专利名称：一种光学识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学技术，特别是指一种光学识别系统。
背景技术：
光学识别系统适用于诸如粘片机(Die Bonder)、倒装芯片焊接(Flip Chip)或引线键合机(Wire bonder)等半导体后封装设备，是识别芯片和框架的关键技术。半导体工件的电气性能是将芯片与引线框架粘接，然后通过引线键合或倒装焊工艺将芯片焊点与框架引脚进行连接来实现的。粘片机进行粘接时，框架被传送到点胶处，光学识别系统对被绷膜的晶片进行图像识别，完成图像识别后，焊臂从晶片上选取芯片将其粘合到焊接位上，然后继续移动到下一个焊接位直至料条全部粘接完成。下一道工序中，倒装芯片焊接(FlipChip)技术是将工作面(有源区面)上制有凸点电极的芯片朝下，与基板布线层直接键合。倒装技术主要有熔焊、热压焊、热声焊、胶粘连接等，针对不同的凸点材料应选用不同的倒装组装技术，以满足倒装焊可靠性的需求。引线键合的过程即首先放置金线到芯片上的焊点，然后连接该焊点与引线框架的引脚；键合材料是金属引线、载带、合金焊料或有机导电聚合物制作的焊台。当所有的焊点和引脚键合到一起后进行封装，形成集成电路芯片；通常封装为陶瓷封装或塑料封装。常见芯片一般有成百甚至上千焊点需要连接，引线键合设备的种类很多，有些通过热键合，有些通过超声键合，有些兼用这两种方式。在引线键合机中，视觉系统的工作在时间上早于键合，视觉系统通过捕获、传输工件图像并使用计算机进行图像分析来指导引线键合，以保证焊点正确定位及连接。光学识别系统通常需要严格安装光学透镜、使用快速采样的CCD相机以及复杂的图像处理软件。现有技术中，光学识别系统通常只有一组光路，只能用于单点检测或者单位置识别。对于一个表面积较大的工件，该光学识别系统只能安装于一侧，采用单轴或双轴，通过移动光学识别系统到不同的位置实现单点检测或者位置识别，或者移动工件以完成所有位置的识别和检测。发明人发现现有技术存在如下问题现有光学识别系统对工件进行多位置检测的过程中需要不断运动，因此识别速度慢，且一旦高速运动则增加了整个光学识别系统的设计难度；并且需要使用两个或多个CCD相机增加了成本，且图像处理软件复杂，增加了软件设计的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是对工件的多个位置进行多倍率的实时高速检测。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种光学识别系统，包括第一检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到第一光路；第一光路中包括第一中继镜，用于将入射的第一像形成放大的像；第一切换装置，用于实时切换以改变通过自身的所述放大的第一像的方向；第一分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器；以及，第二检测单元，用于获取工件的第二像，并将像入射到第二光路；第二光路中包括第二中继镜，用于将入射的第二像形成放大的像；第二切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的所述放大的第二像的方向；第一反射镜，用于将入射到自身的像反射到第一分光镜；该像在第一分光镜处改变方向入射到探测器。所述的光学识别系统中还包括至少一个后增检测单元，每一个后增检测单元对应一个后增光路；所述后增检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到后增光路；且将上一级光路中的反射镜替换为后增分光镜，所述后增分光镜，用于接收所述上一级光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述上一级光路的上一级光路中的分光镜；后增光路中包括后增中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后增切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；后增反射镜，用于将入射到自身的像反射到所述后增分光镜；在所述后增分光镜处折射后入射到所述上一级光路的上一级光路中的分光镜，该像在所述上一级光路的上一级光路中的分光镜处反射后入射到探测器。所述的光学识别系统中还包括所述后增检测单元为第三检测单元，所述后增光路为第三光路；第三检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到第三光路；且将所述第二光路中的所述第一反射镜替换为第二分光镜；第二分光镜，用于接收第二光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述第一光路中的所述第一分光镜；第三光路中包括第三中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第三切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第二反射镜，用于将入射到自身的像反射到所述第二分光镜；在所述第二分光镜处折射或反射后入射到所述第一分光镜，该像在所述第一分光镜处折射或反射后入射到探测器。所述的光学识别系统中还包括各个所述检测单元中，包括物镜，位于所述工件的垂直上方，且该物镜的光轴与视场中心重合；用于获取工件的像；全反射镜，位于所述物镜的上方，用于通过反射改变工件的像的传输方向。所述的光学识别系统中还包括各个中继镜的放大倍率均不相同；各个分光镜具体为分光棱镜或分光平片。一种光学识别系统，包括第一检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到第一光路；所述第一光路包括第一光通道和第二光通道；第一光通道中包括第一反射镜，用于将入射到自身的像反射到第一中继镜；第一中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第一切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第一分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到第二分光镜；第二分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器；第二光通道中包括第三分光镜，用于将来自第一检测单元的像对应的光束进行分光后分别入射到第一反射镜和第二中继镜；第二中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第二切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第二反射镜，用于将入射到自身的像反射到第一分光镜；该像在第一分光镜处改变方向入射到第二分光镜；以及，第二检测单元，用于获取工件的像，并像入射到第二光路；所述第二光路包括第三光通道和第四光通道；第三光通道中包括第四分光镜，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到第四反射镜和第三中继镜；第三中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第三切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第三反射镜，用于将入射到自身的像反射到第五分光镜；该像在第五分光镜处改变方向入射到末端反射镜；由末端反射镜反射到所述第二分光镜；第四光通道中包括第四反射镜，用于将入射到自身的像反射到第四中继镜；第四中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第四切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第五分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到末端反射镜；末端反射镜，用于将入射到自身的像入射到所述第二分光镜。所述的光学识别系统中还包括至少一个后续双路检测单元，每一个所述后续双路检测单元对应一个后续光路，每一个所述后续光路包含两个后续光通道；所述后续双路检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到对应的后续光路；且将上一级光路中的末端反射镜替换为后续分光镜；所述后续分光镜，用于接收所在光通道入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到第二分光镜；第一后续光通道中包括后续第一分光镜，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到后续第二反射镜和后续第一中继镜；后续第一中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后续第一切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；后续第一反射镜，用于将入射到自身的像反射到后续第二分光镜；该像在后续第二分光镜处改变方向入射到后续末端反射镜，由末端反射镜反射到所述第二分光镜；第二后续光通道中包括后续第二反射镜，用于将入射到自身的像反射到后续第二中继镜；后续第二中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后续第二切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；后续第二分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到后续末端反射镜；后续末端反射镜，用于将入射到自身的像入射到所述第二分光镜。所述的光学识别系统中，各个所述检测单元中包括物镜，位于所述工件的垂直上方，且该物镜的光轴与视场中心重合；用于获取工件的像；全反射镜，位于所述物镜的上方，用于通过反射改变工件的像的传输方向。所述的光学识别系统中还包括各个所述反射镜均为全反射镜；且所述全反射镜采用反射棱镜或反射平片。所述的光学识别系统中各个中继镜的放大倍率均不相同；各个分光镜具体为分光棱镜或分光平片。本发明的上述技术方案的有益效果如下应用所提供的技术方案，由于对应于每一个检测单元均有一组光路，在该光路中，通过中继镜、切换装置、分光镜和/或反射镜等将检测单元处的像入射到探测器中，对工件进行多位置多倍率的实时检测，可用于粘片机、倒装焊或弓I线键合机上芯片和弓I线框架的识别，检测速度快且制作成本低。
图1为本发明单点光学识别系统结构示意图一；图2为本发明单点光学识别系统结构示意图二 ；图3为本发明实施例多检测单元光学识别系统结构示意图一；图4为本发明实施例多检测单元光学识别系统结构示意图二 ；图5为本发明实施例三检测单元光学识别系统结构示意图；图6为本发明实施例四检测单元光学识别系统结构示意图；图7为本发明实施例多检测单元多光路多通道光学识别系统结构示意图；图8为本发明实施例三检测单元三光路六通道光学识别系统结构示意图9为本发明实施例四检测单元四光路八通道光学识别系统结构示意图。
具体实施例方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。光学识别系统用在生产过程的各道工序中进行检测时，需要以不同的放大倍率来获得多个观察视场，在观察视场中预先确定工件是否满足各项质量标准。当需要尽可能大的观察视场以覆盖较多检测点时，光学识别系统工作在低倍率；当需要精确定位、快速检测工件细节时，光学识别系统工作在高倍率。传统光学识别系统的结构中通常只有一组光路，只能用于检测单点或者识别单个位置。附图1所示的成像系统包括物镜101、分光镜105和107、反射镜102、110、中继镜103、108，切换装置104、109以及作为探测器106的相机。其工作原理为工件的像透射通过物镜101，再入射到分光镜107中并分为两个光束-光束①和光束②，光束②被反射镜102反射；预先设计的中继镜103和中继镜108，分别提供给光束②和光束①固定的放大倍率，分别得到光束②对应的放大的像④和光束①对应的放大的像③；切换装置104实时切换使像④透射过分光镜105并入射到探测器106中，切换装置109实时切换使像③通过反射镜110和分光镜105的反射后入射到探测器106中。如图2所示的光学识别系统，与图1中的系统相比，使用了两个探测器104和105，因此，无需切换装置就可使放大的像③和④分别直接入射到对应的探测器上。图1和图2中的系统都只能对单位置进行检测，由于只具有两组中继镜，因此只能提供最多两种放大倍率。本发明实施例提供一种光学识别系统，如图3所示，包括第一检测单元301，用于获取工件的像，并将像入射到第一光路；第一光路中包括第一中继镜302，用于将入射的像形成放大的像；第一切换装置303，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第一分光镜304，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器309 ；以及，第二检测单元305，用于获取工件的像，并将像入射到第二光路；第二光路中包括第二中继镜306，用于将入射的像形成放大的像；第二切换装置307，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第一反射镜308，用于将入射到自身的像反射到第一分光镜304 ；该像在第一分光镜304处改变方向入射到探测器309。应用所提供的技术方案，由于对应于每一个检测单元均有一组光路，在该光路中，通过中继镜、切换装置、分光镜和/或反射镜等将检测单元处的像入射到探测器中，对工件进行多位置多倍率的实时检测，可用于粘片机、倒装焊或引线键合机上芯片和引线框架的识别，检测速度快且制作成本低。
如图4所示，检测单元中包括物镜，位于工件的垂直上方，且该物镜的光轴与视场中心重合，用于获取工件的像。全反射镜，位于所述物镜的上方，用于通过反射原理改变工件的像的传输方向。实践中，在工件的垂直上方安装显微物镜101，该显微物镜101的光轴沿y轴正方向且应当与视场中心重合。在显微物镜101上方以与TL平面成45度偏角放置全反射镜102或者分光镜(图中未画出)。通过显微物镜101上方全反射镜102或者分光镜反射的光束，通过分光镜107并分为两路。两路光束的走向可以参见图1所示，反射的一路光束，通过反射镜102的反射进入对应的光路中的中继镜103和切换装置104，最终入射到探测器106 ；透射的一路光束，通过中继镜108和切换装置109，及反射镜110和分光镜105的反射，最终入射到探测器106中。具体而言，图3所示的光学识别系统中，第一检测单元301将工件的反射光经过物镜成像①，将像①经过反射镜折转成像②，且像②进入预先设计好放大倍率的第一中继镜302 ；第一中继镜302用于将像②形成放大的像③；第一切换装置303，用于实时切换，能够使通过自身的像③形成像④；第一分光镜304，用于将像④入射到探测器309 ；第二检测单元305，包含物镜和反射镜；用于将经过工件的光经过物镜成像⑤，将像⑤经过反射镜折转成像⑥，且像⑥进入预先设计好放大倍率的第二中继镜306 ；第二中继镜306，用于将像⑥形成放大的像⑦；第二切换装置307，用于实时切换，能够使通过自身的像⑦形成像⑧；第一反射镜308，用于将像⑧反射后形成像⑨，像⑨到达第一分光镜304，由第一分光镜304折射或反射后形成像⑩入射到探测器309。多检测单元光学识别系统中，各个中继镜的放大倍率均不相同。所提供的技术方案虽然只包含了两个检测单元，但在其基础上，基于相同的工作原理能够对工件上更多的检测单元进行检测，因此还可以增加至少一个后增检测单元，每一个后增检测单元对应一个后增光路；后增检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到后增光路；且将上一级光路中的反射镜替换为后增分光镜，所述后增分光镜，用于接收所述上一级光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的进行折射或反射后入射到所述上一级光路的上一级光路中的分光镜；后增光路中包括后增中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后增切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；后增反射镜，用于将入射到自身的像反射到所述后增分光镜；在所述后增分光镜处折射后入射到所述上一级光路的上一级光路中的分光镜，该像在所述上一级光路的上一级光路中的分光镜处反射后入射到探测器309。如图5所示，在图3的基础上，增加了第三检测单元501以及对应的第三光路。所述后增检测单元为第三检测单元501，所述后增光路为第三光路；第三检测单元501，用于获取工件的像，并将像入射到第三光路；且将所述第二光路中的所述第一反射镜替换为分光镜500 ；分光镜500，用于接收第二光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述第一光路中的所述第一分光镜304 ；第三光路中包括第三中继镜502，用于将入射的像形成放大的像；第三切换装置503，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第二反射镜504，用于将入射到自身的像反射到所述分光镜500 ；在所述分光镜500处折射或反射后入射到所述第一分光镜304，该像在第一分光镜304处折射或反射后入射到探测器309。如图6所示，在图5多检测单元光学识别系统的基础上，增加了第四检测单元以及对应的光路。则还包括第四检测单元601，用于获取工件的像，并将像入射到第四光路；且将所述第二光路中的所述第一反射镜替换为后增分光镜500 ；分光镜后增500，用于接收第二光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述第一光路中的所述第一分光镜；将图5中第三光路中的第二反射镜替换为分光镜600，该分光镜600用于接收第三光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述第二光路中的后增分光镜500;第四光路中包括第四中继镜602，用于将入射的像形成放大的像；第四切换装置603，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第三反射镜604，用于将入射到自身的像反射到所述分光镜600 ；在所述分光镜600处折射或反射后入射到所述第一分光镜304，该像在所述第一分光镜304处折射或反射后入射到探测器309。对应的，本发明实施例提供一种多检测单元多光路多光通道光学识别系统，如图7所示，包括第一检测单元701，用于获取工件的像，并将像入射到第一光路；所述第一光路包括第一光通道和第二光通道；第一光通道中包括第一反射镜702，用于将入射到自身的像反射到第一中继镜703 ；第一中继镜703，用于将入射的像形成放大的像；第一切换装置704，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第一分光镜705，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到第二分光镜706 ；第二分光镜706，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器721 ；第二光通道中包括第三分光镜707，用于将来自第一检测单元的像对应的光束进行分光后分别入射到第一反射镜702和第二中继镜708 ；第二中继镜708，用于将入射的像形成放大的像；
第二切换装置709，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第二反射镜710，用于将入射到自身的像反射到第一分光镜705;该像在第一分光镜705处改变方向入射到第二分光镜706 ；以及，第二检测单元711，用于获取工件的像，并像入射到第二光路；所述第二光路包括第三光通道和第四光通道；第三光通道中包括第四分光镜712，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到第四反射镜716和第三中继镜713;第三中继镜713，用于将入射的像形成放大的像；第三切换装置714，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第三反射镜715，用于将入射到自身的像反射到第五分光镜719;该像在第五分光镜719处改变方向入射到末端反射镜720 ；由末端反射镜720反射到所述第二分光镜706 ；第四光通道中包括第四反射镜716，用于将入射到自身的像反射到第四中继镜717 ；第四中继镜717，用于将入射的像形成放大的像；第四切换装置718，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第五分光镜719，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到末端反射镜720 ；末端反射镜720，用于将入射到自身的像入射到第二分光镜706。应用所提供的技术方案，由于对应于每一个检测单元均有一组光路，在每一组光路中包含两个光通道，每一个光通道中通过中继镜、切换装置、分光镜和/或反射镜等将检测单元处的像入射到探测器中，对工件进行多位置多倍率的实时检测，可用于粘片机、倒装焊或弓I线键合机上芯片和弓I线框架的识别，检测速度快且制作成本低。由图7可以看出，各个所述反射镜均为全反射镜。该系统可检测两个位置，包括两组光路，四个光通道，两组光路使用近似对称的光学结构；第一检测单元701和第二检测单元711中包括物镜，位于所述工件的垂直上方，且该物镜的光轴与视场中心重合，显微物镜均采用像方远心光路结构，用于获取工件的像。全反射镜，位于所述物镜的上方，用于通过反射改变工件的像的传输方向。在两组光路中，第一光路和第二光路沿XY平面对称安装，光路中所有分光镜的分光比为1 1。每组光路中，第一分光镜705、第三分光镜707、第四分光镜712和第五分光镜719均平行安装，第一反射镜702、第二反射镜710、第三反射镜715和第四反射镜716均平行安装。在第一检测单元701之后的一组光路中，一分光镜705、第三分光镜707以及第一反射镜702、第二反射镜710均与YL平面垂直，且与XY平面成45度。在第二检测单元711之后的一组光路中，第四分光镜712和第五分光镜719及第三反射镜715和第四反射镜716均与TL平面垂直，且与TL平面成45度。经过第三分光镜707的光束被分为两路，一路光束经过第三分光镜707透射后光轴沿y方向平移AD1，因此该路安装的第二中继镜708也需在y方向平移Δ Dl，另一路光束通过第三分光镜707反射，再经过第一反射镜702折转后进入第一中继镜703。两个光束通过第一分光镜705的透射和反射后合成为一个光束，被透射的光束经过第一分光镜705后，光轴在y方向有AD2的偏移，因此，在安装第二分光镜706时也需要在y方向有Δ 2的偏移使两个通道光轴重合。第二检测单元对应光路中的各元件的安装方式与第一光路中的类似，不再赘述。光束通过中继镜前均为平行光，平行光路中的分光镜基本不引入像差，而非平行光路中分光镜除不产生场曲外，其他像差都存在；并且由于全反射镜不引入像差，因此，四个光通道成像质量不同。若采用相同的光学结构，其成像质量由高到低的排列顺序依次为第三光通道大于第二光通道，第四光通道大于第一光通道。由于第二光通道和第四光通道在非平行光路中经过分光镜透射次数相同且均为一次，因此当这两个通道采用相同的光学结构时，其成像品质相同，所以应将要求分辨率最高、放大倍率最大的检测单元与第三光通道匹配；而对分辨率要求较低、放大倍率不太高的检测单元与第一光通道匹配。在应用场景中的具体工作流程包括照亮工件，工件反射的光束通过显微物镜对第一检测单元701成像①，像①入射到第三分光镜707中分为两束，能量比约为1 1，其中，一路光透射过第三分光镜707后形成透射光③，进入第一光路的第二光通道，另一路光通过第三分光镜707的反射形成反射光④，再通过第一反射镜702反射折转为光束⑤进入第一光路的第一光通道。光束③、⑤分别入射到预先设计好放大倍率的第一中继镜703、第二中继镜708中，形成倍率不同的像⑥、⑦，像⑥、⑦分别通过第一切换装置704、第一切换装置709的实时切换，形成像⑧、⑨。当探测器721需要获取像⑧时，其通过第一分光镜705的透射为透射光⑩，再通过第二分光镜706透射，以放大倍率1作为第一检测单元701的像入射到探测器721中。当探测器721需要获取像⑨时，通过第二反射镜710和第一分光镜705的反射形成像⑩，再经第二分光镜706透射，以放大倍率2作为第一检测单元701的像入射到探测器721 中。像②为第二检测单元711通过另一显微物镜所成的像，其工作流程与像①类似，只是从对应切换装置出射的光束还需通过末端反射镜720和第二分光镜706的反射进入探测器721，形成第二检测单元711两种倍率的像。图中的多检测单元多光路多光通道光学识别系统的放大倍率可为2、6、2、6倍，也可以为2、4、6、8倍。从光学设计的角度而言，第二检测单元711的像的放大倍率应大于等于第一检测单元701的放大倍率。在不同的设计和产品需求中，可分别使用以上两种结构，也可以兼用两种结构。与上述两种结构工作原理类似，该结构也可以根据需要增删检测单元，提供更灵活的放大倍率。可以设计为三检测位三倍率结构，也可设计为三检测位六倍率结构。因此，如图8所示的系统包含至少一个后续双路检测单元801，每一个后续双路检测单元801对应一个后续光路，每一个后续光路包含两个后续光通道。后续双路检测单元801，用于获取工件的像，并将像入射到对应的后续光路；且将上一级光路中的末端反射镜720替换为分光镜800 ；所述分光镜800，用于接收所在光通道入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到第二分光镜706 ；第一后续光通道中包括后续第一分光镜802，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到后续第二反射镜806和后续第一中继镜803 ；
后续第一中继镜803，用于将入射的像形成放大的像；后续第一切换装置804，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；后续第一反射镜805，用于将入射到自身的像反射到后续第二分光镜809;该像在后续第二分光镜809处改变方向入射到后续末端反射镜810，由后续末端反射镜810反射到第二分光镜706 ；第二后续光通道中包括后续第二反射镜806，用于将入射到自身的像反射到后续第二中继镜807 ；后续第二中继镜807，用于将入射的像形成放大的像；后续第二切换装置808，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；后续第二分光镜809，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到后续末端反射镜810;后续末端反射镜810，用于将入射到自身的像入射到所述第二分光镜706。如图9所示，在图8中的三点三光路六通道光学识别系统的基础上，再次增加一个检测单元，成为四检测单元四光路八通道光学识别系统，包括新增加的检测单元901，所述检测单元901对应一组光路，一组光路包含两个光通道；检测单元901，用于获取工件的像，并将像入射到对应的光路；且将上一级光路中的后续末端反射镜810替换为分光镜900 ；所述分光镜900用于接收所在光通道入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到分光镜800 ；光通道中包括分光镜902，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到反射镜906和中继镜903 ；中继镜903，用于将入射的像形成放大的像；切换装置904，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；反射镜905，用于将入射到自身的像反射到分光镜909 ；该像在分光镜909处改变方向入射到反射镜910，由反射镜910反射到所述分光镜900 ；光通道中包括反射镜906，用于将入射到自身的像反射到中继镜907 ；中继镜907，用于将入射的像形成放大的像；切换装置908，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；分光镜909，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到反射镜 910 ；反射镜910，用于将入射到自身的像入射到上一级的分光镜900。应用所提供的技术方案，各检测单元可使用工作距离和放大倍率相同或不同的显微物镜及光路。如三检测位系统，其工作距离可以分别为35mm、38mm、40mm，倍率要求2X、3X、4X ；也可以用于工作距离相同-如都为38mm，放大倍率都是3X的情形。大大方便了工作距离不同、视场范围不同、图像要求不同的各种场合。另外，即使各个检测单元的工作距离相同，每一工作距离也可在一定范围内变化，使同一视场范围内高度不同的部分通过调焦来获得清晰的图像，其次，该系统还可预先设计1 2η个放大倍率。总而言之，所提供的光学识别系统能够适用于高度不同、大小不同以及位置不同的各种检测识别场合。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种光学识别系统，其特征在于，包括第一检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到第一光路；第一光路中包括第一中继镜，用于将入射的第一像形成放大的像；第一切换装置，用于实时切换以改变通过自身的所述放大的第一像的方向；第一分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器；以及，第二检测单元，用于获取工件的第二像，并将像入射到第二光路；第二光路中包括第二中继镜，用于将入射的第二像形成放大的像；第二切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的所述放大的第二像的方向；第一反射镜，用于将入射到自身的像反射到第一分光镜；该像在第一分光镜处改变方向入射到探测器。
2.根据权利要求1所述的光学识别系统，其特征在于，还包括至少一个后增检测单元，每一个后增检测单元对应一个后增光路；所述后增检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到后增光路；且将上一级光路中的反射镜替换为后增分光镜，所述后增分光镜，用于接收所述上一级光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述上一级光路的上一级光路中的分光镜；后增光路中包括后增中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后增切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；后增反射镜，用于将入射到自身的像反射到所述后增分光镜；在所述后增分光镜处折射后入射到所述上一级光路的上一级光路中的分光镜，该像在所述上一级光路的上一级光路中的分光镜处反射后入射到探测器。
3.根据权利要求2所述的光学识别系统，其特征在于，所述后增检测单元为第三检测单元，所述后增光路为第三光路；第三检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到第三光路；且将所述第二光路中的所述第一反射镜替换为第二分光镜；第二分光镜，用于接收第二光路入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到所述第一光路中的所述第一分光镜；第三光路中包括第三中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第三切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第二反射镜，用于将入射到自身的像反射到所述第二分光镜；在所述第二分光镜处折射或反射后入射到所述第一分光镜，该像在所述第一分光镜处折射或反射后入射到探测ο
4.根据权利要求1或2所述的光学识别系统，其特征在于，各个所述检测单元中，包物镜，位于所述工件的垂直上方，且该物镜的光轴与视场中心重合；用于获取工件的像；全反射镜，位于所述物镜的上方，用于通过反射改变工件的像的传输方向。
5.根据权利要求1所述的光学识别系统，其特征在于，各个中继镜的放大倍率均不相同；各个分光镜具体为分光棱镜或分光平片。
6.一种光学识别系统，其特征在于，包括第一检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到第一光路；所述第一光路包括第一光通道和第二光通道；第一光通道中包括第一反射镜，用于将入射到自身的像反射到第一中继镜；第一中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第一切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第一分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到第二分光镜；第二分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器；第二光通道中包括第三分光镜，用于将来自第一检测单元的像对应的光束进行分光后分别入射到第一反射镜和第二中继镜；第二中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第二切换装置，用于实时切换，能够改变通过自身的像的方向；第二反射镜，用于将入射到自身的像反射到第一分光镜；该像在第一分光镜处改变方向入射到第二分光镜；以及，第二检测单元，用于获取工件的像，并像入射到第二光路；所述第二光路包括第三光通道和第四光通道；第三光通道中包括第四分光镜，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到第四反射镜和第三中继镜；第三中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第三切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第三反射镜，用于将入射到自身的像反射到第五分光镜；该像在第五分光镜处改变方向入射到末端反射镜；由末端反射镜反射到所述第二分光镜；第四光通道中包括第四反射镜，用于将入射到自身的像反射到第四中继镜；第四中继镜，用于将入射的像形成放大的像；第四切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；第五分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到末端反射镜；末端反射镜，用于将入射到自身的像入射到所述第二分光镜。
7.根据权利要求6所述的光学识别系统，其特征在于，还包括至少一个后续双路检测单元，每一个所述后续双路检测单元对应一个后续光路，每一个所述后续光路包含两个后续光通道；所述后续双路检测单元，用于获取工件的像，并将像入射到对应的后续光路；且将上一级光路中的末端反射镜替换为后续分光镜；所述后续分光镜，用于接收所在光通道入射的像；并对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到第二分光镜；第一后续光通道中包括后续第一分光镜，用于将入射到自身的像对应的光束进行分光后分别入射到后续第二反射镜和后续第一中继镜；后续第一中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后续第一切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；后续第一反射镜，用于将入射到自身的像反射到后续第二分光镜；该像在后续第二分光镜处改变方向入射到后续末端反射镜，由末端反射镜反射到所述第二分光镜；第二后续光通道中包括后续第二反射镜，用于将入射到自身的像反射到后续第二中继镜；后续第二中继镜，用于将入射的像形成放大的像；后续第二切换装置，用于实时切换以改变通过自身的像的方向；后续第二分光镜，用于对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到后续末端反射镜；后续末端反射镜，用于将入射到自身的像入射到所述第二分光镜。
8.根据权利要求7所述的光学识别系统，其特征在于，各个所述检测单元中，包括物镜，位于所述工件的垂直上方，且该物镜的光轴与视场中心重合；用于获取工件的像；全反射镜，位于所述物镜的上方，用于通过反射改变工件的像的传输方向。
9.根据权利要求6所述的光学识别系统，其特征在于，各个所述反射镜均为全反射镜；且所述全反射镜采用反射棱镜或反射平片。
10.根据权利要求6所述的光学识别系统，其特征在于，各个中继镜的放大倍率均不相同；各个分光镜具体为分光棱镜或分光平片。
全文摘要
本发明提供一种光学识别系统，包括第一检测单元，获取工件的像，并将像入射到第一光路；第一光路包括第一中继镜，将入射的第一像形成放大的像；第一切换装置，改变通过自身的放大的第一像的方向；第一分光镜，对入射到自身的像所对应的光束进行折射或反射后入射到探测器；第二检测单元，将像入射到第二光路；第二光路包括第二中继镜，第二切换装置和第一反射镜。应用所提供的技术方案，对应于每一个检测单元均有一组光路，在该光路中，通过中继镜、切换装置、分光镜和/或反射镜等将检测单元处的像入射到探测器中，对工件进行多位置多倍率的实时检测，可用于粘片机、倒装焊或引线键合机上芯片和引线框架的识别，检测速度快且制作成本低。
文档编号H01L21/60GK102593011SQ20111000215
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者于丽娜, 陈文 申请人:北京中电科电子装备有限公司