基于機(jī)器視覺(jué)的IC芯片焊點(diǎn)定位檢測(cè)與誤差分析.pdf

1、IC（集成電路）產(chǎn)業(yè)是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要指標(biāo)，是轉(zhuǎn)變發(fā)展模式、提升工業(yè)水平的重要依托。而集成電路封裝技術(shù)是IC芯片成為具有實(shí)用價(jià)值的微電子器件的橋梁，因此研究作為集成電路封裝技術(shù)中最常用的引線鍵合技術(shù)具有重要意義。
　　機(jī)器視覺(jué)技術(shù)以其非接觸性、高效率、高精度等優(yōu)點(diǎn)在自動(dòng)化生產(chǎn)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。同時(shí)為了滿足引線鍵合技術(shù)高集成化、高精度化、高細(xì)密化的的要求，本論文將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)引入引線鍵合中，以面向引線鍵合的視覺(jué)定位系

2、統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)引線鍵合對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)的要求搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和圖像處理技術(shù)設(shè)計(jì)軟件定位算法。本文研究的主要內(nèi)容如下:
　　首先，對(duì)引線鍵合視覺(jué)定位系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)和軟件算法設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)部分包含硬件選型、光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容;軟件算法設(shè)計(jì)部分包含角點(diǎn)檢測(cè)、修正量計(jì)算等內(nèi)容。并且著重對(duì)整個(gè)定位系統(tǒng)中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行了分析，具體包括:圖像獲取時(shí)的鏡頭畸變誤差、芯片制造和貼片誤差、軟件定位算法誤差，通

3、過(guò)對(duì)誤差的分析，從而對(duì)整個(gè)視覺(jué)定位算法的優(yōu)劣性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。
　　其次，針對(duì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部分，對(duì)獲取圖像的攝像機(jī)鏡頭進(jìn)行誤差的評(píng)定算法設(shè)計(jì)。該算法采用了傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定算法，以平面圓點(diǎn)陣列型靶標(biāo)作為研究對(duì)象，通過(guò)獲取的單幀模板圖像可求得攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，同時(shí)計(jì)算得到圖像的鏡頭畸變誤差，并以此作為圖像畸變矯正是否進(jìn)行的依據(jù)。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本算法計(jì)算精度和效率均較高，同時(shí)需要強(qiáng)調(diào)的是該算法具有較強(qiáng)的普遍適用性。
　　最后，針

4、對(duì)裸芯片、基座圖像的特點(diǎn)，提出一種基于matlab的軟件平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定位算法設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)的校正在引線鍵合過(guò)程中由貼片和芯片制造產(chǎn)生的誤差。通過(guò)對(duì)裸芯片、基座圖像邊緣的特點(diǎn)進(jìn)行分析，本文采用基于幾何中心的算法提取出裸芯片、基座圖像的虛擬角點(diǎn)，得到二者的實(shí)際位置坐標(biāo)，從而得到二者位移和角度的修正量，并將其結(jié)果反饋到鍵合頭，可完成高精度、高效率的鍵合。經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該算法可以實(shí)現(xiàn)鍵合過(guò)程中裸芯片、基座位置偏差的實(shí)時(shí)校正，并且定位精度滿足引