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《天津大学》 2010年
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面向芯片封装的机器视觉精密定位系统的研究

李君兰  
【摘要】: 随着引线键合技术向着细密化、高精度的方向发展,视觉系统已经成为影响IC封装精度的重要因素之一。本论文以面向芯片封装的视觉系统作为研究对象,根据芯片封装设备对视觉系统的要求搭建视觉系统架构,并对系统标定方法、视觉定位算法以及视觉系统与控制系统的集成等进行了全面的研究,取得的创造性成果如下: 1)针对芯片封装对视觉系统成像质量、放大倍率和工作物距要求,对光学系统进行了设计,其具有两级放大结构和特殊的照明方式。分别采用两种镜头对视觉系统进行了构建,并通过实验验证了视觉系统的成像效果,实验表明两套视觉系统均获得满意的拍摄效果。 2)提出了一种用于平行成像系统的基于几何矩的近平行系统摄像机标定方法。该算法解决了平行成像系统的摄像机标定问题,使其通过获取单幅模板图像即可有效地求解全部摄像机参数。仿真和实验结果表明标定后得到的摄像机参数结果准确稳定,且精度较高。 3)提出了使用带有网格的分划板对显微视觉系统进行标定的方法。实验表明,针对显微视觉系统的标定方法稳定有效,能够很好地适用于此前难于解决的显微视觉系统的标定问题。 4)针对芯片封装时使用的芯片及其图像的特点,分别提出了适合芯片和引线框架的定位算法。对于芯片焊点,采用快速傅里叶变换算法进行匹配定位;对于芯片的引线框架,采用基于轮廓提取的不变矩方法进行匹配定位。经过实验验证,这两种方法的定位精度能够满足芯片封装的要求。在Labview中对匹配定位进行了编程,并实现了在Labview中对芯片和引线框架的视觉定位。 5)给出了视觉坐标系与运动坐标系间的坐标变换关系、误差补偿模型以及视觉反馈框图。搭建了视觉与运动控制集成后的实验系统,进行了系统标定,并通过实验建立了误差补偿模型。在此基础上,视觉系统即可与控制系统进行准确的坐标转换,从而通过视觉定位算法获得的芯片位置误差从视觉坐标转换到运动坐标系,实现精确的定位。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘士为;引线键合机视觉定位方法与系统开发[D];天津大学;2012年
2 周丽莎;基于模板匹配的视觉定位技术研究与应用[D];大连理工大学;2012年
3 苗振海;基于机器视觉的FPC检测对位系统关键技术研究与开发[D];机械科学研究总院;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 成立,李春明,王振宇,高平;IC产业链中的新技术应用与产业发展对策[J];半导体技术;2004年06期
2 姜永军,吴小洪,何汉武,罗丁,姜石军;图像识别系统在IC封装设备中的应用[J];半导体技术;2005年01期
3 拓普选;全自动引线键合机上的图像视觉系统[J];电子工业专用设备;2001年03期
4 贾松良;微电子封装业和微电子封装设备[J];电子工业专用设备;2003年01期
5 李元升;引线键合机工艺技术分析[J];电子工业专用设备;2004年03期
6 何田;引线键合技术的现状和发展趋势[J];电子工业专用设备;2004年10期
7 易辉;刘晓斌;宫晨;;全自动引线键合机校正系统设计与实现[J];电子工业专用设备;2005年12期
8 杨兵,刘颖;BGA封装技术[J];电子与封装;2003年04期
9 毕克允;;把握“十一五”契机 推进封装业持续发展——第四届中国半导体封装测试技术与市场研讨会开幕报告[J];电子与封装;2006年06期
10 黄玉财;程秀兰;蔡俊荣;;集成电路封装中的引线键合技术[J];电子与封装;2006年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马凌宇;面向MEMS自动引线键合的显微视觉系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
【共引文献】
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1 张备伟,吴福朝;基于正十二边行平面模板的摄象机自标定[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
2 刘大刚,王明年;数码摄像技术在隧道位移信息采集中的应用[J];地下空间;2004年03期
3 杨春平,吴健,洪亮,冯彦彦;双CCD系统在三维面形测量中的应用[J];半导体光电;2004年03期
4 陈向伟,王龙山,刘庆民,崔治;基于CCD图像的圆度误差测量的研究[J];半导体光电;2004年04期
5 包立君;浦昭邦;唐文彦;;航空接插件线簧孔视觉检测系统的研制[J];半导体光电;2006年03期
6 沈少伟;颜树华;周春雷;李锷;童慧鹏;;基于CCD视觉的螺纹参数自动检测技术研究[J];半导体光电;2007年06期
7 苏中;夏艳;吴细宝;;基于激光双目视觉系统的直径测量[J];半导体光电;2008年01期
8 刘涛;王宗义;于秀辉;金鸿章;;基于自适应窗曲线拟合的结构光条纹中心提取[J];半导体光电;2010年01期
9 夏勋力;余彬海;梁丽芳;;矩形光场LED一次透镜光学设计[J];半导体光电;2010年05期
10 李洪宇;王璐;高伟;;基于图像的晶粒定位技术研究[J];半导体光电;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏链;韩江;方兴;赵韩;;球栅阵列(BGA)半导体封装技术的研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 林晓玲;郑廷圭;;Au—Al键合系统失效对IC器件的影响[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
3 王海霞;王春艳;卢晓;;手眼视觉系统的自标定技术[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 黄进;胡英;马孜;汪洋;;弧形扫描系统关键技术研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;Recognition of Corners of Planar Checkboard Pattern Image[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 刘伟锋;张卓;王延江;;基于光线衰减的深度获取方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 孙勇;李原;王庆林;陈辉;;基于主动投影的结构光视觉系统的标定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 李学东;全权;蔡开元;;双目鱼眼摄像机噪声分析与外参标定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
9 陈飞珺;严石;杨振国;李志东;陈蓓;;电镀镍金板无法键合金线的失效分析[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
10 金晅宏;戴曙光;穆平安;;机器视觉在汽车前照灯配光检测系统中的应用研究[A];第十三届全国汽车检测技术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
5 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
6 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
7 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
9 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
10 单鹂娜;组合式时间编码结构光三维测量方法与技术[D];哈尔滨理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 饶吉来;基于图像处理的型面联接件检测技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 孙静;基于双目立体视觉的多相机三维重建技术实现[D];山东科技大学;2010年
5 宗雯雯;基于双目立体视觉的特征点匹配关键技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
6 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
8 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
9 张亚军;有限状态设备的移动监视与识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 孙琛琛;大幅面丝网疵点的图像识别算法研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜永军,吴小洪,何汉武,罗丁,姜石军;图像识别系统在IC封装设备中的应用[J];半导体技术;2005年01期
2 陈军君;傅岳鹏;田民波;;微电子封装材料的最新进展[J];半导体技术;2008年03期
3 种劲松,周孝宽,王宏琦;基于遗传算法的最佳熵阈值图像分割法[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
4 李晓辉,刘钱,高鹏;关于计算机学习中几个易混淆问题的思考[J];长春大学学报;2001年03期
5 拓普选;全自动引线键合机上的图像视觉系统[J];电子工业专用设备;2001年03期
6 宋福民,张小丽,马如震;SMT2505全视觉多功能贴片机的研制[J];电子工业专用设备;2002年04期
7 罗珍茜;薛雷;孙峰杰;陆士清;李长远;;基于HALCON的摄像机标定[J];电视技术;2010年04期
8 毕克允;;把握“十一五”契机 推进封装业持续发展——第四届中国半导体封装测试技术与市场研讨会开幕报告[J];电子与封装;2006年06期
9 黄玉财;程秀兰;蔡俊荣;;集成电路封装中的引线键合技术[J];电子与封装;2006年07期
10 沈奕,姚若河,吕佳鹏;LCD基板视觉自动对准系统及其图像处理[J];电子工艺技术;2001年03期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 工业和信息化部电子信息司司长 肖华;[N];中国电子报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 袁野;摄像机标定方法及边缘检测和轮廓跟踪算法研究[D];大连理工大学;2002年
2 舒锐;卫星目标识别与特征参数提取方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 盛遵冰;机器视觉图像检测与定位系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周洋;图像式刀调仪视觉检测技术研究[D];江南大学;2011年
2 刘金保;形状匹配算法研究及应用[D];广东工业大学;2011年
3 罗露;FPC生产设备嵌入式视觉运动控制系统[D];华南理工大学;2011年
4 查英;自动装配生产线的机器视觉识别系统[D];天津大学;2004年
5 汪宏昇;机器视觉对准系统的研究及相关技术的开发[D];华中科技大学;2004年
6 马凌宇;面向MEMS自动引线键合的显微视觉系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 范江涛;基于机器视觉仪表识别的技术研究与应用[D];广东工业大学;2008年
8 孙云超;引线键合高频超声换能系统的研究[D];天津大学;2008年
9 张策;高速包装机械手视觉控制系统研究与开发[D];天津大学;2008年
10 刘混海;基于机器视觉的集成芯片基板定位技术研究[D];合肥工业大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨思阳;基于图像处理的PLC灯板检验系统设计与实现[D];大连理工大学;2013年
2 何霄;驼峰提钩自动化系统中目标捕捉的研究[D];兰州交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 成立,李彦旭,李春明,刘斌,汪洋;开发LSI DAC新品的技术综述[J];半导体技术;2001年06期
2 李仁;半导体IC清洗技术[J];半导体技术;2003年09期
3 王振宇,成立,高平,史宜巧,祝俊;先进的芯片尺寸封装(CSP)技术及其发展前景[J];半导体技术;2003年12期
4 郑敏政;加速我国集成电路产业的发展[J];半导体技术;2004年01期
5 成立,王振宇,高平;DRAM芯片的最新研制进展与发展趋势[J];半导体技术;2004年04期
6 于燮康;分析我国半导体产业链现状 引领半导体产业发展新浪潮[J];半导体技术;2004年05期
7 尹周平,熊有伦;微装配技术的研究进展及其展望[J];半导体技术;2004年05期
8 成立,王振宇,高平,祝俊;VLSI电路可测性设计技术及其应用综述[J];半导体技术;2004年05期
9 翁寿松;推动半导体产业链发展的两大轮子[J];半导体技术;2004年05期
10 孙明磊,宗光华,余志伟,毕树生,于靖军;基于图像分析的显微视觉自动聚焦系统[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
【相似文献】
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1 程文芳;;全球IC封装市场年复合增长9.4%,外包继续上升[J];半导体信息;2004年03期
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3 孙以材,范兆书,常志宏,沈今楷,高振斌,杨瑞霞;压力传感器的芯片封装技术[J];半导体杂志;1998年02期
4 时万春;2000年的半导体测试[J];国外电子测量技术;2000年03期
5 吴勇,王英,熊振华,丁汉;直线电机速度扰动控制器的Simulink仿真与比较[J];计算机仿真;2004年05期
6 龙乐;DRAM封装及模块技术趋势[J];电子与封装;2005年09期
7 盛柏桢;;STI宣布集成电路封装衬底技术取得突破[J];半导体信息;2003年01期
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9 陈兵;;挠性基板的芯片级封装技术[J];印制电路信息;2011年02期
10 雷源忠,雒建斌,丁汉,钟掘;先进电子制造中的重要科学问题[J];中国科学基金;2002年04期
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2 梁奋;陈晓玲;蔡伟智;;一种发光二极管芯片的寿命试验方法[A];第十二届全国LED产业研讨与学术会议论文集[C];2010年
3 王春青;李明雨;田艳红;;电子封装与组装中的微连接技术基础研究[A];全国第六届SMT/SMD学术研讨会论文集[C];2001年
4 史杰;王海波;张瑞西;;中国LED专用材料已进入商用化[A];海峡两岸第十六届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2009年
5 L.Nguyen;R.Walberg;T.Koh;YY.Bong;MC Chua;S.Chuah;JJ Yeoh;;无铅集成芯片封装过渡的构造法[A];2004中国电子制造技术论坛——无铅焊接技术译文集(下册)[C];2004年
6 ;大功率LED照明应用产品关键技术的研究[A];河南省照明学会成立二十周年纪念文集[C];2009年
7 张士元;郑百林;吴景深;贺鹏飞;;芯片封装中翘曲问题的三维有限元数值模拟[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
8 俞志龙;;适用于通用照明的20mA白光LED及其优势[A];上海市照明学会成立30周年庆典暨四直辖市照明科技论坛、长三角照明科技论坛、上海市照明学会2008年年会论文集[C];2008年
9 孔凡芝;何静;王以忠;;用于引线键合的灰度相关匹配定位算法的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 雒建斌;温诗铸;;面向高性能电子产品的微、纳米制造技术[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
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1 安岚坡 张瑞西;江苏采用国产芯片封装白光LED光效创新高[N];消费日报;2009年
2 ;“芯”的武装[N];电脑报;2007年
3 ;“芯”的武装[N];电脑报;2007年
4 郭长佑;完封?芯片封装新技术、新趋势、新挑战[N];电子资讯时报;2006年
5 记者  梁红兵;CREE并购华刚封装业务影响LED芯片供应[N];中国电子报;2007年
6 深圳商报记者 徐明天;深圳电子制造装备技术打破国际垄断[N];深圳商报;2007年
7 记者 吴德群杨丽萍;深圳IT产业链条再增添“芯血液”[N];深圳特区报;2007年
8 程维;一掷30亿重庆“低调”开建6幢摩天楼[N];第一财经日报;2006年
9 本报记者  邵生余;国际顶尖技术花落苏州[N];新华日报;2006年
10 广东 何川秋;芯片封装的焊接方法及工艺流程简述[N];电子报;2010年
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1 李君兰;面向芯片封装的机器视觉精密定位系统的研究[D];天津大学;2010年
2 节德刚;宏/微驱动高速高精度定位系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 李运堂;面向芯片封装的高加速度高精度气浮定位平台的研究[D];上海交通大学;2007年
4 陈从平;芯片封装中时间—压力点胶过程建模、控制与应用研究[D];华中科技大学;2007年
5 艾常春;硅芯片封装用球形SiO_2与环氧树脂复合材料的制备工艺与性能研究[D];武汉大学;2011年
6 武一民;引线键合系统设计理论与关键技术[D];天津大学;2008年
7 李军辉;超声键合界面微结构生成机理与规律研究[D];中南大学;2008年
8 李战慧;超声波在键合换能系统接触界面的非线性传播机理研究[D];中南大学;2010年
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1 庞零;硅芯片封装中芯片崩裂的改善[D];苏州大学;2011年
2 王娟;基于视觉检测的芯片封装平台位置算法研究[D];西安工业大学;2014年
3 朱文敏;叠层芯片封装的热湿机械可靠性研究[D];广东工业大学;2012年
4 王爱秀;先进的3D叠层芯片封装工艺及可靠性研究[D];复旦大学;2011年
5 赵鉴强;NAND闪存芯片封装技术与可靠性研究[D];复旦大学;2010年
6 廖晓雪;铜线应用于BGA芯片封装的项目管理[D];复旦大学;2012年
7 杨文建;超细间距引线键合工艺的试验研究[D];华中科技大学;2005年
8 王仕南;三维互连凸点电迁移有限元模拟[D];浙江工业大学;2008年
9 赵健;铜线键合在多印线IC封装中的应用研究[D];复旦大学;2009年
10 张立;GMR生物传感器及其专用锁相放大器芯片的设计[D];电子科技大学;2009年
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