面向芯片封裝的機器視覺精密定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著引線鍵合技術(shù)向著細(xì)密化、高精度的方向發(fā)展,視覺系統(tǒng)已經(jīng)成為影響IC封裝精度的重要因素之一。本論文以面向芯片封裝的視覺系統(tǒng)作為研究對象,根據(jù)芯片封裝設(shè)備對視覺系統(tǒng)的要求搭建視覺系統(tǒng)架構(gòu),并對系統(tǒng)標(biāo)定方法、視覺定位算法以及視覺系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成等進(jìn)行了全面的研究,取得的創(chuàng)造性成果如下:
　　 1)針對芯片封裝對視覺系統(tǒng)成像質(zhì)量、放大倍率和工作物距要求,對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計,其具有兩級放大結(jié)構(gòu)和特殊的照明方式。分別采用兩種鏡頭對

2、視覺系統(tǒng)進(jìn)行了構(gòu)建,并通過實驗驗證了視覺系統(tǒng)的成像效果,實驗表明兩套視覺系統(tǒng)均獲得滿意的拍攝效果。
　　 2)提出了一種用于平行成像系統(tǒng)的基于幾何矩的近平行系統(tǒng)攝像機標(biāo)定方法。該算法解決了平行成像系統(tǒng)的攝像機標(biāo)定問題,使其通過獲取單幅模板圖像即可有效地求解全部攝像機參數(shù)。仿真和實驗結(jié)果表明標(biāo)定后得到的攝像機參數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定,且精度較高。
　　 3)提出了使用帶有網(wǎng)格的分劃板對顯微視覺系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定的方法。實驗表明,針對顯微

3、視覺系統(tǒng)的標(biāo)定方法穩(wěn)定有效,能夠很好地適用于此前難于解決的顯微視覺系統(tǒng)的標(biāo)定問題。
　　 4)針對芯片封裝時使用的芯片及其圖像的特點,分別提出了適合芯片和引線框架的定位算法。對于芯片焊點,采用快速傅里葉變換算法進(jìn)行匹配定位;對于芯片的引線框架,采用基于輪廓提取的不變矩方法進(jìn)行匹配定位。經(jīng)過實驗驗證,這兩種方法的定位精度能夠滿足芯片封裝的要求。在Labview中對匹配定位進(jìn)行了編程,并實現(xiàn)了在Labview中對芯片和引線框架的視覺