面向倒装芯片焊接的视觉对准系统的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文面向倒装芯片焊接的视觉对准系统的研究姓名：叶其春申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：丁汉20040601上海交通大学硕士学位论文面向倒装芯片焊接的视觉对准系统的研究摘要微电子技术是现代高科技的重要支柱而IC产业发展的技术水平和生产规模也已经成为衡量一个国家经济发展技术进步工业水平和国防实力的重要标志我国现阶段需要尽快赶超国外先进技术实现微电子设备的自主开发由于倒装焊具有焊点牢固信号传输路径短I/O密度高封装体尺寸小可靠性高等优点从而成为IC封装领域内最有发展前途的一种封装形式因此自主研发倒装焊设备具有很强的现实意义本课题受到国家自然科学

2、基金重大项目先进电子制造中的重要科学技术问题研究资助针对倒装芯片焊接过程中的视觉对准系统进行了深入的分析和研究1综合目前倒装焊机中各种视觉系统结构对它们的特点和利弊进行了分析然后在此基础上提出一种新的视觉系统结构即基于两次反射的飞行视觉定位结构并详细介绍了这种视觉系统的工作原理过程及特点2对倒装焊机视觉系统的各个部件进行了具体设计包括显微镜头反射器照明器等在显微镜头的设计过程中对镜头的参数建立了相应的优化模型得出最终的优化计算值根据工作空间尺寸CCD摄像机参数等确定了反射器大致尺寸基于照明设计原理和系统工作特点对照明器进行了光学设计及机械结构设计并通过具体照度测试证实了

3、照明器对工作面的照度均匀度达到0.861平均照度达到2000(lx)以上完全符合相应的设计要求1上海交通大学硕士学位论文3针对视觉技术中重要的摄像机标定技术进行了一定的研究分析了摄像机标定技术的原理分类及摄像机通用模型并以五种具体的摄像机标定算法为对象进行了理论分析比较和实验验证实验的过程和结果为后续的工作提供了原始数据和实际经验4在对现有的图像配准算法进行分析综合的基础上提出了一种改进的图像配准算法这种算法具有较强的鲁棒性同时又能提高图像配准的精确性相应的实验进一步验证了这种算法的有效性5对倒装焊设备中视觉系统配套的应用软件进行了初步设计定义了软件的四个功能模块设计了

4、软件流程框图与工作界面关键词倒装焊机器视觉系统飞行视觉照明设计摄像机标定图像配准2上海交通大学硕士学位论文RESEARCHONFLIPCHIPPACKAGING-ORIENTEDMACHINEVISIONSYSTEMABSTRACTMicro-electronictechnologyisbecomingtheimportantbackboneofmodernhightechnology.MeanwhilethetechniquelevelandproductionscaleofICindustryinonecountryrepresentitsstrengthineco

5、nomy,techniqueprogress,industrylevelandalsonationaldefense.Inthisstagewehavetoacceleratetheprocessoflearningandovertakingforeignadvancedtechniqueandtrytomanufacturemicro-electronicequipmentbyourselves.Flip-chippackagingcomestobethebrightestpackagestyleinfutureduetoitsseveraladvantages.Th

6、ustheresearchondevelopingflip-chipequipmentshouldmakegreatsense.WorkofthisdissertationwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaGrant50390063andmainlyputemphasisuponresearchonvisionalignmentsystemofflip-chipequipment.1)Bysynthesizingtheartofstateaboutvisionsystemsinflip-chi

7、pequipment,somecomparisonandanalysiswereperformedoverthesevarietiesofvisionsystems.Thenonthebaseoftheseefforts,acertainnewstructureofvisionsystemwasproposed.Thisstructureisbasedontwicereflectionandon-fly-visiontheory.Detailsofthisnewvisionsystemstructureweregiveninthisdis