí)體化時(shí)，需要將關(guān)鍵點(diǎn)找到，并根據(jù)三角形的生成辦法，然后將相互挨著的多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)連接形成面，最后就要把連接成的面進(jìn)行合成，相鄰的面之間也要進(jìn)行合成，這樣就可以將焊點(diǎn)三維形狀進(jìn)行實(shí)體化。在這一過程中還需要應(yīng)用到ANSYS軟件來進(jìn)行微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀自動(dòng)三維實(shí)體化的工作，要注意關(guān)鍵點(diǎn)的格式，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)后還要按照步驟創(chuàng)建關(guān)鍵線、關(guān)鍵面，最后創(chuàng)建關(guān)鍵體，關(guān)鍵體完成后就可以快速的將微電子組裝焊點(diǎn)三維形狀實(shí)體化。
4對(duì)微電子組裝焊點(diǎn)表面三維實(shí)體化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)過程中，可以獲得微電子組裝元件和焊點(diǎn)的圖像，并建立焊點(diǎn)表面的光照反射的模型，通過模型對(duì)焊點(diǎn)表面進(jìn)行三維重構(gòu)工作，然后就可以得出焊點(diǎn)表面的三維離散點(diǎn)陣。與此同時(shí)，為了使重構(gòu)的效果更加明顯，可以根據(jù)漫反射模型和鏡面反射模型來進(jìn)行對(duì)比，得出焊點(diǎn)表面三維離散點(diǎn)陣。在三維實(shí)體化實(shí)驗(yàn)中可以看出，焊點(diǎn)表面光照反射模型中中間剖面的曲線連續(xù)性比較強(qiáng)，其顯示的效果是最好的，這是因?yàn)椋趯?shí)驗(yàn)中，充分考慮到了漫反射模型和鏡面反射模型而產(chǎn)生的結(jié)果。
根據(jù)此方法，在ANSYS的軟件中，可以自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體化操作，這樣就可以更好的將二維圖像轉(zhuǎn)化為三維圖像，也使轉(zhuǎn)化中的可操作性大大增強(qiáng)。
5總結(jié)
微電子組裝焊點(diǎn)表面形狀三維實(shí)體化技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上增強(qiáng)了焊點(diǎn)的可靠性。
在本文中，主要利用了焊點(diǎn)表面的漫反射模型和鏡面反射模型從而得出了焊點(diǎn)表面的三維離散點(diǎn)陣，并通過ANSYS軟件進(jìn)行了具體的微電子組裝焊點(diǎn)表面的三維實(shí)體化操作。在這一過程中，很好的解決了微電子組裝焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)與控制中的難題，為以后更好的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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