专利名称：全自动金丝球焊机焊点的定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及集成电路焊线领域，具体涉及一种全自动金丝球焊机焊点的定位 >J-U ρ α装直。
背景技术：
近年来，随着集成电路技术的进步，集成电路封装也得到了很大的发展。封装微型化是发展的一个重要方面，自动焊线机的引线键合是最常见的微芯片连接技术。在自动焊线机的整个焊线工艺中，微芯片的识别、定位是极其重要的一环，焊点的精确、快速定位是保证焊线成品质量和生产效率的重要因素。由于LED微芯片直径在ΙΟμπι左右，焊点区域小，焊点间的间隙也很狭窄；因此一旦定位不准，就会造成后续焊线误差，直接影响LED使用寿命，有的甚至导致相邻焊点间短路。同时，如果识别速度不高，必然影响到LED成品的生产效率。传统微芯片定位主要采用模版匹配法，而微芯片相对于摄像机获取的整个图只占很小的一部分，因此采用模版匹配法消耗的时间较长，另外各贴片的形状不可能完全一致，致使模版匹配法的检测准度和效果较差(形状相差较大的甚至检测不出来)这些都直接影响到焊线机的生产效率。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无需模板、并对芯片形状和一致性无特殊要求的全自动金丝球焊机焊点的定位装置。为解决上述问题，本实用新型所设计的一种全自动金丝球焊机焊点的定位装置，包括定位装置本体。所述定位装置本体主要由图像采集单元、图像预处理单元和定位操作单元组成。其中图像采集单元包括图像传感器和图像采集卡；图像预处理单元包括图像分割模块和图像去噪模块；定位操作单元包括二值化模块、加权模块和计算质心模块。上述图像传感器的输出端与图像采集卡的输入端相连；图像采集卡的输出端经由图像分割模块接至图像去噪模块的输入端；图像去噪模块的输出端连接二值化模块的输入端，二值化模块的输出端与加权模块的输入端相连，加权模块的输出端连接计算质心模块的输入端。上述方案中，所述图像传感器最好为C⑶摄像机。上述方案中，所述图像去噪模块最好为中值滤波模块。本实用新型的工作原理是当图像采集单元采集的图像输入时，系统会自动根据技术方案的操作过程运行，图像预处理单元完成对原图的分割操作，并根据技术方案中的改进的中值滤波完成去噪工作；定位操作单元再自动提取图像的阈值二值化操作分离焊点与背景，然后根据焊点区域与边界的远近关系进行不同的加权操作，最后对加权后的焊点部分使用计算的方法定位出焊点的几何中心，从而精确的对焊点进行定位。与现有技术相比，本实用新型无需建立匹配模版，不仅大大节约了时间，而且对各集成芯片的形状和一致性也无严格的要求；可见，本实用新型既能够大为提高全自动金丝球焊机焊点定位的效率，而且也能够适用于不同形状的集成芯片的定位检测。
图I为一种全自动金丝球焊机焊点的定位装置的原理框图。
具体实施方式一种全自动金丝球焊机焊点的定位装置，如图I所示，其主要由图像采集单元、图像预处理单元和定位操作单元组成。其中图像采集单元包括图像传感器和图像采集卡；图像预处理单元包括图像分割模块和图像去噪模块；定位操作单元包括二值化模块、加权模块和计算质心模块。上述图像传感器的输出端与图像采集卡的输入端相连；图像采集卡的输出端经由图像分割模块接至图像去噪模块的输入端；图像去噪模块的输出端连接二值化模块的输入端，二值化模块的输出端与加权模块的输入端相连，加权模块的输出端连接计算质心模块的输入端。上述全自动金丝球焊机焊点的定位装置的工作过程如下I、图像传感器获取全自动金丝球焊机上的微芯片焊接图像。在本实用新型优选实施例中，所选用的图像传感器为CCD摄像机。2、图像采集卡对图像传感器获取的微芯片焊接图像进行采集处理。3、图像分割模块运用opencv中的cvGetSubRect和cvGetlmage两个函数对图像中心像素区域进行分割操作，以减少背景区域在整个图像中所占的比重、提高图像的处理效率。由于焊线机获取的图像杯盘基本位于图像中心，截取图像中心300*250的区域(相对720*560像素的整图)完全能将微芯片包含在截取图像中，因此在本实用新型优选实施例中，图像分割模块对图像中心300*250像素区域进行分割。4、图像去噪模块对分割后的图像进行滤波操作。在本实用新型优选实施例中，所述图像去噪模块为中值滤波模块，即图像去噪模块针对焊点图像自身的特点，改进中值滤波算法对分割后图像根据模版内各个像素点灰度值的大小选取不同的系数进行去噪处理，改善去噪效果。上述采用改进的中值滤波算法对分割后图形进行滤波操作。具体改进算法如下
ii-r 十r r /Yjsum = Σ ΣI1A1 + ( ，m) - M(匕 ΜI ①
n=i-rm=j-r
/ \Γ("，； ) = 1 (丨+(來'》)-蛛./)"②
5sum
i+r i+r(j(jKin)= Yj Z/.(",/ )·/)("，" )③
n-i—r m=j-r式①、②算的是加权系数r(n，m)，③式中P(n，m)为原图，G(n，m)为滤波后结果。5、二值化模块首先对预处理后的图形进行自适应阈值的二值化处理。根据预处理后图像焊点区域像素点的灰度值比较接近，背景区域像素点与焊点区域像素点的灰度值相差明显这一特征，采用整个图像灰度平均值加一个权值的方法确定二值化的阈值，权值的大小由焊点区域所占面积和各个像素点的灰度值决定，从而可以比较准确的将焊点部分与背景区域区分开。[0023]自适应阈值函数如下
权利要求1.全自动金丝球焊机焊点的定位装置，包括定位装置本体，其特征在于 所述定位装置本体主要由图像采集单元、图像预处理单元和定位操作单元组成；其中图像采集单元包括图像传感器和图像采集卡，图像预处理单元包括图像分割模块和图像去噪模块，定位操作单元包括二值化模块、加权模块和计算质心模块； 上述图像传感器的输出端与图像采集卡的输入端相连；图像采集卡的输出端经由图像分割模块接至图像去噪模块的输入端；图像去噪模块的输出端连接二值化模块的输入端，二值化模块的输出端与加权模块的输入端相连，加权模块的输出端连接计算质心模块的输入端。
2.根据权利要求I所述的全自动金丝球焊机焊点的定位装置，其特征在于所述图像传感器为CCD摄像机。
3.根据权利要求I所述的全自动金丝球焊机焊点的定位装置，其特征在于所述图像去噪模块为中值滤波模块。
专利摘要本实用新型公开一种全自动金丝球焊机焊点的定位装置，其主要由图像采集单元、图像预处理单元和定位操作单元组成。其中图像采集单元包括图像传感器和图像采集卡；图像预处理单元包括图像分割模块和图像去噪模块；定位操作单元包括二值化模块、加权模块和计算质心模块。上述图像传感器的输出端与图像采集卡的输入端相连；图像采集卡的输出端经由图像分割模块接至图像去噪模块的输入端；图像去噪模块的输出端连接二值化模块的输入端，二值化模块的输出端与加权模块的输入端相连，加权模块的输出端连接计算质心模块的输入端。本实用新型无需模板、并对待定位的芯片形状和一致性无特殊要求。
文档编号B23K37/00GK202726332SQ20122029448
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者黄知超, 刘木, 陈佩翔, 范兴明, 李震, 申双江, 张科伟 申请人:桂林电子科技大学