片式封装用自动钎焊机的研发

【摘要】目前在我国中小企业里类似SMA片式封装的钎焊部分，几乎都是手工完成的。针对片式封装手工操作效率低下，产品质量不高，工人劳动强度大等问题，研发了一种片式封装用自动钎焊机，从而弥补目前手工操作的不足，另一方面由于利用机器视觉的功能，使本设备可以识别更小芯片的极性，从而拓展了企业可封装产品系列。论文主要内容涉及钎焊机的结构设计、有限元分析、图像处理及其实验等。首先通过对现有工艺的分析研究，提出了转盘式自动钎焊机方案、带轮式自动钎焊机方案以及视觉型自动钎焊机方案。结合目前企业长远战略规划，最终确定研发视觉型自动钎焊机。在片式封装用钎焊机的整体结构设计中，基于模块化设计思想，从功能上将钎焊机分为摇盘供应和回收模块、二维工作台模块、芯片拾取模块、机器视觉模块、焊接夹具移动模块以及焊接模块六个模块。其次利用有限元软件AnsysWorkbench对钎焊机上双机械手安装架进行静力学分析以及对机架进行模态分析，找到了工作台薄弱之处并对工作台薄弱环节进行加强优化后，再一次对机架进行模态分析，对比先后分析结果，可知工作台刚性得到明显提高。最后在机器视觉方面利用HALCON图像处理软件编写了具有亚像素精度的芯片边缘提取软件，并计算芯片在摇盘凹槽中的角度偏差、中心位置偏差并采用基于面积差方法快速精确识别芯片极性。通过实验拍摄60张芯片的照片，计算统计出芯片不同极性面积分布区间，为区分芯片极性提供科学的依据。
【作者】陶勇；
【导师】刘庆民；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】封装；有限元分析；图像处理；亚像素；HALCON；

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