一种芯片引线键合视觉检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种芯片引线键合视觉检测方法及系统，所述方法包括，工控机接收和输出指令，管理运行控制器的启停；通过运行控制器控制电机的移动位置；程控变倍镜头和液态变焦镜头对移动位置的芯片引线键合进行图像采集；对图像采集过程中的背景颜色和光源亮度进行管控；对采集的图像进行景深融合，并进行保存输出；本发明专利技术通过对不同大小的芯片进行引线检测，通过程控变倍镜头，改变镜头的视野，根据图片拼接函数将多张图片拼接为一张完整的图片，在利用液态变焦镜头在光轴方向的焦平面范围移动，从而拍摄多张清晰点不同的图像；液态镜片接收输出电压，产生高频电场，并对液态镜片空间内的液体进行分配，从而改变屈光度。从而改变屈光度。从而改变屈光度。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片引线键合视觉检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及景深扩展领域，尤其是一种芯片引线键合视觉检测方法及系统。

技术介绍

[0002]引线键合是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合。
[0003]而传统芯片引线键合视觉检测大都通过改变光学硬件才能满足不同视野、倍率、景深的观察工作；而现有的芯片封装是将多块晶片在同一面积上堆叠，减少在面积上的展开，但增加了高度，而这种高度下的倍率，在检测时难以找到景深足够的镜头，而较粗的引线由于塑性限制，在高度上的幅度大，容易超出光学硬件的景深；而引线检测设备通过靠目视检测，人工判断很难检测到芯片的故障点。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种芯片引线键合视觉检测方法及系统。
[0005]本专利技术技术方案如下：
[0006]一种芯片引线键合视觉检测方法，包括：
[0007]步骤一，工控机接收和输出指令，管理运行控制器的启停；
[0008]步骤二，通过运行控制器控制电机的移动位置；
[0009]步骤三，程控变倍镜头和液态变焦镜头对移动位置的芯片引线键合进行图像采集；
[0010]步骤四，对图像采集过程中的背景颜色和光源亮度进行管控；
[0011]步骤五，对采集的图像进行景深融合，并进行保存输出。
[0012]在进一步实施例中，所述步骤一进一步为所述工控机发送指令给运行控制，运动到指定位置；所述工控机获取指令控制信号对运行控制器进行控制，所述运行控制器带动电机运行，所述电机通过X轴、Y轴和Z轴的三轴位置设定调用运行控制器的运动指令使三轴运动到预设坐标；运行控制器收到指令控制信号后产生对应三轴运动的方向信号和驱动脉冲信号，发送给所述电机的驱动器；所述驱动器根据方向信号和驱动脉冲信号产生相应脉冲驱动所述电机。
[0013]在进一步实施例中，所述步骤二进一步为所述电机达到设定位置调用程控变倍镜头和液态变焦镜头，所述程控变倍镜头再次通过所述电机的移动调节镜头中镜片的位置，所述液态变焦镜头再次通过所述电机的移动调节焦距位置；所述程控变倍镜头通过工控机指令，电机驱动程控变倍镜头中的镜片移动，对视野进行调整，液态变焦镜头中液态镜片接收输出电压，对液态镜片的屈光度进行调节。
[0014]在进一步实施例中，所述程控变倍镜头和所述液态变焦镜头通过电机的移动，采集不同位置的图像，然后通过图像拼接函数将不同位置的图像进行拼接；具体的拼接过程如下：
[0015]首先记录电机移动的行程坐标(Lx，Ly)；
[0016]将行程坐标(Lx，Ly)换算成像素数(Lpx，Lpy)；
[0017]将不同位置图像的每一个像素数据，从原图的坐标(x，y)复制到目标图像的(x+Lpx，y+Lpy)坐标上；
[0018]所述采集不同位置图像的步骤如下:
[0019]将芯片引线键合放置在电机可移动范围内；
[0020]并对芯片引线键合坐标进行确认；
[0021]确认完成后，再次通过电机调节程控变倍镜头和液态变焦镜头的工作距离，获取芯片引线键合的图像信息；
[0022]对图像信息进行目标编写；
[0023]对编写的图像进行标记；并保存输出。
[0024]在进一步实施例中，所述液态变焦镜头将焦距值翻译成报文发送至液态变焦镜头连接端口，连接端口将焦距值反馈给工控机；所述液态变焦镜头对芯片进行图像采集，并解析得到的Res，与所述芯片连接的PWM控制器产生所需波形，在根据全桥逆变器将输出电压传输给液态镜片，其中Res和输出电压的关系为：
[0025]Res＝1023/46*(Vrms
‑
24)
[0026]其中，Res表示焦距值；1023表示常数值；46表示最高与最低的电压差值；Vrms表示电压均方根；24表示最小电压值；
[0027]所述液态镜片接收输出电压，产生高频电场，并对液态镜片空间内的液体进行分配，改变屈光度。
[0028]在进一步实施例中，所述步骤四进一步为通过穹顶光源和同轴平行光源，对芯片引线键合进行管控，穹顶光源获取全局亮场的图片p1，同轴平行光源获取平面亮场而线、焊点为暗场的的图片p2；所述图片p1和图片p2通过灰阶进行处理，
[0029]在对图片p1和图片p2进行二值化，图片p1取得混杂背景的二值图像bin1，其中线和焊点为白色像素；图片p2取得混杂背景的二值图像bin2，其中线和焊点为黑色像素；bin1
‑
bin2＝sub为图像绝对减法，所述bin1为坐标的像素值；所述bin2为像素的像素值，sub为差值图像；
[0030]对sub进行闭运算，并取图像轮廓，统计轮廓面积；
[0031]对轮廓面积较小的部分进行提取，并将提取的像素值设为0，得到结果图像。
[0032]在进一步实施例中，一种芯片引线键合视觉检测系统，所述系统包括：
[0033]工控机，用于接收和输出指令，并管理运行控制器的启停；
[0034]运行控制器，根据工控机指令，控制电机的移动位置；
[0035]图像采集模块，通过程控变倍镜头和液态变焦镜头对移动位置的图像进行采集；
[0036]光源控制器，对图像采集过程中的背景颜色和亮度进行管控；
[0037]图像处理模块，对采集的图像进行景深融合，并进行保存输出。
[0038]在进一步实施例中，所述工控机发送指令给运动控制器，使电机运动到指定位置；
[0039]所述运行控制器发送指令给程控变倍镜头调节到合适倍率，以及液态变焦镜头进行对焦；并进行取像；
[0040]所述图像采集模块发送指令给光源控制器调节光源亮度和颜色；
[0041]所述图像处理模块对取得的图像进行景深融合，再将融合后的图像输入深度学习模型进行检测，并进行保存输出。
[0042]有益效果：本专利技术设计一种芯片引线键合视觉检测方法及系统，通过对不同大小的芯片进行引线检测，通过程控变倍镜头，改变镜头的视野，在通过电机的移动采集不同位置的芯片图像，结合程控多层多分区光源，对同一个目标用仅穹顶光源和仅用同轴平行光源，进而拍摄多张图片，根据图片拼接函数将多张图片拼接为一张完整的图片，在利用液态变焦镜头在光轴方向的焦平面范围移动，从而拍摄多张清晰点不同的图像；利用景深融合算法将多张图片中最清晰部分合成到一张结果图片中；液态镜片接收输出电压，产生高频电场，并对液态镜片空间内的液体进行分配，从而改变屈光度。
附图说明
[0043]图1为本专利技术的流程结构示意图。
[0044]图2为本专利技术的图像采集流程示意图。
具体实施方式
[0045]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0046]如图1
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片引线键合视觉检测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一，工控机接收和输出指令，管理运行控制器的启停；步骤二，通过运行控制器控制电机的移动位置；步骤三，程控变倍镜头和液态变焦镜头对移动位置的芯片引线键合进行图像采集；步骤四，对图像采集过程中的背景颜色和光源亮度进行管控；步骤五，对采集的图像进行景深融合，并进行保存输出。2.根据权利要求1所述的一种芯片引线键合视觉检测方法，其特征在于，所述步骤一进一步为所述工控机发送指令给运行控制，运动到指定位置；所述工控机获取指令控制信号对运行控制器进行控制，所述运行控制器带动电机运行，所述电机通过X轴、Y轴和Z轴的三轴位置设定调用运行控制器的运动指令使三轴运动到预设坐标；运行控制器收到指令控制信号后产生对应三轴运动的方向信号和驱动脉冲信号，发送给所述电机的驱动器；所述驱动器根据方向信号和驱动脉冲信号产生相应脉冲驱动所述电机。3.根据权利要求1所述的一种芯片引线键合视觉检测方法，其特征在于，所述步骤二进一步为所述电机达到设定位置调用程控变倍镜头和液态变焦镜头，所述程控变倍镜头再次通过所述电机的移动调节镜头中镜片的位置，所述液态变焦镜头再次通过所述电机的移动调节焦距位置；所述程控变倍镜头通过工控机指令，电机驱动程控变倍镜头中的镜片移动，对视野进行调整，液态变焦镜头中液态镜片接收输出电压，对液态镜片的屈光度进行调节。4.根据权利要求3所述的一种芯片引线键合视觉检测方法，其特征在于，所述程控变倍镜头和所述液态变焦镜头通过电机的移动，采集不同位置的图像，然后通过图像拼接函数将不同位置的图像进行拼接；具体的拼接过程如下：首先记录电机移动的行程坐标(Lx，Ly)；将行程坐标(Lx，Ly)换算成像素数(Lpx，Lpy)；将不同位置图像的每一个像素数据，从原图的坐标(x，y)复制到目标图像的(x+Lpx，y+Lpy)坐标上；所述采集不同位置图像的步骤如下:将芯片引线键合放置在电机可移动范围内；并对芯片引线键合坐标进行确认；确认完成后，再次通过电机调节程控变倍镜头和液态变焦镜头的工作距离，获取芯片引线键合的图像信息；对图像信息进行目标编写；对编写的图像进行标记；并保存输出。5.根据权利要求1所述的一种芯片引线键合视觉检测方法，其特征在于，所述液态变焦镜头将焦距值翻译...

【专利技术属性】
技术研发人员：严志强，赵醒宇，
申请(专利权)人：吉特志智能科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：