專利名稱：全自動金絲球焊機焊點的定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及集成電路焊線領(lǐng)域，具體涉及一種全自動金絲球焊機焊點的定位 >J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
近年來，隨著集成電路技術(shù)的進步，集成電路封裝也得到了很大的發(fā)展。封裝微型化是發(fā)展的一個重要方面，自動焊線機的引線鍵合是最常見的微芯片連接技術(shù)。在自動焊線機的整個焊線工藝中，微芯片的識別、定位是極其重要的一環(huán)，焊點的精確、快速定位是保證焊線成品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。由于LED微芯片直徑在ΙΟμπι左右，焊點區(qū)域小，焊點間的間隙也很狹窄；因此一旦定位不準，就會造成后續(xù)焊線誤差，直接影響LED使用壽命，有的甚至導(dǎo)致相鄰焊點間短路。同時，如果識別速度不高，必然影響到LED成品的生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)微芯片定位主要采用模版匹配法，而微芯片相對于攝像機獲取的整個圖只占很小的一部分，因此采用模版匹配法消耗的時間較長，另外各貼片的形狀不可能完全一致，致使模版匹配法的檢測準度和效果較差(形狀相差較大的甚至檢測不出來)這些都直接影響到焊線機的生產(chǎn)效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種無需模板、并對芯片形狀和一致性無特殊要求的全自動金絲球焊機焊點的定位裝置。為解決上述問題，本實用新型所設(shè)計的一種全自動金絲球焊機焊點的定位裝置，包括定位裝置本體。所述定位裝置本體主要由圖像采集單元、圖像預(yù)處理單元和定位操作單元組成。其中圖像采集單元包括圖像傳感器和圖像采集卡；圖像預(yù)處理單元包括圖像分割模塊和圖像去噪模塊；定位操作單元包括二值化模塊、加權(quán)模塊和計算質(zhì)心模塊。上述圖像傳感器的輸出端與圖像采集卡的輸入端相連；圖像采集卡的輸出端經(jīng)由圖像分割模塊接至圖像去噪模塊的輸入端；圖像去噪模塊的輸出端連接二值化模塊的輸入端，二值化模塊的輸出端與加權(quán)模塊的輸入端相連，加權(quán)模塊的輸出端連接計算質(zhì)心模塊的輸入端。上述方案中，所述圖像傳感器最好為C⑶攝像機。上述方案中，所述圖像去噪模塊最好為中值濾波模塊。本實用新型的工作原理是當圖像采集單元采集的圖像輸入時，系統(tǒng)會自動根據(jù)技術(shù)方案的操作過程運行，圖像預(yù)處理單元完成對原圖的分割操作，并根據(jù)技術(shù)方案中的改進的中值濾波完成去噪工作；定位操作單元再自動提取圖像的閾值二值化操作分離焊點與背景，然后根據(jù)焊點區(qū)域與邊界的遠近關(guān)系進行不同的加權(quán)操作，最后對加權(quán)后的焊點部分使用計算的方法定位出焊點的幾何中心，從而精確的對焊點進行定位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型無需建立匹配模版，不僅大大節(jié)約了時間，而且對各集成芯片的形狀和一致性也無嚴格的要求；可見，本實用新型既能夠大為提高全自動金絲球焊機焊點定位的效率，而且也能夠適用于不同形狀的集成芯片的定位檢測。

圖I為一種全自動金絲球焊機焊點的定位裝置的原理框圖。
具體實施方式一種全自動金絲球焊機焊點的定位裝置，如圖I所示，其主要由圖像采集單元、圖像預(yù)處理單元和定位操作單元組成。其中圖像采集單元包括圖像傳感器和圖像采集卡；圖像預(yù)處理單元包括圖像分割模塊和圖像去噪模塊；定位操作單元包括二值化模塊、加權(quán)模塊和計算質(zhì)心模塊。上述圖像傳感器的輸出端與圖像采集卡的輸入端相連；圖像采集卡的輸出端經(jīng)由圖像分割模塊接至圖像去噪模塊的輸入端；圖像去噪模塊的輸出端連接二值化模塊的輸入端，二值化模塊的輸出端與加權(quán)模塊的輸入端相連，加權(quán)模塊的輸出端連接計算質(zhì)心模塊的輸入端。上述全自動金絲球焊機焊點的定位裝置的工作過程如下I、圖像傳感器獲取全自動金絲球焊機上的微芯片焊接圖像。在本實用新型優(yōu)選實施例中，所選用的圖像傳感器為CCD攝像機。2、圖像采集卡對圖像傳感器獲取的微芯片焊接圖像進行采集處理。3、圖像分割模塊運用opencv中的cvGetSubRect和cvGetlmage兩個函數(shù)對圖像中心像素區(qū)域進行分割操作，以減少背景區(qū)域在整個圖像中所占的比重、提高圖像的處理效率。由于焊線機獲取的圖像杯盤基本位于圖像中心，截取圖像中心300*250的區(qū)域(相對720*560像素的整圖)完全能將微芯片包含在截取圖像中，因此在本實用新型優(yōu)選實施例中，圖像分割模塊對圖像中心300*250像素區(qū)域進行分割。4、圖像去噪模塊對分割后的圖像進行濾波操作。在本實用新型優(yōu)選實施例中，所述圖像去噪模塊為中值濾波模塊，即圖像去噪模塊針對焊點圖像自身的特點，改進中值濾波算法對分割后圖像根據(jù)模版內(nèi)各個像素點灰度值的大小選取不同的系數(shù)進行去噪處理，改善去噪效果。上述采用改進的中值濾波算法對分割后圖形進行濾波操作。具體改進算法如下
ii-r 十r r /Yjsum = Σ ΣI1A1 + ( ，m) - M(匕 ΜI ①
n=i-rm=j-r
/ \Γ("，； ) = 1 (丨+(來'》)-蛛./)"②
5sum
i+r i+r(j(jKin)= Yj Z/.(",/ )·/)("，" )③
n-i—r m=j-r式①、②算的是加權(quán)系數(shù)r(n，m)，③式中P(n，m)為原圖，G(n，m)為濾波后結(jié)果。5、二值化模塊首先對預(yù)處理后的圖形進行自適應(yīng)閾值的二值化處理。根據(jù)預(yù)處理后圖像焊點區(qū)域像素點的灰度值比較接近，背景區(qū)域像素點與焊點區(qū)域像素點的灰度值相差明顯這一特征，采用整個圖像灰度平均值加一個權(quán)值的方法確定二值化的閾值，權(quán)值的大小由焊點區(qū)域所占面積和各個像素點的灰度值決定，從而可以比較準確的將焊點部分與背景區(qū)域區(qū)分開。[0023]自適應(yīng)閾值函數(shù)如下
權(quán)利要求1.全自動金絲球焊機焊點的定位裝置，包括定位裝置本體，其特征在于 所述定位裝置本體主要由圖像采集單元、圖像預(yù)處理單元和定位操作單元組成；其中圖像采集單元包括圖像傳感器和圖像采集卡，圖像預(yù)處理單元包括圖像分割模塊和圖像去噪模塊，定位操作單元包括二值化模塊、加權(quán)模塊和計算質(zhì)心模塊； 上述圖像傳感器的輸出端與圖像采集卡的輸入端相連；圖像采集卡的輸出端經(jīng)由圖像分割模塊接至圖像去噪模塊的輸入端；圖像去噪模塊的輸出端連接二值化模塊的輸入端，二值化模塊的輸出端與加權(quán)模塊的輸入端相連，加權(quán)模塊的輸出端連接計算質(zhì)心模塊的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動金絲球焊機焊點的定位裝置，其特征在于所述圖像傳感器為CCD攝像機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動金絲球焊機焊點的定位裝置，其特征在于所述圖像去噪模塊為中值濾波模塊。
專利摘要本實用新型公開一種全自動金絲球焊機焊點的定位裝置，其主要由圖像采集單元、圖像預(yù)處理單元和定位操作單元組成。其中圖像采集單元包括圖像傳感器和圖像采集卡；圖像預(yù)處理單元包括圖像分割模塊和圖像去噪模塊；定位操作單元包括二值化模塊、加權(quán)模塊和計算質(zhì)心模塊。上述圖像傳感器的輸出端與圖像采集卡的輸入端相連；圖像采集卡的輸出端經(jīng)由圖像分割模塊接至圖像去噪模塊的輸入端；圖像去噪模塊的輸出端連接二值化模塊的輸入端，二值化模塊的輸出端與加權(quán)模塊的輸入端相連，加權(quán)模塊的輸出端連接計算質(zhì)心模塊的輸入端。本實用新型無需模板、并對待定位的芯片形狀和一致性無特殊要求。
文檔編號B23K37/00GK202726332SQ20122029448
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者黃知超, 劉木, 陳佩翔, 范興明, 李震, 申雙江, 張科偉 申請人:桂林電子科技大學(xué)