一种光学中心偏置的校准治具及校准调整方法与流程

本发明涉及到半导体封装测试设备领域，尤其涉及一种光学中心相对劈刀中心偏置的校准治具及光学校准调整方法。

背景技术：

1、对于焊点在不同高度的产品，目前的光学中心相对劈刀中心偏置校准方法为：在某一高度使用劈刀在材料上打印记，然后将光学中心移动到与印记中心重合的位置进行校准，得到当前高度平面的x、y方向偏置，其他高度默认偏置一样大。由于机械装配误差，光学中心和邦头旋转平面均与水平面不垂直，因此，现有方法会导致在其他高度的偏置与校准高度的偏置存在偏差。另一种方法为在不同高度用劈刀打印记，该方法需多次打印记和对中，使用起来耗时且不方便。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种能够在不同高度实现便捷微调的光学中心相对劈刀中心偏置的校准治具及光学校准调整方法。

2、本发明的技术方案一如下：

3、一种光学中心相对劈刀中心偏置的校准治具，包括标记板压板，在所述标记板压板的一个表面同侧分别固定设置有标记板和立柱；所述立柱垂直于所述标记板压板；所述标记板的一表面中心位置设有标记线，该标记线与所述立柱同指向设置；或者，校准治具包括标记板压板，在所述标记板压板的两个相背的异侧表面分别固定设置有标记板和立柱，且所述标记板压板的中心对称位置设置有中通孔；所述立柱垂直于所述标记板压板；所述标记板的一表面中心位置设有标记线，该标记线与所述立柱同指向设置。

4、一实施例，所述校准治具中，包括标记板滑板及弹性压紧件；

5、所述标记板滑板为板块状且纵截面呈“凹”字构造，包括底板及两个侧板；在所述底板的上表面相对两个侧板方向开设有下凹的滑槽；

6、所述弹性压紧件适配卡入所述标记板滑板的滑槽中并可相对所述标记板滑板移动；所述标记板固定设置在所述弹性压紧件上，且所述标记板的标记线背向所述滑槽设置；所述标记板压板的两端固定设置在所述标记板滑板的两个侧板之间，且所述标记板压板的下表面与所述标记板的标记线适配贴合接触，通过设置在所述标记板压板的中心对称位置中通孔可以观察到所述标记线。

7、一实施例，所述校准治具还包括一微调螺丝杆；相应地，在所述标记板滑板板块的一个所述侧板上设置一螺纹通孔；所述微调螺丝杆适配螺纹旋进所述螺纹通孔并与所述弹性压紧件贴合接触，且所述微调螺丝杆可推动所述弹性压紧件相对所述标记板滑板移动。

8、一实施例，所述校准治具中，所述标记板滑板的底板相对两个所述侧板方向开设通孔，所述通孔与滑槽呈阶梯状构造。

9、一实施例，所述校准治具中，所述标记板滑板的两个侧板内壁开设有内凹槽，所述标记板压板的两端分别适配卡入两个所述内凹槽内并形成紧贴接触。

10、一实施例，所述校准治具中，所述弹性压紧件为一纵截面呈“w”字母状构造的压紧弹片，该压紧弹片中间构成一内凹腔，所述标记板适配固定设置在所述压紧弹片的内凹腔中。

11、一实施例，所述校准治具中，所述内凹腔开设有中心通孔。

12、一实施例，所述校准治具中，所述弹性压紧件为一规则体，且所述标记板固定设置在该规则体的中间位置处。

13、一实施例，所述校准治具中，所述标记线为十字、圆形、三角形或其他规则体。

14、本发明还提供一种上述校准治具的光学校准调整方法，包括如下步骤：

15、将所述校准治具安装在邦头上，调节弹性压紧件和标记板压板旋转，使标记板的标记线中心靠近相机镜头的光学中心，标记线在相机中成像，经图像处理识别标记线中心在图像中的坐标(x0,y0)；其中x0为x向坐标，y0为y向坐标；

16、以一定的高度间隔自动调整邦头高度，记录邦头在各个高度hn对应的标记线中心分别在图像中的x向和y向坐标，分别为(xn，hn)，(yn，hn)；根据记录的数据拟合工作高度范围内的任一高度h对应的标记线中心在图像中的x向和y向坐标分别为(x，h)，(y，h)，存于系统数据库中；

17、取下所述校准治具，换上劈刀，记录当前安装底座坐标(x0，y0)；邦头在材料上打印记，打印记的邦头高度为h1；移动安装底座使光学中心光标与印记中心重合，记录安装底座坐标(x1，y1)，得到邦头高度为h1时光学中心相对劈刀分别在x向和y向的偏置(x1-x0，h1)，(y1-y0，h1)。邦头高度为h1时，拟合得出的标记线中心在图像中的x向和y向坐标分别为(x1,h1)，(y1,h1)；

18、光学像素当量记为a，邦头在任一高度h对应的光学中心相对劈刀的x向和y向偏置分别为(x1-x0+ax-ax1,h)，(y1-y0+ay-ay1，h)，实现光学校准调整。

19、如果存在再次更换劈刀，则需要再次进行校准；此时，需要记录当前安装底座坐标(x3，y3)，并在材料上打印记，记录打印记的高度h2，移动安装底座直到光学中心与印记中心重合，并记录坐标(x4，y4)，得到当前的高度h2偏置(x4-x3，h2)(y4-y3，h2)，邦头高度为h2时，拟合得出的标记线中心在图像中的x向和y向坐标分别为(x2,h2)，(y2,h2),得到邦头在工作范围内的任一高度下，新的x偏置为(x4-x3+ax-ax2，h)，新的y的偏置为(y4-y3+ay-ay2，h)。

20、与现有技术相比，本发明提供的校准治具具有如下优点：

21、1、该校准治具校准时，通过将校准治具安装于邦头上，标记板即使高度变化，标记线始终在相机的视野范围内，实现图像软件自动连续地识别不同高度坐标的功能，能够简单快捷得到多个坐标变化；同时，通过记录坐标差和像素当量的乘积，结合某个高度的偏置，便能拟合得到工作高度范围内的任一高度的光学中心和劈刀的偏置；

22、2、通过弹性压紧件的弹性力能够实现标记板位置的微调，减少标记线与视野中心对中的调节时间；弹性压紧件压紧标记板的方式，又可以使标记板调节方便快捷；

23、3、每次更换劈刀均可以再进行一次打印记校正，并根据新的校正值再计算新的偏置，减小了劈刀高度误差带来的偏置误差；

24、4、通过标记板滑动和标记板压板旋转使标记线始终能在光学中心附近，可以减小畸变带来的误差；

25、5、通过微调螺丝的旋进或旋出能够实现标记板位置的微调，使得标记板滑动更顺畅、调整精度更高，还可以进一步减少标记线中心与视野中心对中的调节时间。

技术特征：

1.一种光学中心偏置的校准治具，其特征在于，所述校准治具包括标记板压板，在所述标记板压板的一个表面同侧分别固定设置有标记板和立柱；所述立柱垂直于所述标记板压板；所述标记板的一表面中心位置设有标记线，该标记线与所述立柱同指向设置；或者，校准治具包括标记板压板，在所述标记板压板的两个相背的异侧表面分别固定设置有标记板和立柱，且所述标记板压板的中心对称位置设置有中通孔；所述立柱垂直于所述标记板压板；所述标记板的一表面中心位置设有标记线，该标记线与所述立柱同指向设置。

2.根据权利要求1所述的校准治具，其特征在于，所述校准治具包括标记板滑板及弹性压紧件；其中：

3.根据权利要求2所述的校准治具，其特征在于，所述校准治具还包括一微调螺丝杆；相应地，在所述标记板滑板板块的一个所述侧板上设置一螺纹通孔；所述微调螺丝杆适配螺纹旋进所述螺纹通孔并与所述弹性压紧件紧贴接触，且所述微调螺丝杆可推动所述弹性压紧件相对所述标记板滑板移动。

4.根据权利要求2所述的校准治具，其特征在于，所述标记板滑板的底板相对两个所述侧板方向开设通孔，所述通孔与滑槽呈阶梯状构造。

5.根据权利要求2所述的校准治具，其特征在于，所述标记板滑板的两个侧板内壁开设有内凹槽，所述标记板压板的两端分别适配卡入两个所述内凹槽内并形成紧固连接。

6.根据权利要求2所述的校准治具，其特征在于，所述弹性压紧件为一纵截面呈“w”字母状构造的压紧弹片，该压紧弹片中间构成一内凹腔，所述标记板适配固定设置在所述压紧弹片的内凹腔中。

7.根据权利要求6所述的校准治具，其特征在于，所述内凹腔开设有中心通孔。

8.根据权利要求2所述的校准治具，其特征在于，所述弹性压紧件为一规则体，且所述标记板固定设置在该规则体的中间位置处。

9.根据权利要求2所述的校准治具，其特征在于，所述标记线为十字、圆形、三角形或其他规则体。

10.一种权利要求1至9任一所述校准治具的光学校准调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种光学中心偏置的校准治具及校准调整方法；其中，该校准治具包括标记板压板，在标记板压板的一个表面同侧分别固定设置有标记板和立柱，或者在标记板压板的两个相背的异侧表面分别固定设置有标记板和立柱；立柱垂直于所述标记板压板；标记板的一表面中心位置设有标记线，该标记线与立柱同指向设置。该校准治具校准时，标记板即使高度变化，标记线始终在相机的视野范围内，能够简单快捷得到多个坐标变化；同时结合某个高度的偏置，便能拟合得到工作高度范围内的任一高度的光学中心相对劈刀的偏置。

技术研发人员：经浩,黄春茂,李峥嵘,罗波
受保护的技术使用者：深圳市大族封测科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12