Resumen

La fabricación de circuitos impresos es un proceso que requiere de sistemas de alta precisión. Esto se debe a la muy alta escala de integración en los circuitos integrados, los cuales cada vez tienen características técnicas más críticas, por ejemplo, la separación entre las terminales de un circuito integrado está en el rango de 0.6 mm a 1.2 mm. También el número de funciones que pueden realizar es mayor, así como también el diseño y fabricación de circuitos impresos es más complejo. Sin embargo, tener circuitos integrados con separación entre terminales reducidas puede causar problemas en el momento de realizar el montaje en el circuito impreso. Existen problemas que se pueden presentar por diferencias existentes entre el circuito impreso diseñado y el circuito impreso fabricado, lo cual provoca que el montaje de circuitos integrados sea erróneo. Estas diferencias existen ya que en la fabricación de circuitos impresos intervienen sistemas mecánicos y ópticos. Así, el problema es identificar las posiciones de los sockets en el circuito impreso fabricado y verificar los resultados contra los datos tomados del diseño original. En esta tesis se presenta una solución para poder conocer el estado de los circuitos impresos antes de pasar por la línea de montaje, específicamente el estado de los sockets de los circuitos integrados. La solución propuesta es tener un sistema semiautomático y fuera de línea, es decir, un sistema que permita elegir la zona que se desea analizar sin que se interfiera con la línea de montaje. La solución propuesta es el desarrollo de un sistema de software llamado QCTool (Quality Control Tool) que utiliza diversas técnicas de Procesamiento Digital de Imágenes, el cual realiza el cálculo de las posiciones de los sockets de los circuitos integrados utilizando un par de puntos de referencia asignados a cada socket, ya que estos son quienes se ven más afectados durante la fabricación de los circuitos impresos. Así, conociendo la posición de los sockets de los circuitos integrados del circuito impreso fabricado se pueden reducir tanto los retrasos como los errores en la línea de montaje, ya que el sistema encargado del montaje puede utilizar esta información para posicionarse directamente en el lugar de montaje correcto, eliminando así el proceso de búsqueda de la posición por parte del sistema. Como se mencionó, este sistema utiliza técnicas de Procesamiento Digital de Imágenes como extracción de objetos, reconocimiento de patrones, modelos de color, entre otras. El sistema ha sido desarrollado en lenguaje C++ y la biblioteca Qt y ha sido probado satisfactoriamente en plataformas como Macintosh, Linux y Windows.

The development of Integrated Circuits (ICs) is a process that requires highprecision systems, due to the Very Large Scale Integration (VLSI) technology, an example is the separation between the terminals in the ICs, which is the range of 0.6 mm and 1.2 mm. Also the number of functions that an IC can develop has increased and the design and development of ICs is more complex. A disadvantage of the reduced dimensions of the ICs, generates some problems in the montage process. The problems presented due to the differences between the Printed Circuit Boards (PCBs) designed and the PCBs developed by the producers can produce an wrong montage process of of the ICs on the PCBs. The differences in the PCBs are presented due to the lack of precision of the mechanical or optical systems used in the PCB production. Then, the problem is to identify the positions of the ICs sockets on the PCBs and verify the results versus the data from the original PCB design, by this way the differences in the PCBs can be detected. In this work a solution is proposed to know PCBs status before the assambly line process. The solution is a semi-automatic  system, which out of line the user can select the region of the PCB to be analyzed. The solution proposed has been implemented in software, using many techniques of Digital Image Processing (DIP) and the software developed is called QCTool (Quality Control Tool). The software develops the necessary operations to calculate the positions of the sockets on the PCBs, using a pair of  point of reference in each socket. Thus, knowing the socket's positions, the time and errors in the montage process can be reduced. Then, the software uses DIPs techniques, for example, object recognition, pattern recognition and color models. The software has been developed in C/C++ language and Qt library. The system has been tested successfully in Macintosh, Linux and Windows platforms.