集成電路芯片貼裝過(guò)程視覺(jué)定位與自動(dòng)引導(dǎo).pdf

1、集成電路芯片封裝作為集成電路產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，一直向著高集成化、高性能化、多引線和細(xì)間距化的方向發(fā)展。這種發(fā)展趨勢(shì)使芯片單元以及單元之間的間距不斷地減小，也使芯片及其基板之間的對(duì)準(zhǔn)、安裝等過(guò)程變得愈加的困難。實(shí)際上，在當(dāng)前的芯片封裝設(shè)備中，基于機(jī)械方式的傳統(tǒng)定位系統(tǒng)已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)高精度的芯片對(duì)準(zhǔn)、安裝。針對(duì)這一問(wèn)題，本文重點(diǎn)研究了集成電路芯片貼裝過(guò)程中的視覺(jué)定位與自動(dòng)引導(dǎo)技術(shù)，通過(guò)研究在微納尺度、高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下集成電路芯片的圖像信息，以

2、精確、實(shí)時(shí)的定位芯片位置，修正其姿態(tài)，并最終完成芯片的貼裝過(guò)程。
　　集成電路芯片貼裝過(guò)程中的視覺(jué)定位與自動(dòng)引導(dǎo)技術(shù)的核心在于如何定位復(fù)雜背景下芯片的位置，以及在定位芯片位置后如何快速地修正芯片姿態(tài)使其實(shí)現(xiàn)與基板插槽的對(duì)準(zhǔn)及貼裝過(guò)程。因此，芯片貼裝的關(guān)鍵問(wèn)題可以細(xì)化為芯片定位、芯片姿態(tài)修正、芯片與基板插槽的精確對(duì)準(zhǔn)等。針對(duì)以上問(wèn)題，本論文的主要工作和取得的成果如下：
　　1）提出了一種適用于定位高速運(yùn)動(dòng)芯片的 KOM算法。針

3、對(duì)光流法、Meanshift等常用目標(biāo)追蹤算法約束條件單一、無(wú)法穩(wěn)定追蹤運(yùn)動(dòng)芯片的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種集目標(biāo)顏色、位置等多重特征為約束條件的KOM算法，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)芯片快速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的精確跟蹤，定位誤差不超過(guò)30個(gè)像元長(zhǎng)度。
　　2）提出了一種能夠快速修正集成電路芯片姿態(tài)的算法。針對(duì)現(xiàn)有的步進(jìn)式模板匹配法運(yùn)算速度慢，無(wú)法實(shí)時(shí)、快速地修正集成電路芯片這一問(wèn)題，提出了一種基于Hough直線檢測(cè)與芯片特征點(diǎn)幾何特性相結(jié)合的芯片姿態(tài)修正算法，與

4、步進(jìn)式模板匹配法相比，本文算法實(shí)時(shí)性更高，平均計(jì)算時(shí)間減少了800ms。
　　3）提出了一種精確對(duì)準(zhǔn)集成電路芯片與基板插槽的算法。通過(guò)最大類間方差及Surf特征點(diǎn)相結(jié)合的方法定位基板上待貼裝插槽的位置，并通過(guò)幾何標(biāo)定使相機(jī)以較高精度再次拍攝待貼裝插槽，確定其貼裝范圍及在相機(jī)坐標(biāo)系中中心點(diǎn)的坐標(biāo)，最后平移機(jī)械手使集成電路芯片中心點(diǎn)坐標(biāo)與待貼裝插槽中心點(diǎn)坐標(biāo)保持一致，完成集成電路芯片的貼裝過(guò)程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算法的貼裝誤差不超過(guò)0