基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法及系统，其中方法包括：通过光源组件、棱镜组件、相机组件和工控机搭建双目视觉检测模型，其中，相机组件包括一个相机和一个镜头；棱镜组件在光源组件开启时，将芯片引脚的第一侧和第二侧反射至镜头；相机采集镜头中的芯片引脚反射成像并将获得的芯片引脚图像发送给工控机，其中，芯片引脚图像包括芯片引脚第一侧图像和第二侧图像；工控机接收芯片引脚图像并进行处理，获得芯片引脚三维视图，并根据芯片引脚三维视图判断引脚是否翘曲。本发明专利技术利用单相机搭建的双目立体视觉系统进行检测，既能避免传统单目相机计算3D数据精度低，又解决现场空间狭小的问题，降低了硬件成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法及系统


[0001]本专利技术属于半导体检测
，特别涉及一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法及系统。

技术介绍

[0002]SOT封装、SOP封装的生产流程，最后步骤需要将产品置于编带内，此时需要机器视觉检测产品外观状态，以确保产品质量。
[0003]SOT系列、SOP系列半导体产品均为带有多引脚的芯片，其引脚站立度大小直接影响芯片的质量。
[0004]引脚形态需要从侧面拍摄相关图片，才可以看到。现有技术中，检测引脚站立度使用2D外观检测，当半导体封装流程进入编带内封装步骤时(产品类似于放置在小盒子里)，侧面相机视野被编带遮挡，无法拍摄到引脚，只能从正面拍摄俯视图，通过引脚长度间接判断引脚站立度，精度较低，且由于编带材质、引脚材质的影响，会出现反光、黑脚等问题干扰检测结果，易出现误检漏检。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法及系统，针对编带内多引脚半导体产品，使用双目视觉方案，检测引脚站立度，提高生产质量。
[0006]一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，包括以下步骤：通过光源组件、棱镜组件、相机组件和工控机搭建双目视觉检测模型，其中，相机组件包括一个相机和一个镜头；棱镜组件在光源组件开启时，将芯片引脚的第一侧和第二侧反射至镜头；相机采集镜头中的芯片引脚反射成像并将获得的芯片引脚图像发送给工控机，其中，芯片引脚图像包括芯片引脚第一侧图像和第二侧图像；工控机接收芯片引脚图像并进行处理，获得芯片引脚三维视图，并根据芯片引脚三维视图判断引脚是否翘曲。
[0007]进一步的，工控机对芯片引脚图像进行处理，获得芯片引脚三维视图包括以下步骤：
[0008]对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像进行处理，计算第一侧图像和第二侧图像中对应特征点坐标，获得芯片引脚第一侧图像和第二侧图像的视差；
[0009]基于芯片引脚第一侧图像和第二侧图像的视差，通过相机成像原理中的世界坐标系、相机坐标系、图像物理坐标系和图像像素坐标系之间的转换关系，获得芯片引脚的三维视图。
[0010]进一步的，根据芯片引脚三维视图判断引脚是否翘曲包括以下步骤：
[0011]通过芯片引脚三维视图获得芯片各引脚的脚根和脚尖的三维坐标；
[0012]将引脚脚根的三维坐标的坐标点拟合为平面；
[0013]根据引脚的脚尖的各坐标点到拟合平面的距离，判断芯片引脚是否翘曲。
[0014]进一步的，对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像进行处理包括：
[0015]对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像双目标定和立体矫正后，将芯片引脚第一侧图像和第二侧图像上的点进行特征匹配。
[0016]进一步的，将芯片引脚第一侧图像和第二侧图像上的点进行特征匹配包括以下步骤：
[0017]通过立体矫正获得第一侧图像和第二侧图像对应点的y坐标，再通过匹配算法确定对应点的x坐标，实现芯片引脚第一侧图像和第二侧图像对应点的特征匹配。
[0018]进一步的，芯片引脚第一侧、第二侧为相对的两侧。
[0019]进一步的，检测方法还包括以下步骤：
[0020]工控机将检测结果发送给机台，若检测结果合格，机台将芯片通过编带将芯片传送到下一工序，若检测检测结果不合格，机台再次向工控机发出检测信号，若循环多次检测结果仍为不合格，则机台发出报警信息。
[0021]本专利技术还提供一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测系统，包括：光源组件、棱镜组件、相机组件和工控机，相机组件包括一个相机和一个镜头；
[0022]其中，棱镜组件用于在打开光源组件时，将芯片引脚的第一侧和第二侧反射至镜头；
[0023]相机组件用于采集镜头中的芯片引脚的反射成像，并将获得的芯片引脚图像发送给工控机，芯片引脚图像包括芯片引脚第一侧图像和第二侧图像；
[0024]工控机还用于接收芯片引脚图像并进行处理，获得芯片引脚三维视图，并根据芯片引脚三维视图判断引脚是否翘曲。
[0025]进一步的，工控机具体用于：
[0026]对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像进行处理，获得芯片引脚第一侧图像和第二侧图像的视差；
[0027]基于芯片引脚第一侧图像和第二侧图像的视差，通过相机成像原理中的世界坐标系、相机坐标系、图像物理坐标系和图像像素坐标系之间的转换关系，获得芯片引脚的三维视图。
[0028]进一步的，工控机具体用于：
[0029]通过芯片引脚三维视图获得芯片各引脚的脚根和脚尖的三维坐标；
[0030]将引脚脚根的三维坐标的坐标点拟合为平面；
[0031]根据引脚的脚尖的各坐标点到拟合平面的距离，判断芯片引脚是否翘曲。
[0032]进一步的，检测系统还包括固定板组件和安装组件；
[0033]其中，光源组件设置在固定板组件底部，相机组件设置在固定板组件顶部，棱镜组件设置在光源组件、相机组件之间，固定板组件与安装组件滑动连接。
[0034]进一步的，棱镜组件包括棱镜模组，光源组件包括第一遮光板和光源；
[0035]其中，棱镜模组包括第一通光孔、第一反射镜面、第二反射镜面、第二遮光板、第二通光孔和棱镜，第一通光孔设置在棱镜模组上端，第一反射镜面、第二反射镜面沿棱镜模组中线镜像设置在棱镜模组两侧，第二通光孔设置在棱镜模组底部，第二遮光板沿棱镜模组中线设置在第二通光孔中间，棱镜设置在第二遮光板上，第一遮光板中心线与光源上端平面的中线重合，第一遮光板和第二遮光板平行。
[0036]进一步的，第一反射镜面、第二反射镜面的倾斜角度为55
°
。
[0037]进一步的，固定板组件包括底板、滑块、第一挡块和第二挡块，多个滑块固定在底板上；第一挡块和第二挡块固定在底板上，第一挡块设置在多个滑块的下端，第二挡块设置在多个滑块的上端；
[0038]安装组件包括安装板、第一限位块、第三限位块和导轨，安装板中间设置有导轨，导轨与多个滑块滑动连接，安装板上端设置有第一限位块，安装板的底部设置有第三限位块；
[0039]第一挡块与第三限位块抵接时，限制多个滑块沿导轨向下滑动，第二挡块与第一限位块抵接时，限制多个滑块沿导轨向上滑动。
[0040]进一步的，光源包括上层光源和下层光源。
[0041]本专利技术的有益效果：本专利技术是利用双目视觉技术，解决编带内半导体产品的站立度检测，有效避免传统2D方法视野干涉的问题。另外本专利技术利用单相机与棱镜组件之间严格的硬件关系搭建双目立体视觉系统，既能避免传统单目相机计算3D数据精度低，又能解决基于现场机台空间狭小的问题，在保证检测精度和准确率的基础上，降低硬件经济成本。
[0042]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过光源组件、棱镜组件、相机组件和工控机搭建双目视觉检测模型，其中，相机组件包括一个相机和一个镜头；棱镜组件在光源组件开启时，将芯片引脚的第一侧和第二侧反射至镜头；相机采集镜头中的芯片引脚反射成像并将获得的芯片引脚图像发送给工控机，其中，芯片引脚图像包括芯片引脚第一侧图像和第二侧图像；工控机接收芯片引脚图像并进行处理，获得芯片引脚三维视图，并根据芯片引脚三维视图判断引脚是否翘曲。2.根据权利要求1所述的基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，工控机对芯片引脚图像进行处理，获得芯片引脚三维视图包括以下步骤：对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像进行处理，计算第一侧图像和第二侧图像中对应特征点坐标，获得芯片引脚第一侧图像和第二侧图像的视差；基于芯片引脚第一侧图像和第二侧图像的视差，通过相机成像原理中的世界坐标系、相机坐标系、图像物理坐标系和图像像素坐标系之间的转换关系，获得芯片引脚的三维视图。3.根据权利要求1所述的基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，根据芯片引脚三维视图判断引脚是否翘曲包括以下步骤：通过芯片引脚三维视图获得芯片各引脚的脚根和脚尖的三维坐标；将引脚脚根的三维坐标的坐标点拟合为平面；根据引脚的脚尖的各坐标点到拟合平面的距离，判断芯片引脚是否翘曲。4.根据权利要求2所述的基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像进行处理包括：对芯片引脚第一侧图像和第二侧图像双目标定和立体矫正后，将芯片引脚第一侧图像和第二侧图像上的点进行特征匹配。5.根据权利要求4所述的基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，将芯片引脚第一侧图像和第二侧图像上的点进行特征匹配包括以下步骤：通过立体矫正获得第一侧图像和第二侧图像对应点的y坐标，再通过匹配算法确定对应点的x坐标，实现芯片引脚第一侧图像和第二侧图像对应点的特征匹配。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，芯片引脚第一侧、第二侧为相对的两侧。7.根据权利要求1
‑
5任一所述的基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测方法，其特征在于，检测方法还包括以下步骤：工控机将检测结果发送给机台，若检测结果合格，机台将芯片通过编带将芯片传送到下一工序，若检测检测结果不合格，机台再次向工控机发出检测信号，若循环多次检测结果仍为不合格，则机台发出报警信息。8.一种基于单镜头的芯片引脚翘曲的3D检测系统，其特征在于，包括：光源组件、棱镜组件、相机组件和工控机，相机组件包括一个相机和一个镜头；其中，棱镜组件用于在打开光源组件时，将芯片引脚的第一侧和第二侧反射至镜头；相机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞，洪敬柱，何海双，
申请(专利权)人：合肥图迅电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：