[發(fā)明專利]一種新型的視覺相機對位的檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010220158.1
• 申請日: 2010-07-06
• 公開（公告）號: CN102313513A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 盧冬青
• 申請（專利權）人: 上海功源電子科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G01C15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明是一種新型的CCD的檢測方法的應用，名稱為CCA輔助對位檢測系統(tǒng)(CCD?Calibration?Alignment，以下簡稱CCA)，是建立在相機CCD輔助影像定位基礎之上的檢測系統(tǒng)，屬于光機電一體化中檢測技術領域。

它利用CCD相機對已確定的圖案和標志進行校正，比對需檢測的圖案的特征值，將檢測圖像結果傳給CCA檢測系統(tǒng)計算機PC，運用CCA輔助對位檢測系統(tǒng)軟件，計算出兩圖案位置偏移量，并以確認的數(shù)據(jù)格式輸出。

該開放式的數(shù)據(jù)格式可以按后續(xù)加工的特點，進行多格式編輯。例如：可輸出給激光半導體矩陣式料條的標刻位參數(shù)校正，以便激光進行單個標刻位置調(diào)整，提高的標刻位置質(zhì)量和精度。

CCA檢測系統(tǒng)是因激光標刻高精度要求而開發(fā)的，CCD檢測精度優(yōu)于+/-1-3um，可以提高極小(微)型高端封裝的激光標刻的成品率和激光標刻的一致性。CCA是專業(yè)用于器件位置檢測的系統(tǒng)，可選不同分辨率的CCD組合和安裝位達到不同的應用目的，例如：

A、上下對位可以檢測零件的上下的合軸尺寸的偏差；

B、單相機配合XY平臺，分步可以檢測器件的標定位的誤差。

背景技術

激光標刻技術是激光加工最大的應用領域之一。激光標刻技術是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料氣化或發(fā)生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種標刻方法。激光可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。

激光能標記何種信息，僅與計算機里設計的內(nèi)容相關，只要計算機里設計出的圖形是打標系統(tǒng)能夠識別的，那么打標機就可以將設計信息精確地還原在合適的載體上。因此軟件的功能實際上很大程度上決定了系統(tǒng)的功能。

激光標刻技術已被廣泛的應用于各行各業(yè)，為優(yōu)質(zhì)、高效、無污染和低成本的現(xiàn)代加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。隨著現(xiàn)代激光標刻應用領域的不斷擴展，對激光制造的設備系統(tǒng)小型化，高效率和集成化的要求也越來越高，新型高功率光纖激光技術的開發(fā)成功，必將對此產(chǎn)生極大的推動。

隨著技術的不斷發(fā)展，加工設備的不斷更新，CNC被大量使用，使得原來只能依靠進口國外機器的時代漸行漸遠，中國造機器的加工精度已經(jīng)可以達到0.01～0.02mm的精度，加之較好的價格優(yōu)勢，越來越多的企業(yè)日益傾向中國制造。但是隨著技術的不斷發(fā)展，在一些高科技、高精度行業(yè)對標刻技術提出了更高的要求，單純的機械定位精度已經(jīng)不能滿足客戶的要求，CCA檢測系統(tǒng)是在對極小(微)型高端封裝的激光標刻的應用中應運而生。在激光標刻行業(yè)領域中，優(yōu)質(zhì)的極性標刻是封裝的基本要求，正確完整清晰可辨是器件標刻的基本規(guī)范，全自動化系統(tǒng)是標刻高產(chǎn)能、高質(zhì)量的保證，檢測系統(tǒng)的配備是標刻結果和質(zhì)量的一致性得到保障和檢驗。

CCA系統(tǒng)是在國內(nèi)的封裝產(chǎn)業(yè)共同挑戰(zhàn)SIP、BGA、CSP、WLP封裝的工藝經(jīng)驗和相應的設備保障的基礎上發(fā)明的，它結合了近兩年來先進的激光技術，并隨著CCD的廣泛應用和功能的標準化不斷進步而發(fā)展，可應對極小型封裝的高精度標刻要求。CCA綜合了現(xiàn)有的CCDP技術，應用于WLP封裝生產(chǎn)質(zhì)量管理中，其CCD檢測精度優(yōu)于+/-1-3um，該CCD檢測技術將是國際、國內(nèi)獨創(chuàng)的專業(yè)應用于產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是國際、國內(nèi)獨創(chuàng)的輔助對位檢測方法，其主要是應用CCD相機檢測產(chǎn)品的中心和標刻圖案的中心，將檢測數(shù)據(jù)傳送給計算機PC，利用CCA輔助對位檢測系統(tǒng)的軟件來計算這兩者之間的位差，并記錄相應的檢測結果，從而達到位置檢測目的，它可擴展連接激光控制器，自動補償和校正標刻位差。

使用方法一：上下對位檢測零件的上下的合軸尺寸的偏差

1、第一種方法主要是應用兩個CCD相機，這兩個CCD相機安裝在產(chǎn)品的兩側，將這兩個CCD相機同時對準產(chǎn)品，并使用校準軟件確保兩個CCD相機的安裝精度＜+/-1～3um。

2、激光標刻完第一個產(chǎn)品后送至CCA系統(tǒng)進行檢測，一側的CCD相機根據(jù)管腳的位置來確定料片的中心位置，另一側的CCD相機用來確定標刻圖案的中心位置，通過比對這兩個中心位置來計算激光標刻圖案的偏移量。

3、當檢測完所有的標刻圖案之后，CCA系統(tǒng)將所有的偏移量生成一個位置偏移量Mapping，并通過數(shù)據(jù)連接口和連接電纜將Mapping傳送給激光器的PC，激光器根據(jù)位置偏移量Mapping進行校正補償，這樣激光器就能精確地將標刻內(nèi)容定位在工件的相應位置上。

使用方法二：單相機配合XY平臺，分步檢測器件的標定位的誤差