伴随着我国科技的不断发展，各个领域技术也在不断的进行革新，在微电子组装焊点表面形状三位实体化技术方面的研究也在加大力度，从而促进三维实体化的发展。本文主要对微电子组装焊点的二维图像转化成为三维实体技术进行探讨，并通过灰度重构方法从而得到焊点表面的三位点云，实现将三维点云转化为三维实体化技术。文中主要对微电子组装焊点同图像的特点进行研究，并应用灰度重构方法重构焊点的高度，还要依据点成面、面成体的原理在ANSYS软件中进行编程，从而实现将焊点转化为三维实体。
在微电子组装中，主要应用的是混合微电子技术和微电子技术，就是在电路基板上的芯片等其他元件应用微细焊接技术而形成的工艺技术。其中，微电子的组装技术主要应用于航天、航空等平台中，并得到广泛应用。微电子组装焊点表面形状三维实体化可以在很大程度上确保焊点和其他元件的安全可靠性，并具有长度短、质量轻的特点，因此，焊点的三维实体化成为了焊点三位质量检测中比较困难的问题，并逐渐成为焊点质量三位检测与质量控制的重要内容。当前比较常用的三维方法主要有灰度重构方法、激光扫描法、SFS法等，其中SFS这一方法相对来说重构的时间短、速度快等特点。在下文中主要针对电力组装焊点同图像进行分析，进而发现焊点的模型，通过SFS方法进行重构得到点阵，应用APDL语言，将点阵进行离散直至成为三维实体化。
1 微电子组装焊点表面形状三维实体化技术的基本原理
微电子组装焊点表面形状三位实体化在工作中具体的工作流程为：第一步，对事前所采集到的微电子组装焊点的二维图像进行细化处理，图像的细化处理过程包括图像的平滑、渐变、灰度等;第二步，主要以光的反射理论为依据，并通过对焊点表面的反射成分进行进一步分析，从而得出比较适合微电子组装焊点的反射模版;第三步，就是对焊点进行重组的工作，其中以SFS技术为重组基础，还需要设置对应的约束条件，应用焊点表面光照的反射模版，这样就可以顺利的完成重组工作;第四步，根据三维实体化技术的根本原理，并对三维状态的自动化技术进行深度研究，这样就可以很好的将微电子组装焊点二维图像转化为焊点的三维实体图像。
2 微电子组装焊点表面的三维实体化的重构
在SFS的方法中，可以更加快速的进行三维重构，在重构中也只需一幅灰度图像进行。对于光的反射模型，就是对光的照射反射角同入射角间的联系，这种联系方法通过数学方式进行表达出来，应用数学方法表达出来的可以准确的对物体表面上的点进行计算，还可以将点投向实验者的眼中，通过眼中看到的点的光亮度和色彩度组成大小进行计算。计算完成后，还可以建立Oren-Nayar模型，这个模型是最常用的漫反射物理光照的模型。当然，除了漫反射之外，一些物体还要进行镜面反射，镜面反射中比较常用的模型是光照模型。在一般情况下，微电子组装焊点在取得的这一时间段内，光源的方向与拍摄的方向是同步的，因此，我们可以得到简化的漫反射模型为：
Ld=(Acosθ+Bsin2θ)×
焊点主要由金属构成的，因此，焊点中除了漫反射还有镜面反射，这样就会有相对来说比较明亮的区域，所以在焊点表面三维实体化重构中一定要注意镜面反射带来的影响。还要根据相应的实际情况调整镜面反射数据和漫反射数据，这样可以使计算的更加准确。
3 应用APDL语言，将微电子组装焊点三维形状进行实体化
在SFS的方法中，重构出来的图不能得出有焊点的三维实体图，只能是焊点表面三维离散的点阵，因此，就需要将点阵进行三维实体化，这样就可以更好的把焊点的点阵转换为焊点的三维实体。在将微电子组装焊点三维形状进行实体化时，需要将关键点找到，并根据三角形的生成办法，然后将相互挨着的多个关键点连接形成面，最后就要把连接成的面进行合成，相邻的面之间也要进行合成，这样就可以将焊点三维形状进行实体化。在这一过程中还需要应用到ANSYS软件来进行微电子组装焊点表面形状自动三维实体化的工作，要注意关键点的格式，避免出现错误，创建关键点后还要按照步骤创建关键线、关键面，最后创建关键体，关键体完成后就可以快速的将微电子组装焊点三维形状实体化。
4 对微电子组装焊点表面三维实体化进行实验
在实验过程中，可以获得微电子组装元件和焊点的图像，并建立焊点表面的光照反射的模型，通过模型对焊点表面进行三维重构工作，然后就可以得出焊点表面的三维离散点阵。与此同时，为了使重构的效果更加明显，可以根据漫反射模型和镜面反射模型来进行对比，得出焊点表面三维离散点阵。在三维实体化实验中可以看出，焊点表面光照反射模型中中间剖面的曲线连续性比较强，其显示的效果是最好的，这是因为，在实验中，充分考虑到了漫反射模型和镜面反射模型而产生的结果。根据此方法，在ANSYS的软件中，可以自动的实现三维实体化操作，这样就可以更好的将二维图像转化为三维图像，也使转化中的可操作性大大增强。
5 总结
微电子组装焊点表面形状三维实体化技术的应用，在很大程度上增强了焊点的可靠性。在本文中，主要利用了焊点表面的漫反射模型和镜面反射模型从而得出了焊点表面的三维离散点阵，并通过ANSYS软件进行了具体的微电子组装焊点表面的三维实体化操作。在这一过程中，很好的解决了微电子组装焊点质量检测与控制中的难题，为以后更好的应用打下了坚实的基础。
作者：王庆贺 来源：硅谷 2014年24期
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