專利名稱：集成電路管腳三維檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路芯片檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種集成電路管腳三維檢測(cè)裝置及方法，可檢測(cè)管腳寬度、間距、缺失、折損、棧高等外形幾何關(guān)鍵參數(shù)并判斷芯片是否合格， 能很好的針對(duì)方型扁平式封裝(Plastic Quad Flat lockage，簡(jiǎn)稱QFP)芯片檢測(cè)其外形幾何關(guān)鍵參數(shù)。
背景技術(shù)：
集成電路芯片(IC)在封裝工序完成后，需要經(jīng)過檢測(cè)才能保證其品質(zhì)；而封裝芯片引腳三維外觀檢測(cè)就是封裝芯片檢測(cè)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)。如果僅僅對(duì)封裝芯片的電氣性能進(jìn)行檢測(cè)，而忽視外觀檢測(cè)，則可能輸出電氣性能合格而外觀存在缺陷的芯片，這樣必然導(dǎo)致產(chǎn)品合格率下降，影響產(chǎn)品品牌。傳統(tǒng)上通常采用人工肉眼檢測(cè)的方法對(duì)封裝芯片進(jìn)行外觀檢測(cè)，但是這種方法顯然存在著效率低、可靠性差以及勞動(dòng)成本高的缺陷。為改變這種落后的傳統(tǒng)檢測(cè)方法，我國(guó)大力投資研發(fā)封裝芯片外觀自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。目前，基于計(jì)算機(jī)及相關(guān)圖像處理算法的外觀檢測(cè)裝置越來越廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中。該裝置由計(jì)算機(jī)、圖像獲取設(shè)備及相應(yīng)的軟件構(gòu)成；由圖像獲取設(shè)備獲得物體的外觀圖像，由軟件通過相關(guān)圖像處理算法處理圖像得到相關(guān)參數(shù)，完成檢測(cè)任務(wù)。該裝置能替代人工檢測(cè)方法，高速高效、高準(zhǔn)確率的完成封裝芯片的外觀檢測(cè)。QFP封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)的封裝芯片引腳間距很小，管腳很細(xì)，一般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般都在100以上。該技術(shù)封裝芯片時(shí)操作方便，可靠性高；而且其封裝外形尺寸較小，寄生參數(shù)減小，適合高頻應(yīng)用；該技術(shù)主要適用于用表面貼裝技術(shù)(SMT)在PCB上安裝布線。QFP封裝技術(shù)是表面貼裝技術(shù)之一，引腳從四個(gè)側(cè)面引出呈海鷗翼(L)型；引腳中心距有1. 0mm、0. 8mm、0. 65mm、0. 5mm、0. 4mm、0. 3mm等多種規(guī)格。對(duì)一片外觀合格QFP芯片
有，對(duì)管腳的寬度、間距、彎曲度、棧高等外形關(guān)鍵參數(shù)有嚴(yán)格的要求，與標(biāo)準(zhǔn)值的差值必須在允許的公差范圍內(nèi)?，F(xiàn)在已有的基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的外觀檢測(cè)裝置存在著精度低、穩(wěn)定定性差、耗時(shí)長(zhǎng)及軟件性能差等問題，無法適用芯片封裝技術(shù)高速高精度、穩(wěn)定可靠的發(fā)展要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)及不足，提供一種集成電路管腳三維檢測(cè)裝置，能通過集成電路管腳三維外觀檢測(cè)軟件系統(tǒng)對(duì)管腳進(jìn)行外觀檢測(cè)的裝置，具有操作簡(jiǎn)單、高速高精、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。本發(fā)明的目的還在于提供由上述裝置實(shí)現(xiàn)的集成電路管腳三維外觀檢測(cè)方法。本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)一種集成電路管腳三維檢測(cè)裝置，包括圖像采集單元、平面反射鏡、光源、反光板和圖像檢測(cè)處理單元，待檢測(cè)的芯片設(shè)置在反光板下方，所述光源發(fā)出的光束經(jīng)反光板反射后照射在待檢測(cè)的芯片上，再經(jīng)平面反射鏡發(fā)射后入射到圖像采集單元，該圖像采集單元與圖像檢測(cè)處理單元連接，圖像采集單元采集獲得待檢測(cè)的芯片的圖像，傳送到圖像檢測(cè)處理單元，經(jīng)處理后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片管腳的三維檢測(cè)。所述的圖像檢測(cè)處理單元包括相機(jī)控制模塊、圖像標(biāo)定模塊和圖像檢測(cè)模塊，其中所述的相機(jī)控制模塊用于控制圖像采集單元完成芯片管腳三維圖像的采集，包括底面視圖和四面?zhèn)纫晥D。所述圖像標(biāo)定模塊對(duì)采集的圖像進(jìn)行標(biāo)定，校正圖像畸變。所述的圖像檢測(cè)模塊對(duì)經(jīng)校正處理后的圖像進(jìn)行處理，檢測(cè)管腳外形幾何參數(shù)從而判定芯片是否合格，其中檢測(cè)的外形幾何參數(shù)包括缺失、折損、寬度、間距、偏差、棧高、共面度、彎曲度、跨距、排彎和傾斜。其中，檢測(cè)管腳缺失具體為將檢測(cè)到的管腳個(gè)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)管腳個(gè)數(shù)比較，確定管腳缺失總數(shù)；首端的缺失判斷，依據(jù)檢測(cè)到的管腳首位置到側(cè)面基準(zhǔn)的距離d，與芯片參數(shù)中該距離理論值D的差異判斷。則首個(gè)位置缺失的管腳數(shù)為k = [d/D+0. 5]；根據(jù)管腳標(biāo)準(zhǔn)間距P與中間某個(gè)位置的管腳間距P [i]，計(jì)算管腳缺失個(gè)數(shù)為k = [P[i]/P+0. 5]-1 ；末端如有管腳缺失，則缺失個(gè)數(shù)為(3-6-1)計(jì)算出的總?cè)笔€(gè)數(shù)減去(3-6-2)與 (3-6-3)計(jì)算出的缺失個(gè)數(shù)的和；在計(jì)算缺失個(gè)數(shù)時(shí)依次記錄各缺失位置的索引，將缺失信息保存到結(jié)果中去。檢測(cè)管腳長(zhǎng)度具體為檢測(cè)各側(cè)視圖中各管腳端部位置，及側(cè)視圖中各管腳區(qū)白條紋中點(diǎn)位置，并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排；通過獲取的這些中點(diǎn)坐標(biāo)以最小二乘法擬合直線，以此直線作為基準(zhǔn)求側(cè)視圖中的管腳長(zhǎng)度；檢測(cè)各管腳中部坐標(biāo)位置，管腳端部位置并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，并計(jì)算彎曲度；通過底部視圖中各管腳端部中點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算偏差、共面度、跨距、排彎、傾斜；根據(jù)側(cè)面視圖中的管腳長(zhǎng)度計(jì)算棧高，具體為stoff表示棧高(為芯片待計(jì)算參數(shù))；slead表示側(cè)視圖中管腳長(zhǎng)度(為圖像處理所得參數(shù))；fb表示管腳端部到芯片基體的距離(為芯片已知參數(shù))；θ表示入射光線與水平線間的夾角，在光路設(shè)計(jì)時(shí)確定的參數(shù)值；則有公式stoff = slead/cos θ -fb*tan θ。本發(fā)明還公開了一種集成電路管腳三維檢測(cè)方法，包括如下具體步驟(1)采集待檢查芯片的圖像，包括芯片的底部視圖和四個(gè)側(cè)面視圖；(2)對(duì)采集的圖像進(jìn)行標(biāo)定，校正圖像畸變；(3)對(duì)經(jīng)校正處理的芯片圖像進(jìn)行檢測(cè)處理，獲得芯片的幾何外觀參數(shù)，包括管腳缺失、管腳折損、管腳寬度、管腳間距、管腳偏差、管腳棧高、管腳共面度、管腳彎曲度、管腳跨距、管腳排彎和傾斜，從而得到待檢測(cè)的芯片信息(4)根據(jù)得到的芯片信息與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比較，評(píng)估芯片是否合格，即完成對(duì)芯片的檢測(cè)。
其中，所述步驟(3)中，所述檢測(cè)管腳缺失具體為將檢測(cè)到的管腳個(gè)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)管腳個(gè)數(shù)比較，確定管腳缺失總數(shù)；首端的缺失判斷，依據(jù)檢測(cè)到的管腳首位置到側(cè)面基準(zhǔn)的距離d，與芯片參數(shù)中該距離理論值D的差異判斷。則首個(gè)位置缺失的管腳數(shù)為k = [d/D+0. 5]；根據(jù)管腳標(biāo)準(zhǔn)間距P與中間某個(gè)位置的管腳間距P [i]，計(jì)算管腳缺失個(gè)數(shù)為k = [P[i]/P+0. 5]-1 ；末端如有管腳缺失，則缺失個(gè)數(shù)為(3-6-1)計(jì)算出的總?cè)笔€(gè)數(shù)減去(3-6-2)與 (3-6-3)計(jì)算出的缺失個(gè)數(shù)的和；在計(jì)算缺失個(gè)數(shù)時(shí)依次記錄各缺失位置的索引，將缺失信息保存到結(jié)果中去。檢測(cè)管腳長(zhǎng)度具體為檢測(cè)各側(cè)視圖中各管腳端部位置，及側(cè)視圖中各管腳區(qū)白條紋中點(diǎn)位置，并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排；通過獲取的這些中點(diǎn)坐標(biāo)以最小二乘法擬合直線，以此直線作為基準(zhǔn)求側(cè)視圖中的管腳長(zhǎng)度；檢測(cè)各管腳中部坐標(biāo)位置，管腳端部位置并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，并計(jì)算彎曲度；通過底部視圖中各管腳端部中點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算偏差、共面度、跨距、排彎、傾斜；根據(jù)側(cè)面視圖中的管腳長(zhǎng)度計(jì)算棧高，具體為stoff表示棧高(為芯片待計(jì)算參數(shù))；slead表示側(cè)視圖中管腳長(zhǎng)度(為圖像處理所得參數(shù))；fb表示管腳端部到芯片基體的距離(為芯片已知參數(shù))；θ表示入射光線與水平線間的夾角，在光路設(shè)計(jì)時(shí)確定的參數(shù)值；則有公式stoff = slead/cos θ -fb*tan θ。本發(fā)明首先對(duì)底部視圖進(jìn)行邊緣提取，檢測(cè)芯片旋轉(zhuǎn)角度，依據(jù)該角度對(duì)芯片旋轉(zhuǎn)校正；對(duì)底部視圖及側(cè)視圖邊緣提取，檢測(cè)芯片基體的四周中心位置并計(jì)算管腳大概長(zhǎng)度，以芯片基體中心位置為檢測(cè)基準(zhǔn)，結(jié)合管腳大概長(zhǎng)度確定各個(gè)檢測(cè)框的位置；對(duì)底部視圖邊緣提取，檢測(cè)管腳寬度、間距、管腳中心位置、管腳端部中心位置；根據(jù)管腳間距判段管腳缺失位置及缺失個(gè)數(shù)；對(duì)側(cè)視圖邊緣提取，檢測(cè)側(cè)視圖中管腳端部中心位置、管腳根部中心位置，并根據(jù)管腳根部中心點(diǎn)擬合最小二乘直線；計(jì)算管腳偏差、棧高、共面度、彎曲度、 跨距、排彎、傾斜等參數(shù)，依據(jù)管腳缺失信息對(duì)各參數(shù)重排，使之與管腳實(shí)際位置對(duì)應(yīng)，并記錄結(jié)果到數(shù)據(jù)庫；將檢測(cè)所得的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比較，依據(jù)允許的公差自動(dòng)判斷芯片是否合格。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)勢(shì)(1)能針對(duì)集成電路管腳三維外觀進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，且操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定、效率高及精度高。(2)該檢測(cè)系統(tǒng)有三種運(yùn)行模式，即自動(dòng)檢測(cè)模式、手動(dòng)在線檢測(cè)模式及手動(dòng)離線檢測(cè)模式，用戶可根據(jù)需要選擇系統(tǒng)運(yùn)行模式。


圖1是集成電路管腳三維外觀檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是檢測(cè)模塊的檢測(cè)流程圖。圖4是管腳缺失的判斷流程圖。
圖5是光路示意圖。圖中1PC機(jī)；2CCD相機(jī)；3鏡頭；4分布四周的四個(gè)平面反射鏡；5光源；6反光板； 8待測(cè)芯片。實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明集成電路管腳三維檢測(cè)裝置，包括圖像采集單元、平面反射鏡 4、光源5、反光板6和圖像檢測(cè)處理單元1，待檢測(cè)的芯片8設(shè)置在反光板6下方，所述光源 5發(fā)出的光束經(jīng)反光板6反射后照射在待檢測(cè)的芯片8上，再經(jīng)平面反射鏡4發(fā)射后入射到圖像采集單元，該圖像采集單元與圖像檢測(cè)處理單元1連接，圖像采集單元采集獲得待檢測(cè)的芯片8的圖像，傳送到圖像檢測(cè)處理單元1，經(jīng)處理后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片管腳的三維檢測(cè)。如圖2所示，所述圖像檢測(cè)處理單元1包括相機(jī)控制模塊11、圖像標(biāo)定模塊12和圖像檢測(cè)模塊14。相機(jī)控制模塊11用于圖像采集單元，包括外觸發(fā)采圖模式及連續(xù)采圖模式，完成圖像采集及向系統(tǒng)發(fā)送圖像采集完畢信號(hào)。圖像標(biāo)定模塊12主要實(shí)現(xiàn)制作、保存及加載標(biāo)定文件功能，對(duì)圖像進(jìn)行校正處理。圖像檢測(cè)模塊14實(shí)現(xiàn)所有管腳關(guān)鍵參數(shù)的檢測(cè)功能及判定芯片是否合格，保存檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)的管腳參數(shù)包括二維參數(shù)(缺失、折損、寬度、間距、偏差、彎曲度、跨距、排彎、傾斜等)及三維參數(shù)(棧高、共面度等)外形幾何關(guān)鍵參數(shù)。本發(fā)明的外觀檢測(cè)裝置的圖像檢測(cè)處理單元1還可以包括參數(shù)管理模塊13和結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊15。參數(shù)管理模塊13主要實(shí)現(xiàn)管腳參數(shù)的編輯、修改、保存到磁盤上及參數(shù)獲取等功能。結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊15主要功能為生成產(chǎn)品總結(jié)報(bào)告、單批總結(jié)報(bào)告、產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)、單批統(tǒng)計(jì)、指標(biāo)統(tǒng)計(jì)5種報(bào)表；以及各個(gè)報(bào)表的顯示、保存、刪除和打印。圖像檢測(cè)處理單元1工作包括以下步驟首先進(jìn)入標(biāo)定模塊12，對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定并保存標(biāo)定文件；而后進(jìn)入?yún)?shù)管理模塊13，選擇所要檢測(cè)芯片型號(hào)并設(shè)置相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值及允許的公差值；發(fā)出信號(hào)控制CCD相機(jī)進(jìn)行采圖，將圖像實(shí)時(shí)地在界面上顯示出來；通過檢測(cè)模塊14對(duì)所采集的圖像處理分析，并保存檢測(cè)結(jié)果到數(shù)據(jù)庫中；與標(biāo)準(zhǔn)值比較，根據(jù)允許公差值判斷芯片是否合格。圖像檢測(cè)處理單元1工作模式包括自動(dòng)檢測(cè)檢測(cè)模式、手動(dòng)在線檢測(cè)模式及手動(dòng)離線檢測(cè)模式自動(dòng)檢測(cè)模式為檢測(cè)裝置在芯片自動(dòng)檢測(cè)分選系統(tǒng)中作為一個(gè)模塊工作， 并可以與其它模塊通信，協(xié)同完成芯片檢測(cè)及分選出合格產(chǎn)品的工作；手動(dòng)在線檢測(cè)模式為檢測(cè)裝置獨(dú)立工作，檢測(cè)軟件系統(tǒng)控制CCD相機(jī)進(jìn)行采圖，然后對(duì)圖像進(jìn)行處理，獲得檢測(cè)結(jié)果；手動(dòng)離線檢測(cè)模式類似手動(dòng)在線檢測(cè)模式，只是圖片來源于磁盤。如圖3所示，管腳檢測(cè)模塊檢測(cè)流程圖，管腳檢測(cè)模塊是實(shí)現(xiàn)集成電路管腳三維檢測(cè)裝置圖像檢測(cè)處理單元的核心模塊。其流程包括以下步驟(1)依據(jù)標(biāo)定校正圖像畸變；(2)對(duì)所采集得圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，求出底部視圖在水平面內(nèi)與相機(jī)坐標(biāo)系的夾
(3)圖像分割截取底部視圖并根據(jù)夾角旋轉(zhuǎn)底部視圖，相對(duì)水平面內(nèi)的相機(jī)坐標(biāo)系擺正圖像；(4)邊緣提取，獲取底部視圖及四個(gè)側(cè)視圖中的檢測(cè)基準(zhǔn)，基準(zhǔn)為芯片基體各邊的中心點(diǎn)，并根據(jù)基準(zhǔn)加載各管腳區(qū)的檢測(cè)框；(5)檢測(cè)管腳寬度和間距邊緣提取，獲得管腳條紋的邊緣位置及邊緣之間的中點(diǎn)位置，條紋的邊緣間距即為所檢測(cè)芯片的管腳寬度，相鄰條紋中點(diǎn)之間的距離即為管腳間距，并用數(shù)組記錄檢測(cè)結(jié)果，數(shù)組長(zhǎng)度與所檢測(cè)芯片管腳數(shù)相對(duì)應(yīng)；(6)根據(jù)管腳間距求管腳缺失，包括管腳缺失位置，缺失管腳數(shù)量；(7)根據(jù)管腳缺失信息對(duì)寬度和間距進(jìn)行重排，使之與管腳的實(shí)際位置對(duì)應(yīng)，對(duì)于缺失的位置將其值置為0 ；(8)邊緣提取得到管腳條紋區(qū)域，根據(jù)條紋邊緣獲取各管腳中部坐標(biāo)位置，管腳端部位置并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，及計(jì)算彎曲度；(9)檢測(cè)各側(cè)視圖中各管腳端部位置，及側(cè)視圖中各管腳區(qū)白條紋中點(diǎn)位置，并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排；通過獲取的這些中點(diǎn)坐標(biāo)以最小二乘法擬合直線，以此直線作為基準(zhǔn)線求側(cè)視圖中的管腳長(zhǎng)度；(10)通過底部視圖中各管腳端部中點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算偏差、共面度、跨距、排彎、傾斜； 根據(jù)側(cè)面視圖中的管腳長(zhǎng)度計(jì)算棧高；(11)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判定芯片是否合格。如圖4所示管腳缺失判斷流程圖，主要獲取芯片管腳缺失位置索引及缺失數(shù)量等管腳缺失信息。其步驟主要包括(1)將檢測(cè)到的管腳個(gè)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)管腳個(gè)數(shù)比較，確定管腳缺失總數(shù)；(2)首端的缺失判斷，依據(jù)檢測(cè)到的管腳首位置到側(cè)面基準(zhǔn)的距離d，與芯片參數(shù)中該距離理論值D的差異判斷。則首個(gè)位置缺失的管腳數(shù)為k= [d/D+0.5]；(3)根據(jù)管腳標(biāo)準(zhǔn)間距P與中間某個(gè)位置的管腳間距P[i]，計(jì)算管腳缺失個(gè)數(shù)為 k = [P[i]/P+0. 5]-1 ；(4)末端如有管腳缺失，則缺失個(gè)數(shù)為(1)計(jì)算出的總?cè)笔€(gè)數(shù)減去(2)與(3)計(jì)算出的缺失個(gè)數(shù)的和；(5)在計(jì)算缺失個(gè)數(shù)時(shí)依次記錄各缺失位置的索引，將缺失信息保存到結(jié)果中去。如圖5所示，管腳檢測(cè)模塊檢測(cè)流程中所述的步驟(10)中根據(jù)側(cè)面視圖中的管腳長(zhǎng)度計(jì)算棧高的方法為stoff表示棧高(為芯片待計(jì)算參數(shù))；slead表示側(cè)視圖中管腳長(zhǎng)度(為圖像處理所得參數(shù))；fb表示管腳端部到芯片基體的距離(為芯片已知參數(shù))；θ表示入射光線與水平線間的夾角，在光路設(shè)計(jì)時(shí)確定的參數(shù)值；則計(jì)算公式為stoff = slead/cos θ -fb*tan θ 。本發(fā)明可替代傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法，克服已有集成電路封裝芯片檢測(cè)技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、穩(wěn)定、高速高精的管腳檢測(cè)技術(shù)，大大提高了效率。
權(quán)利要求
1.一種集成電路管腳三維檢測(cè)裝置，包括圖像采集單元0，3)、平面反射鏡、光源 (5)、反光板(6)和圖像檢測(cè)處理單元(1)，待檢測(cè)的芯片(8)設(shè)置在反光板(6)下方，所述光源(5)發(fā)出的光束經(jīng)反光板(6)反射后照射在待檢測(cè)的芯片(8)上，再經(jīng)平面反射鏡(4) 發(fā)射后入射到圖像采集單元0，3)，該圖像采集單元0，3)與圖像檢測(cè)處理單元(1)連接， 圖像采集單元(2，；3)采集獲得待檢測(cè)的芯片(8)的圖像，傳送到圖像檢測(cè)處理單元(1)，經(jīng)處理后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片管腳的三維檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的圖像檢測(cè)處理單元(1)包括相機(jī)控制模塊，用于控制圖像采集單元(2，；3)完成芯片管腳圖像的采集，包括底面視圖和四面?zhèn)纫晥D；圖像標(biāo)定模塊，用于對(duì)采集的圖像進(jìn)行標(biāo)定，校正圖像畸變；圖像檢測(cè)模塊，用于對(duì)經(jīng)校正處理后的圖像進(jìn)行處理，檢測(cè)出管腳外形幾何參數(shù)，并從而判定芯片是否合格。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像檢測(cè)模塊檢測(cè)的管腳外形幾何參數(shù)包括管腳缺失、管腳折損、管腳寬度、管腳長(zhǎng)度、間距、偏差、棧高、共面度、 彎曲度、跨距、排彎和傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維檢測(cè)裝置，其特征在于，其中，所述圖像檢測(cè)模塊中，檢測(cè)管腳缺失包括檢測(cè)管腳缺失總數(shù)和缺失位置，具體為(1)將檢測(cè)到的管腳個(gè)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)管腳個(gè)數(shù)比較，確定管腳缺失總數(shù)；(2)確定首端位置缺失的管腳個(gè)數(shù)依據(jù)檢測(cè)到的管腳首位置到側(cè)面基準(zhǔn)的距離d，與芯片參數(shù)中該距離理論值D，獲得首端位置缺失的管腳數(shù)為k= [d/D+0.5]；(3)確定中間位置缺失的管腳個(gè)數(shù)根據(jù)管腳標(biāo)準(zhǔn)間距P與中間任一個(gè)位置的管腳間距P[i]，計(jì)算出芯片中間管腳缺失個(gè)數(shù)為:k= [P[i]/P+0. 5]-1 ；(4)確定末端管腳缺失個(gè)數(shù)管腳缺失總數(shù)減去首端位置缺失的管腳數(shù)和中間管腳缺失個(gè)數(shù)即為末端管腳缺失個(gè)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的三維檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像檢測(cè)模塊中，檢測(cè)管腳長(zhǎng)度具體為首先檢測(cè)各側(cè)視圖中各管腳端部位置，及側(cè)視圖中各管腳區(qū)白條紋中點(diǎn)位置，并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，通過獲取的這些中點(diǎn)坐標(biāo)以最小二乘法擬合直線， 以此直線作為基準(zhǔn)求得側(cè)視圖中的管腳長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5之一所述的三維檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像檢測(cè)模塊中，棧高的檢測(cè)通過如下公式得到stoff = slead/cosθ-fb*tanθ式中，stoff表示棧高；slead表示側(cè)視圖中管腳長(zhǎng)度；fb表示管腳端部到芯片基體的距離；θ表示入射光線與水平線間的夾角。
7.一種集成電路管腳三維檢測(cè)方法，包括如下步驟(1)采集待檢測(cè)芯片的圖像，包括芯片的底部視圖和四個(gè)側(cè)面視圖；(2)對(duì)采集的圖像進(jìn)行標(biāo)定，校正圖像畸變；(3)對(duì)經(jīng)校正處理的芯片圖像進(jìn)行檢測(cè)處理，獲得芯片的幾何外觀參數(shù)，，從而得到待檢測(cè)的芯片信息；(4)根據(jù)得到的芯片信息與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比較，評(píng)估芯片是否合格，完成對(duì)芯片的檢測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述幾何外觀參數(shù)包括管腳缺失、管腳折損、管腳寬度、管腳間距、管腳偏差、管腳棧高、管腳共面度、管腳彎曲度、管腳跨距、管腳排彎和傾斜，進(jìn)行檢測(cè)的具體過程為(1)對(duì)所采集的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，求出底部視圖在水平面內(nèi)與相機(jī)坐標(biāo)系的夾角，根據(jù)夾角旋轉(zhuǎn)底部視圖，以相對(duì)水平面內(nèi)的相機(jī)坐標(biāo)系擺正圖像；(2)邊緣提取，獲取底部視圖及四個(gè)側(cè)視圖中的檢測(cè)基準(zhǔn)，基準(zhǔn)為芯片基體各邊的中心點(diǎn)，并根據(jù)基準(zhǔn)加載各管腳區(qū)的檢測(cè)框；(3)檢測(cè)管腳寬度和間距獲得管腳條紋的邊緣位置及邊緣之間的中點(diǎn)位置，條紋的邊緣間距即為所檢測(cè)芯片的管腳寬度，相鄰條紋中點(diǎn)之間的距離即為管腳間距；(4)根據(jù)管腳間距求管腳缺失，包括管腳缺失位置和缺失管腳數(shù)量；(5)根據(jù)管腳缺失信息對(duì)寬度和間距進(jìn)行重排，使之與管腳的實(shí)際位置對(duì)應(yīng)，對(duì)于缺失的位置將其值置為0 ；(6)根據(jù)條紋邊緣獲取各管腳中部坐標(biāo)位置，管腳端部位置并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，計(jì)算彎曲度；(7)檢測(cè)各側(cè)面視圖中各管腳端部位置，及側(cè)視圖中各管腳區(qū)白條紋中點(diǎn)位置，并根據(jù)缺失信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重排，通過獲取的這些中點(diǎn)坐標(biāo)以最小二乘法擬合直線，以此直線作為基準(zhǔn)線求得側(cè)視圖中的管腳長(zhǎng)度；(8)通過底部視圖中各管腳端部中點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算偏差、共面度、跨距、排彎和傾斜，根據(jù)側(cè)面視圖中的管腳長(zhǎng)度計(jì)算棧高。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，檢測(cè)管腳缺失位置具體為(1)首端的缺失判斷，根據(jù)檢測(cè)到的管腳首位置到側(cè)面基準(zhǔn)的距離d，與芯片參數(shù)中該距離理論值D，得到芯片首端位置缺失的管腳數(shù)為k= [d/D+0.5]；(2)確定首端位置缺失的管腳個(gè)數(shù)依據(jù)檢測(cè)到的管腳首位置到側(cè)面基準(zhǔn)的距離d，與芯片參數(shù)中該距離理論值D，獲得首端位置缺失的管腳數(shù)為k= [d/D+0.5]；(3)確定中間位置缺失的管腳個(gè)數(shù)根據(jù)管腳標(biāo)準(zhǔn)間距P與中間任一個(gè)位置的管腳間距P[i]，計(jì)算出芯片中間管腳缺失個(gè)數(shù)為:k= [P[i]/P+0. 5]-1 ；(4)確定末端管腳缺失個(gè)數(shù)管腳缺失總數(shù)減去首端位置缺失的管腳數(shù)和中間管腳缺失個(gè)數(shù)即為末端管腳缺失個(gè)數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述棧高的具體計(jì)算公式為stoff = slead/cosθ-fb*tanθ式中，stoff表示棧高；slead表示側(cè)視圖中管腳長(zhǎng)度；fb表示管腳端部到芯片基體的距離；θ表示入射光線與水平線間的夾角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成電路管腳三維檢測(cè)裝置，包括圖像采集單元(2，3)、平面反射鏡(4)、光源(5)、反光板(6)和圖像檢測(cè)處理單元(1)，待檢測(cè)的芯片(8)設(shè)置在反光板(6)下方，所述光源(5)發(fā)出的光束經(jīng)反光板(6)反射后照射在待檢測(cè)的芯片(8)上，再經(jīng)平面反射鏡(4)發(fā)射后入射到圖像采集單元(2，3)，該圖像采集單元(2，3)與圖像檢測(cè)處理單元(1)連接，圖像采集單元(2，3)采集獲得待檢測(cè)的芯片(8)的圖像，傳送到圖像檢測(cè)處理單元(1)，經(jīng)處理后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片管腳的三維檢測(cè)。本發(fā)明能夠自動(dòng)檢測(cè)芯片管腳的缺失、折斷、寬度、間距、棧高等外形幾何關(guān)鍵參數(shù)信息并判定芯片是否合格。
文檔編號(hào)G01N21/88GK102313745SQ20111020487
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者尹周平, 張少華, 熊有倫, 王瑜輝, 羅明成, 鄭金駒 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)