晶片对准定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种晶片对准定位装置及方法，包括依次设置的摄像头、半反半透镜、聚焦物镜、晶片工装及工作台，晶片对准定位装置还包括激光输入装置及控制器；摄像头、半反半透镜与聚焦物镜的中心同轴，摄像头与聚焦物镜所在的第一轴线与半反半透镜呈45度，激光输入装置输出的激光束方向垂直于第一轴线，输入半反半透镜的中心，聚焦物镜用于摄像头的晶片图像识别调焦；晶片工装用于装载至少一片待加工晶片，工作台可沿直角坐标系X、Y轴移动并沿自身中心轴旋转；控制器与摄像头及工作台连接，用于读取摄像头拍摄的定位图像信息从而形成控制信息控制工作台的移动完成对待加工晶片的定位，实现对晶片进行双面激光划切前的图像识别对准定位。

【技术实现步骤摘要】
晶片对准定位装置及方法
本专利技术属于晶片加工领域，特别涉及一种晶片双面激光划切图像识别对准定位装置及方法。
技术介绍
现有设备中的晶片双面激光划切图像识别对准定位，其晶片预定位精度低，易造成晶片图像识别位置变化及图像识别对准效率下降，特别还会导致晶片双面划切位置精度下降。随着激光划切设备在微电子、半导体制造产业的广泛应用，针对晶片双面激光划切中划切效率及划切精度下降的问题，需要新的定位装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种晶片对准定位装置及方法，可以对待加工晶片进行准确定位。为解决上述专利技术目的，本专利技术提供了一种晶片对准定位装置，包括依次设置的摄像头、半反半透镜、聚焦物镜、晶片工装及工作台，所述晶片对准定位装置还包括激光输入装置；所述摄像头、半反半透镜与聚焦物镜的中心同轴，所述摄像头与聚焦物镜所在的第一轴线与所述半反半透镜呈45度，所述激光输入装置输出的激光束方向垂直于所述第一轴线，输入所述半反半透镜的中心，所述聚焦物镜用于摄像头的晶片图像识别调焦；所述晶片工装用于装载至少一片待加工晶片，所述晶片工装设置于所述工作台上，所述工作台可沿直角坐标系X、Y轴移动并沿自身中心轴旋转；所述晶片对准定位装置还包括控制器，所述控制器与所述摄像头及所述工作台连接，用于读取所述摄像头拍摄的定位图像信息从而形成控制信息控制所述工作台的移动完成对待加工晶片的定位。作为上述技术方案的优选，所述控制器还与所述激光输入装置连接，用于在待加工晶片定位完成后控制所述激光输入装置的开启。作为上述技术方案的优选，所述晶片工装包括具有与待加工晶片相匹配的第一凹槽的上片盘，及用于压紧固定所述待加工晶片的压板、所述压板内还设置有用于吸附固定所述待加工晶片的边缘并露出所述待加工晶片的待加工区域的橡胶磁条、以及设置于所述上片盘的标记孔；所述上片盘用于保证所述待加工晶片的X向、Y向预定位精度，所述橡胶磁条、压板用于保证所述待加工晶片的Z向预定位精度，所述标记孔用于摄像头定位识别。作为上述技术方案的优选，所述待加工晶片与所述标记孔定位精度为0.05mm。作为上述技术方案的优选，所述工作台包括与所述上片盘对应的基座，所述基座上设置有与所述上片盘相对应的真空吸盘，所述上片盘还具有与所述真空吸盘相匹配的第二凹槽；所述基座的底端还连接有可带动所述基座沿自身中心轴旋转的旋转电机，沿Y向导轨移动的Y向直线电机，沿X向导轨移动的X向直线电机，以及分别与X向导轨、Y向导轨对应的X向光栅尺及Y向光栅尺；所述真空吸盘用于保证所述晶片工装的Z向预定位精度。作为上述技术方案的优选，所述工作台上设置有与所述上片盘对应的销钉，用于与所述上片盘的固定。作为上述技术方案的优选，所述晶片工装与所述工作台的定位精度为0.05mm作为上述技术方案的优选，所述X向光栅尺及所述Y向光栅尺分别用于调整X向直线电机、Y向直线电机移动精度，保证标记孔的X、Y向定位精度。作为上述技术方案的优选，所述标记孔相对于X向、Y向定位精度均为0.05mm。本专利技术还提供了一种应用上述晶片对准定位装置的方法，包括：将待加工晶片装载在晶片对准定位装置的晶片工装上，再将所述晶片工装装载在所述晶片对准定位装置的工作台上，对所述工作台上的标记孔进行定位。作为上述技术方案的优选，所述对所述工作台上的标记孔进行定位包括：摄像头识别所述工作台上的标记孔，控制器控制所述工作台的移动，完成摄像头对标记孔的定位。本专利技术的效果在于：本专利技术提供的晶片对准定位装置及方法，通过设置激光输入装置以及依次设置摄像头、半反半透镜、聚焦物镜、晶片工装及工作台，该技术方案提供的晶片对准定位装置，经过对待加工晶片的预定位，及对晶片工装的预定位，通过图像识别对工作台的移动、旋转，实现对晶片进行双面激光划切前的图像识别对准定位，可提高晶片双面激光划切效率和精度，也适应于其它领域双面激光划切设备的图像识别对准定位。附图说明通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本专利技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1为本专利技术实施例提供的晶片对准定位装置的结构示意图；图2为图1中晶片工装的结构示意图；图3为图1中工作台的结构示意图；其中：1-摄像头；2-半反半透镜；3-聚焦物镜；4-晶片工装；41-上片盘；42-标记孔；43-压板；44-橡胶磁条；5-工作台；51-基座；52-真空吸盘；53-旋转电机；541-Y向导轨；542-Y向直线电机；543-Y向光栅尺；551-X向导轨；552-X向直线电机；553-X向光栅；56-销钉；6-激光输入装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术实施例提供的晶片对准定位装置的结构示意图，如图1所示，该晶片对准定位装置，包括依次设置的摄像头1、半反半透镜2、聚焦物镜3、晶片工装4及工作台5，晶片对准定位装置还包括激光输入装置6。摄像头1用于透过半反半透镜2及聚焦物镜3拍摄晶片工装4的图像，从而采用图像识别技术判断晶片工装的位置精度，摄像头1可以选用工业用的CCD摄像头。摄像头1、半反半透镜2与聚焦物镜3的中心同轴，摄像头1与聚焦物镜3所在的第一轴线与半反半透镜2呈45度，激光输入装置6输出的激光束方向垂直于第一轴线，输入半反半透镜2的中心，聚焦物镜3用于摄像头的晶片图像识别调焦，摄像头1的焦距调整，是通过聚焦物镜3的Z向移动实现的。；激光输入装置6用于对待加工的晶片进行划切加工。晶片工装4用于装载至少一片待加工晶片，晶片工装4设置于工作台5上，工作台5可沿直角坐标系X、Y轴移动并沿自身中心轴旋转；晶片工装4用于对待加工晶片进行固定，实现对待加工晶片的粗定位。工作台5的可移动方向参照图1中的箭头方向，晶片工装4置于工作台5上，工作台5的多方位移动可以实现对晶片工装4方位的调整，从而实现对待加工晶片方位的调整。晶片对准定位装置还包括控制器，控制器在附图1中未示出，控制器与摄像头1及工作台5连接，用于读取摄像头1拍摄的定位图像信息从而形成控制信息控制工作台5的移动完成对待加工晶片的定位。从而实现对待加工晶片的定位自动完成，提高了加工的效率。作为上述技术方案的优选，控制器还与激光输入装置连接，用于在待加工晶片定位完成后控制激光输入装置的开启。当控制器判断定位完成后，自动控制激光输入装置的开启，对待加工晶片进行划切操作，进一步提高加工效率。控制器可以为单片机、可编程控制器。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。单片机或可编程控制器价格低，稳定性好，通用性强。对采集到的图像可以报考图像预处理，具体的图像预处理包括例如将图像数据信号进行自动曝光、自动白平衡、自动增益、自动坏像素检测及删除、降噪、锐度、GAMMA及色彩矫正等图像预处理，从而提高所采集图像的质量。对经过预处理后的图像在提取相关信息，例如标记点的位置从而确定待加工晶片的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片对准定位装置，其特征在于，包括依次设置的摄像头、半反半透镜、聚焦物镜、晶片工装及工作台，所述晶片对准定位装置还包括激光输入装置；所述摄像头、半反半透镜与聚焦物镜的中心同轴，所述摄像头与聚焦物镜所在的第一轴线与所述半反半透镜呈45度，所述激光输入装置输出的激光束方向垂直于所述第一轴线，输入所述半反半透镜的中心，所述聚焦物镜用于摄像头的晶片图像识别调焦；所述晶片工装用于装载至少一片待加工晶片，所述晶片工装设置于所述工作台上，所述工作台可沿直角坐标系X、Y轴移动并沿自身中心轴旋转；所述晶片对准定位装置还包括控制器，所述控制器与所述摄像头及所述工作台连接，用于读取所述摄像头拍摄的定位图像信息从而形成控制信息控制所述工作台的移动完成对待加工晶片的定位。

【技术特征摘要】
1.一种晶片对准定位装置，其特征在于，包括依次设置的摄像头、半反半透镜、聚焦物镜、晶片工装及工作台，所述晶片对准定位装置还包括激光输入装置；所述摄像头、半反半透镜与聚焦物镜的中心同轴，所述摄像头与聚焦物镜所在的第一轴线与所述半反半透镜呈45度，所述激光输入装置输出的激光束方向垂直于所述第一轴线，输入所述半反半透镜的中心，所述聚焦物镜用于摄像头的晶片图像识别调焦；所述晶片工装用于装载至少一片待加工晶片，所述晶片工装设置于所述工作台上，所述工作台可沿直角坐标系X、Y轴移动并沿自身中心轴旋转；所述晶片对准定位装置还包括控制器，所述控制器与所述摄像头及所述工作台连接，用于读取所述摄像头拍摄的定位图像信息从而形成控制信息控制所述工作台的移动完成对待加工晶片的定位；所述晶片工装包括具有与待加工晶片相匹配的第一凹槽的上片盘，及用于压紧固定所述待加工晶片的压板、所述压板内还设置有用于吸附固定所述待加工晶片的边缘并露出所述待加工晶片的待加工区域的橡胶磁条、以及设置于所述上片盘的标记孔；所述上片盘用于保证所述待加工晶片的X向、Y向预定位精度，所述橡胶磁条、压板用于保证所述待加工晶片的Z向预定位精度，所述标记孔用于摄像头定位识别。2.根据权利要求1所述的晶片对准定位装置，其特征在于，所述控制器还与所述激光输入装置连接，用于在待加工晶片定位完成后控制所述激光输入装置的开启。3.根据权利要求1所述的晶片对准定位装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红英，杨松涛，张孝其，赵志伟，高爱梅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：