CN107423521B - 一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法 - Google Patents

一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法 Download PDF

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Abstract

一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，涉及球栅阵列结构芯片领域，为了满足球栅阵列结构芯片的绘制需求。该方法为对芯片进行示教和测试得到芯片的参数信息，绘制芯片本体轮廓，绘制芯片焊球组，得到绘制矩阵，平移和旋转绘制矩阵。通过本发明得到的芯片图形操作人员能够直观的看到芯片贴装数据和检测的结果，保证芯片贴装的精度。本发明适用于绘制鲁棒的球栅阵列结构芯片。

Description

一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法
技术领域
本发明涉及球栅阵列结构芯片领域。
背景技术
含有视觉系统的贴片机是一个对贴装精度要求极高的复杂工业机器。在机器开始贴装之前，需要预先在软件界面上导入贴装数据，贴装数据包含了每一个芯片的中心位置和旋转角度。验证这些数据是否正确的一个便捷的方法就是根据这些数据将芯片的轮廓绘制出来并与真实的PCB板上芯片位置进行比对。贴装数据的准确性对芯片的贴装精度有着很大的影响。
在实际的生产过程中，吸嘴头将芯片从飞达上吸起来到芯片贴到PCB板上之前，需要进行芯片的测试，这个测试结果直接决定了芯片的贴装精度。绘制芯片能够有效的将测试得到的芯片信息表示在软件界面上，操作人员能够直观的看到芯片检测的结果，判断芯片贴装的精度。
然而，现有技术没有球栅阵列结构芯片的绘制方法。
发明内容
本发明的目的是为了满足球栅阵列结构芯片的绘制需求，从而提供一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法。
本发明所述的一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、对芯片进行示教和测试得到芯片的参数信息；
步骤二、根据步骤一得到的参数信息中芯片本体部分的X方向尺寸和Y方向尺寸绘制芯片本体轮廓；
步骤三、绘制芯片焊球组，得到绘制矩阵：
根据步骤一得到的参数信息判断芯片是否有空位块，当芯片没有空位块时，首先将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，在当前坐标位置绘制圆形，圆形的半径为焊球的半径，然后将绘制原点在X方向平移一个焊球间距，绘制圆形，依次平移绘制原点进行逐行绘制，完成X方向和Y方向圆形的绘制，得到绘制矩阵；
当芯片有空位块时，首先将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，判断当前坐标位置是否为空位，如果是空位则绘制一个十字叉，如果不是空位则绘制圆形，圆形的半径为焊球的半径，然后将绘制原点在X方向平移一个焊球间距，重复进行判断及绘制，依次平移绘制原点进行逐行判断及绘制，完成X方向和Y方向圆形和十字叉的绘制，得到绘制矩阵；
步骤四、根据步骤一得到的参数信息中的芯片角度和偏移量进行平移和旋转绘制矩阵。
优选的是，步骤一中对芯片进行示教得到的芯片的参数信息包括空位块信息，具体为：
对芯片的空位区域进行空位块划分，每个空位块为一个矩形，每个空位块采用四个参数进行表示，四个参数分别为空位块起始位的X坐标、空位块起始位的Y坐标、空位块X方向的空位数目和空位块Y方向的空位数目。
优选的是，步骤三所述将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，具体为：将绘制原点向X坐标方向平移-(m_nBallNumX-1)/2*m_nBallPitchX，其中m_nBallNumX为X方向焊球及空位总数，m_nBallPitchX为X方向焊球间距；向Y坐标方向平移(m_nBallNumY-1)/2*m_nBallPitchY，其中m_nBallNumY为Y方向焊球及空位总数，m_nBallPitchY为Y方向焊球间距。
优选的是，该方法基于opengl软件实现。
在芯片本体轮廓开始绘制之前，需要对芯片进行示教和测试得到芯片的参数信息。其中芯片示教过程可以得到BGA芯片的焊球个数、焊球大小、焊球间距、空位块信息等参数。芯片测试的过程可以得到芯片的X、Y方向偏移量和旋转角度信息。仅仅根据示教信息可以绘制出芯片的基本形状和焊球轮廓，而旋转角度和偏移量默认为0；而根据示教和测试的结果可以绘制出带角度和偏移量的芯片图形，本发明绘制得到的芯片图形与原芯片图像基本重合。通过本发明得到的芯片图形操作人员能够直观的看到芯片贴装数据和检测的结果，保证芯片贴装的精度。
附图说明
图1是具体实施方式一所述的一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法的流程图；
图2是具体实施方式一中的没有空位块的BGA芯片的原图；
图3是具体实施方式一中的没有空位块的BGA芯片的绘制结果示意图；
图4是具体实施方式一中的有空位块的BGA芯片的原图；
图5是具体实施方式一中的有空位块的BGA芯片的空位块划分示意图；
图6是具体实施方式一中的有空位块的BGA芯片的绘制结果示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、对BGA型芯片进行示教和测试得到芯片的参数信息；
步骤二、根据步骤一得到的参数信息中芯片本体部分的X方向尺寸m_Body_X和Y方向尺寸m_Body_Y绘制芯片本体轮廓，本体轮廓为绿色矩形；
步骤三、绘制芯片焊球组，得到opengl绘制矩阵：
根据步骤一得到的参数信息判断芯片是否有空位块，当芯片没有空位块时，首先将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，在当前坐标位置绘制红色圆形，圆形的半径m_BallDia/2为焊球的半径，然后将绘制原点在X方向平移一个焊球间距m_nBallPitchX，绘制圆形，依次平移绘制原点进行逐行绘制；最后得到X、Y方向共m_nBallNumX*m_nBallNumY个红色圆形。
X方向和Y方向垂直。
当芯片有空位块时，首先将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置(该点位置可能是空位)，判断当前坐标位置是否为空位，如果是空位则绘制一个绿色十字叉，如果不是空位则绘制红色圆形，圆形的半径为焊球的半径，然后将绘制原点在X方向平移一个焊球间距，重复进行判断及绘制，依次平移绘制原点进行逐行判断及绘制；
步骤四、根据步骤一得到的参数信息中的芯片角度和偏移量进行平移和旋转绘制矩阵。得到绘制位置与芯片实际位置完全重合。
步骤三所述将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，具体为：将绘制原点向X坐标方向平移-(m_nBallNumX-1)/2*m_nBallPitchX，其中m_nBallNumX为X方向焊球及空位总数，m_nBallPitchX为X方向焊球间距；向Y坐标方向平移(m_nBallNumY-1)/2*m_nBallPitchY，其中m_nBallNumY为Y方向焊球及空位总数，m_nBallPitchY为Y方向焊球间距。
一个芯片可能存在多个空位块，每一个空位块是由空位点排列的矩阵，每个空位块为一个矩形。对于每一个空位块存在四个参数：空位块起始位的X坐标m_MissBlockStartPos_X，空位块起始位的Y坐标m_MissBlockStartPos_Y，空位块X方向的数目m_MissBlockNum_X，空位块Y方向的数目m_MissBlockNum_Y。其中，空位块起始位的X、Y坐标是该空位块左上角第一个空位点的序号。通过这种表示方法，只需要m_GapSize*4个参数就可以表示芯片中所有空位块的序号。
步骤四中，平移和旋转opengl绘制矩阵绘制带角度和偏移量的芯片轮廓，即在绘制前调用glTranslated()和glRotated()函数分别平移和旋转opengl绘制矩阵。
表1BGA型芯片绘制需要参数列表
Figure BDA0001377100690000041
当完成BGA型芯片示教或测试后，根据BGA型芯片的参数完成芯片轮廓在图像显示窗口的绘制。在完成芯片示教后，会得到芯片的具体形状和焊球组数、焊球的大小、焊球间距等具体的参数；在完成测试后，会得到芯片的x，y方向偏移量和旋转角度。在芯片的绘制中，需要根据芯片示教或测试得到的参数信息，并且考虑到BGA型芯片焊球空位的情况，确定每个焊球的准确位置，并用opengl在图像显示窗口绘制芯片，该方法具有鲁棒性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (4)

1.一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、对芯片进行示教和测试得到芯片的参数信息；
步骤二、根据步骤一得到的参数信息中芯片本体部分的X方向尺寸和Y方向尺寸绘制芯片本体轮廓；
步骤三、绘制芯片焊球组，得到绘制矩阵：
根据步骤一得到的参数信息判断芯片是否有空位块，当芯片没有空位块时，首先将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，在当前坐标位置绘制圆形，圆形的半径为焊球的半径，然后将绘制原点在X方向平移一个焊球间距，绘制圆形，依次平移绘制原点进行逐行绘制，完成X方向和Y方向圆形的绘制，得到绘制矩阵；
当芯片有空位块时，首先将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，判断当前坐标位置是否为空位，如果是空位则绘制一个十字叉，如果不是空位则绘制圆形，圆形的半径为焊球的半径，然后将绘制原点在X方向平移一个焊球间距，重复进行判断及绘制，依次平移绘制原点进行逐行判断及绘制，完成X方向和Y方向圆形和十字叉的绘制，得到绘制矩阵；
步骤四、根据步骤一得到的参数信息中的芯片角度和偏移量进行平移和旋转绘制矩阵。
2.根据权利要求1所述的一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，其特征在于，步骤一中对芯片进行示教得到的芯片的参数信息包括空位块信息，具体为：
对芯片的空位区域进行空位块划分，每个空位块为一个矩形，每个空位块采用四个参数进行表示，四个参数分别为空位块起始位的X坐标、空位块起始位的Y坐标、空位块X方向的空位数目和空位块Y方向的空位数目。
3.根据权利要求1或2所述的一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，其特征在于，步骤三所述将绘制原点移动到芯片本体轮廓的最左上角焊球的位置，具体为：将绘制原点向X坐标方向平移[-(m_nBallNumX-1)/2]*m_nBallPitchX，其中m_nBallNumX为X方向焊球及空位总数，m_nBallPitchX为X方向焊球间距；向Y坐标方向平移[(m_nBallNumY-1)/2]*m_nBallPitchY，其中m_nBallNumY为Y方向焊球及空位总数，m_nBallPitchY为Y方向焊球间距。
4.根据权利要求1或2所述的一种鲁棒的球栅阵列结构芯片的绘制方法，其特征在于，该方法基于opengl软件实现。
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