专利名称：全自动引线键合机图像处理系统的图像处理方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动引线键合机图像处理系统的图像处理方法。
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。封装微型化是实现微型化发展的一个重要方面。引线键合是 目前最常用的芯片连接技术，它以其单个连接的成本最低、制作工艺 灵活、适应性强等特性而占领了微电子封装的市场。全自动引线键合
机是LED及IC半导体后封装工序中最为关键的设备之一，图像处理 系统是该设备的核心技术。
为实现全自动引线键合，找到芯片粘在管壳上的位置，即实现自 动对准是首要的任务。在集成电路芯片位置检测部分，采用计算机视 觉的方法，用CCD摄像机自动抓取芯片图像，经图像采集卡送入计算 机，先对数字图像进行预处理，然后根据数字图像的像素分布和灰度 等信息，进行数字图像处理，得到几何尺寸、形状、位置等的判别， 精确地测量出实际芯片和管脚的位置差量并通过驱^工作台来补偿 误差，对芯片进行精确对准，使实际特征焊点与基准特征焊点重合的 误差小于5Mm。通过数字图像处理的方法，大大縮短芯片焊点的精确 定位和检测的时间，同时提高了工作效率。
CCD摄像机在用镜头光学器件取景进行图像采集时，由于受对象 与摄像机三维空间位置关系、镜头畸变和摄像机质量等因素的影响， 成像系统与理想针孔模型不一致，采集到的图像存在几何畸变，特别 是在使用广角镜头的时候，径向畸变会严重影响图像质量，给图像处 理带来困难。因此，在进行基于图像分析的模式匹配、运动检测等定 量分析时，就需要对有几何畸变的图像进行校正或对摄像机进行几何 标定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够进一步提高对准和 定位速度、精度和一致性问题的全自动引线键合机图像处理系统的图像处理方法。
本发明采用如下技术方案 本发明的具体方法步骤如下
(1) 对高速CCD摄像机采集的图像进行校准 校准算法采用标准的棋盘格，线阵或点阵成像，利用最佳拟合算
法对图像表面规则分布的特征点建立査找表，查找并分析特征点，计 算出变形量，然后与识别的结果进行对比修正；
(2) 对管脚和芯片特征点分别进行识别定位
a、 对管脚特征点的定位过程 . 首先对采集的图像进行图像增强、图像滤波，二值化预处理，将
预处理后的图像进行特征提取并与保存的焊接管脚特征点的图像模 板进行匹配，从而对焊接管脚特征点进行了精确定位；
b、 对芯片特征点的定位过程
一旦管脚特征点定位了，则芯片特征点的潜在区域随之确定，在 其潜在区域，对图像进行图像增强，图像滤波，二值化，得到二值图 像，然后对得到的二值图像进行图像形态处理，即先"脚胀"后"腐 蚀"，之后，采用小连通区域删除方法对干扰小区进行删除；在得到 几个大的分块区域后，对区域分块标注的每个特征点进行特征提取， 然后将所提取的特征点与芯片的图像模板进行匹配，从而精确的对芯 片特征点进行了定位。
本发明的有益效果是较好地解决了引线键合机自动对准的问题； 并解决了进一步提高了对准和定位速度、精度和一致性问题。
图l是本发明的系统框图。
图2是本发明的采集标准棋盘格的图像。
图3是本发明的对前一图像校正后的图像。
图4是本发明的管脚的特征点定位过程框图。
图5是本发明的芯片的特征点定位过程框图。，
图6是本发明的芯片识别前的图像。
图7是本发明的芯片特征点定位结果图像。
具体实施例方式
按照上述发明内容部分中的技术方案操作即可。
一旦管脚特征点和芯片特征点被识别后，系统会自动计算出芯片
的装片误差和管脚误差，修正内焊点与外焊点之间的距离。根据位置
差由引线键合机的运动控制系统的控制卡进行工作台的调整，集成电 路上内焊点与外焊点之间的距离得到确定。另外，芯片上内焊点和管
脚上外焊点之间的距离不受芯片装片误差和管脚误差的影响。故实现 全自动引线键合所需的各种数据都己确定。到此为止，芯片的位置就 被精确定位，引线键合机就可以完成精确键合了。
权利要求
1、全自动引线键合机图像处理系统的图像处理方法，其特征在于其具体方法步骤如下(1)对高速CCD摄像机采集的图像进行校准校准算法采用标准的棋盘格，线阵或点阵成像，利用最佳拟合算法对图像表面规则分布的特征点建立查找表，查找并分析特征点，计算出变形量，然后与识别的结果进行对比修正；(2)对管脚和芯片特征点分别进行识别定位a、对管脚特征点的定位过程首先对采集的图像进行图像增强、图像滤波，二值化预处理，将预处理后的图像进行特征提取并与保存的焊接管脚特征点的图像模板进行匹配，从而对焊接管脚特征点进行了精确定位；b、对芯片特征点的定位过程一旦管脚特征点定位了，则芯片特征点的潜在区域随之确定，在其潜在区域，对图像进行图像增强，图像滤波，二值化，得到二值图像，然后对得到的二值图像进行图像形态处理，即先“脚胀”后“腐蚀”，之后，采用小连通区域删除方法对干扰小区进行删除；在得到几个大的分块区域后，对区域分块标注的每个特征点进行特征提取，然后将所提取的特征点与芯片引脚的图像模板进行匹配，从而精确的对芯片特征点进行了定位。
全文摘要
本发明涉及一种全自动引线键合机图像处理系统的图像处理方法。本方法的具体步骤如下(1)对采集的图像进行校准，校准算法采用标准的棋盘格，利用最佳拟合算法对图像表面规则分布的特征点建立查找表，查找并分析特征点，计算出变形量，然后修正；(2)对管脚和芯片特征点采用不同的识别定位过程，得到几何尺寸、形状、位置等的判别，精确地测量出实际芯片和管脚的位置差量。本发明的有益效果是较好地解决了引线键合机自动对准的问题；并解决了进一步提高了对准和定位速度、精度和一致性问题。
文档编号G06T5/00GK101339656SQ200810079290
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者李久芳, 王镇清 申请人:中国电子科技集团公司第四十五研究所