[發明專利]全自動引線鍵合機圖像處理系統的圖像處理方法

無效

• 申請號: 200810079290.8
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101339656A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 王鎮清;李久芳
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十五研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;H01L21/68;H01L21/60
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司
• 代理人: 董金國

技術領域

本發明涉及一種全自動引線鍵合機圖像處理系統的圖像處理方法。

背景技術

近年來，隨著集成電路技術的進步，集成電路封裝也得到了很大的發展。封裝微型化是實現微型化發展的一個重要方面。引線鍵合是目前最常用的芯片連接技術，它以其單個連接的成本最低、制作工藝靈活、適應性強等特性而占領了微電子封裝的市場。全自動引線鍵合機是LED及IC半導體后封裝工序中最為關鍵的設備之一，圖像處理系統是該設備的核心技術。

為實現全自動引線鍵合，找到芯片粘在管殼上的位置，即實現自動對準是首要的任務。在集成電路芯片位置檢測部分，采用計算機視覺的方法，用CCD攝像機自動抓取芯片圖像，經圖像采集卡送入計算機，先對數字圖像進行預處理，然后根據數字圖像的像素分布和灰度等信息，進行數字圖像處理，得到幾何尺寸、形狀、位置等的判別，精確地測量出實際芯片和管腳的位置差量并通過驅動工作臺來補償誤差，對芯片進行精確對準，使實際特征焊點與基準特征焊點重合的誤差小于5μm。通過數字圖像處理的方法，大大縮短芯片焊點的精確定位和檢測的時間，同時提高了工作效率。

CCD攝像機在用鏡頭光學器件取景進行圖像采集時，由于受對象與攝像機三維空間位置關系、鏡頭畸變和攝像機質量等因素的影響，成像系統與理想針孔模型不一致，采集到的圖像存在幾何畸變，特別是在使用廣角鏡頭的時候，徑向畸變會嚴重影響圖像質量，給圖像處理帶來困難。因此，在進行基于圖像分析的模式匹配、運動檢測等定量分析時，就需要對有幾何畸變的圖像進行校正或對攝像機進行幾何標定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠進一步提高對準和定位速度、精度和一致性問題的全自動引線鍵合機圖像處理系統的圖像處理方法。

本發明采用如下技術方案：

本發明的具體方法步驟如下：

(1)對高速CCD攝像機采集的圖像進行校準：

校準算法采用標準的棋盤格，線陣或點陣成像，利用最佳擬合算法對圖像表面規則分布的特征點建立查找表，查找并分析特征點，計算出變形量，然后與識別的結果進行對比修正；

(2)對管腳和芯片特征點分別進行識別定位：

a、對管腳特征點的定位過程：

首先對采集的圖像進行圖像增強、圖像濾波，二值化預處理，將預處理后的圖像進行特征提取并與保存的焊接管腳特征點的圖像模板進行匹配，從而對焊接管腳特征點進行了精確定位；

b、對芯片特征點的定位過程：

一旦管腳特征點定位了，則芯片特征點的潛在區域隨之確定，在其潛在區域，對圖像進行圖像增強，圖像濾波，二值化，得到二值圖像，然后對得到的二值圖像進行圖像形態處理，即先“腳脹”后“腐蝕”，之后，采用小連通區域刪除方法對干擾小區進行刪除；在得到幾個大的分塊區域后，對區域分塊標注的每個特征點進行特征提取，然后將所提取的特征點與芯片的圖像模板進行匹配，從而精確的對芯片特征點進行了定位。

本發明的有益效果是較好地解決了引線鍵合機自動對準的問題；并解決了進一步提高了對準和定位速度、精度和一致性問題。

附圖說明

圖1是本發明的系統框圖。

圖2是本發明的采集標準棋盤格的圖像。

圖3是本發明的對前一圖像校正后的圖像。

圖4是本發明的管腳的特征點定位過程框圖。

圖5是本發明的芯片的特征點定位過程框圖。

圖6是本發明的芯片識別前的圖像。

圖7是本發明的芯片特征點定位結果圖像。

具體實施方式

按照上述發明內容部分中的技術方案操作即可。

一旦管腳特征點和芯片特征點被識別后，系統會自動計算出芯片的裝片誤差和管腳誤差，修正內焊點與外焊點之間的距離。根據位置差由引線鍵合機的運動控制系統的控制卡進行工作臺的調整，集成電路上內焊點與外焊點之間的距離得到確定。另外，芯片上內焊點和管腳上外焊點之間的距離不受芯片裝片誤差和管腳誤差的影響。故實現全自動引線鍵合所需的各種數據都已確定。到此為止，芯片的位置就被精確定位，引線鍵合機就可以完成精確鍵合了。