晶圆级倒装封装装备视觉系统及单相电流驱动器的设计与应用.docx

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1、晶圆级倒装封装装备视觉系统及单相电流驱动器的设计与应用固晶过程是视觉系统负责定位纠偏,单相电流驱动器负责提供电流给固晶轴电机,电机将晶片固接到基板上这样的一个连贯过程,但在研发阶段发现倒装装备视觉系统中模板边缘检测算法有缺陷,对模板边缘检测不完整,从而导致模板匹配偏差过大;另一个是运动控制系统中单相电流驱动器无法实现高低增益切换和焊头在力/位切换点处的震荡过大。视觉系统和运控系统是倒装装备中两个相辅相成的模块,固晶过程需要在视觉系统精准定位的基础上,结合精密运动控制技术来完成,只有这两个模块同时得到优化,存在的问题得以解决,两个核心模块共同支撑起倒装装备固晶过程

2、,高精度的晶圆级倒装封装才能够实现。基于以上分析,本文研究工作如下:1、机器视觉硬件系统及光源照明系统设计。整机的视觉系统分为四个模块:晶圆视觉、覆晶视觉、工作台视觉和焊头视觉。四个模块都要根据实际工作情况选取合适的相机、镜头和光源照明方式满足各自的视觉要求。2、提出一种基于中心加权的MTM算法与Otsu算法改进的自适应Canny边缘检测算子,用改进的Canny算子代替视觉系统原有的边缘检测算法,并通过实验仿真,检测出完整的模板边缘,减小模板匹配偏差。3、设计单相电流驱动器高低增益切换电路,实现驱动器高低增益切换,并得出高低增益切换延时时间,为解决焊头在力/位切

3、换点震荡问题提供依据。4、对驱动器进行开环和闭环测试,得到驱动器性能参数,用MATLAB拟合出驱动器输入与输出的关系曲线,为焊头电机力/位切换实现精确控制提供理论和数据支撑。测试驱动器高低增益切换对焊头电机力/位切换的影响,并进行力/位切换点震荡机理分析。将驱动器高低增益切换和运控卡力/位切换算法在DSP底层算法中实现,设计力/位切换DSP算法流程,并编程写进运控卡DSP中进行实时控制实验,消除驱动器高低增益切换软件层面的延时时间,解决焊头在力/位切换点处出现较大震荡的问题。