hough变换高精度倒装键合机视觉对准系统设计(4)_毕业论文

毕业论文移动版

毕业论文 > 机械论文 >

hough变换高精度倒装键合机视觉对准系统设计(4)

机器视觉系统的好处就是能够提高生产的速度和产量。有一些不方便工作人员作业的危险工作地点或人的眼睛难以到达的地方,常常使用机器视觉来替代人的眼睛;同时有很多高精度工作的话,人的眼睛长时间集中会使人感到疲劳,从而使产品的质量下降,容易出现次品。用机器视觉检测方法的话就不同了,它可以大大提高生产的速度与效率。并且机器视觉系统有信息集成的功能,为PC的集成制造埋下底子。可以在高工作量的情况下高效率地完成工作并同时担保产品的质量。

2。2倒装键合工艺流程

倒装键合过程中使用的芯片以及基板(如图2-1所示),芯片的表面有8个用于对准的键合凸点[3]。

         

图2-1。倒装键合中的基板和芯片

芯片和基底对准和键合的过程具体可以分为以下5个步骤(如图2-2所示)

(1)拾取芯片:在实验开始前,把倒装芯片和基板分别放置在指定位置上,一切准备完成后。如果芯片和基板不在指定的CCD摄像机视角范围内,我们就根据指定算法搜索出芯片和基板分别所处在什么位置范围并使用系统驱动运动平台,然后根据基板所处的位置来调整芯片的所处位置,并在视觉系统指导下驱动系统使吸嘴中心对准芯片的中心,利用负压力把芯片吸附起来来完成芯片的拾取过程[3]。最后同时开启基板加热系统来把基板加热到150摄氏度左右。

(2)基板与芯片的对准:完成第1步之后,通过指定算法算出基板与芯片之间的偏差,然后系统驱动运动平台(驱动x,y,z轴)来完成基板和芯片的对准。

(3)键合压力的作用:完成第2步之后,系统驱动Z轴宏动台,先使芯片慢慢下降,最后使芯片与基板之间的距离只相差20微米左右,然后驱动工作台使芯片上的键合凸点和基板的焊盘初步接触,然后看情况缓慢施加键合压力[3](键合压力方向与基板方向垂直)。

(4)超声波的作用:当键合压力达到指定的压力后, 芯片凸点与基板焊盘接触并发生微小的变形。在同一时间就可以启动超声波发生器,超声波通过变幅杆、各类工具、芯片作用在键合界面上,使芯片凸点与基底焊盘结合界面发生摩擦, 除去表面的污染物, 凸点进一步发生变形。凸点与基板焊盘的原子相互扩散并形成键合强度。

(5) 复位键合头:在芯片与基底键合完成后。吸嘴释放负压力, 驱动Z轴使芯片与吸嘴分离, 提升工具, 完成了芯片与基底键合的1个周期[3]。

图2-2。倒装键合的工艺流程来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

2。3 视觉系统的硬件设计

2。3。1 灯光照明

灯光可以让呈现出来的图像效果变得更好,一般的灯光形式有4种分别是‘高频荧光灯’、‘LED’、‘白炽灯’和‘石英卤(quartz-halogen)光纤’。

机器视觉系统采用图像质量的好坏大部分由机器灯光照明决定,图像中所取的特征清不清楚也取决于灯光照明的好坏。照明效果的好坏取决于2个因素:照明设备选用的不同、照明设备安装位置的不同,所以没有完全的照明设备。光源可分为可见光与不可见光,常见的可见光有白炽灯、日光灯等。不可见光有紫外线、红外线、x射线以及很多在其频率外的射线等。可见光的缺点是它的光能不能长时间保持稳定导致图像质量不太好。在大多数系统运用中,都是选择可见光作为光源,在本系统我们采用环形LED光源为主、高亮度LED为辅作为系统光源,此系统光源与普通可见光光源相比具有稳定性较好、使用时间长、成本费用低等优点,安装时采用环形L E D 前置照明, 周围采用多个LED珠进行辅助照明这个方案。 (责任编辑:qin)