打造顶级装备-BGA返修台光学对位系统(内测版发布)

会员58155 · 发表于 2011-2-25 21:50:09

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本帖最后由韩一飞于 2011-3-7 18:40 编辑

现在市面上价格上万的高级bga返修台之所以贵，一个重要的卖点是因为有bga芯片光学对位功能，光学对位一方能节约反复对齐芯片与主板所用的时间，更重要的是能保证芯片引脚与主板焊盘100%对齐，从而大大提高BGA翻修成功率。今天有时间研究了下视频对位原理及初步实现，那么如何简单实现这个功能呢，其实原理很简单，用两个摄像头，背靠背的粘在一起，就做成了对位摄像头，对位摄像头放在主板和芯片之间，一个对着主板，拍摄主板焊盘影像，一个对着芯片，拍摄芯片引脚，然后用程序合成两个影像，通过移动芯片，使芯片引脚影像和主板焊盘引脚影像完全重合，即可实现光学精确对位。

我用的是两个笔记本摄像头

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两个摄像头粘在一起的效果

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用usb线连接到电脑的效果

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向下的摄像头成像的效果

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两个摄像头视频合成的效果

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对位效果，现在只是初步实现视频对位原理，还没有做专门对位用的xyz轴微调支架，目前不能精确对位，

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我写的简单视频对位程序，目前只验证对位原理，没有设计微调功能，以后有时间在完善。

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（内测版已发布，请下载内测版）

上部摄像头可以用类似这个固定，只是这个上下移动的距离和臂太短了，需要再加工，不知道论坛里面有没有兄弟能推荐个加工这东西的地方。

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下面是我初步的系统结构简图。

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这个支架加工没什么难度，关键是吸取芯片处要上下可调，并且要360可水平旋转，对位的时候将芯片大概对齐放在主板焊盘上，然后用真空泵将芯片吸取上移，然后将对位摄像头置于芯片和主板之间，微调支架，根据电脑显示出来芯片与焊盘的重影重合，就可以实现精确对位了，对好后移开摄像头，下移芯片到焊盘就完成了。

今天对程序做了改进，程序启动后全屏显示，并添加了一些微调校验功能。

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由于是手工将两个摄像头粘在一起，而且每个摄像头焦距不一样，所以成像后会有偏差，初次使用时，需要校验上下摄像头图像大小和位置，用快捷键就可以开启和关闭设置窗口。

2.28-更新内容：
为了方便对位，达到精确对位目的，今天添加了参考标尺和辅助网格线功能。有了参考线，对位跟方便更精确。

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3.4 -更新内容：
给拍摄芯片的镜头加了黑白滤镜和锐化边缘滤镜

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这个滤镜需要很好的照明光源配合才能发挥出效果。

3.4 更新内容：
BGA返修台光学对位系统第一个内测版本发布。

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点击这里下载内部测试版：

CAS Beta 1.2.2.zip (964.98 KB, 下载次数: 376)

会员336487 · 发表于 2011-2-26 10:21:41

楼主，我还是没弄明白，这2个笔记本摄像头，背靠背粘在一起，怎么能实现，一个是新片底部，一个是焊盘同时重影对位呢？楼主能拍下实际操作的图片吗？这个摄像头究竟是摆在什么位置的呢？

会员58155 · 发表于 2011-2-26 11:59:19

回复 airwings 的帖子

已经上传了系统结构简图

会员58155 · 发表于 2011-2-26 12:55:43

回复 wanchao0807 的帖子

上镜头拍摄芯片，下镜头拍摄主板焊盘，然后通过程序将两个视频合成在电脑屏幕上显示出来，就可以实现对位

会员58155 · 发表于 2011-2-26 13:28:29

回复 wanchao0807 的帖子

芯片上下移动肯定不能直接用手，芯片上下移动要使用带齿的导轨和旋钮，手转动旋律使芯片上下移动就不会错位

会员336487 · 发表于 2011-2-26 15:05:33

了解了，这关键不在于摄像头，关键在于，芯片向下移动的时候，必须保证非常精准，否则.....完全没意义~

会员58155 · 发表于 2011-2-26 15:27:38

回复 airwings 的帖子

保障芯片对位好后只向下移动，不在水平面移动有很多方法，也不是什么有技术含量的事情，发挥下想象力，很好解决，比如用两根平行的导轨，或者用比较宽的导轨。

会员262961 · 发表于 2011-2-26 20:38:52

楼主还应保证主板位置水平,芯片上下移动轨迹要跟主板垂直才行啊.对机械精度也应考虑在内.

会员58155 · 发表于 2011-2-27 19:57:54

今天对程序做了改进，程序启动后全屏显示，并添加了一些微调校验功能。

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由于是手工将两个摄像头粘在一起，而且每个摄像头焦距不一样，所以成像后会有偏差，初次使用时，需要校验上下摄像头图像大小和位置，用快捷键就可以开启和关闭设置窗口。

会员364677 · 发表于 2011-2-27 22:26:04

du对号主板后还要拿到BGA上要移动啊还是还要在BGA机器上完成设计想法可以支持请早日成功

会员383869 · 发表于 2011-2-27 23:46:37

没看明白射照头放在什么位罢啊

会员35291 · 发表于 2011-2-28 10:00:06

这个不错。又有的折腾了。
问下楼主软件是加了微调的了吗

会员11 · 发表于 2011-2-28 17:07:10

其实自动对位的短板在于要用吸盘来吸芯片，对于一个稍熟练的BGA操作员来说，桥的对位基本不是什么问题。

主要是CPU座子。

会员58155 · 发表于 2011-3-2 10:46:28

这几天论坛附件系统有问题，程序暂时下载不要，请以后在下载，或者等待下载我最终完善的程序，有朋友建议我上面和下面镜头用不同颜色的灯照明，这建议很好，其实我也是这样做的，只是只用了一个led灯源，上面是白色的（本来想找红色，可惜没找到），下面用的是蓝色，这几天又有新想法，就是给上面镜头加滤镜效果，先转换成黑白色，然后锐化，希望比用不同颜色灯效果好。

会员349909 · 发表于 2011-3-2 15:20:32

我觉得装不装摄像头是一样的只要在放芯片的时候与外围的那个线对齐就可以了

会员24632 · 发表于 2011-3-3 09:02:29

想想激光头的循迹原理，对对位也是有启发的。

会员228103 · 发表于 2011-3-3 15:57:33

光学对位，可以实现的。应为他拍图的时候芯片是在上加热口上吸着的（或粘着的），只要上加热直臂支持微调应该能对齐的

会员58155 · 发表于 2011-3-3 18:51:54

本帖最后由韩一飞于 2011-3-3 18:57 编辑

回复 lusujie 的帖子

呵呵，你和我想的一样，可以附加在bga返修台的上加热力臂上，不过有个问题就上加热温度比较高，那么吸芯片的吸盘等配件不能用橡皮等非金属材料，还要做好隔热。

会员201426 · 发表于 2011-3-3 19:00:38

这个要机械手臂了自动化了

会员58155 · 发表于 2011-3-4 18:30:45

本帖最后由韩一飞于 2011-3-7 18:24 编辑

经过这段时间的开发，BGA返修台光学对位系统第一个内测版本今天发布。

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