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专利名称：一种新型的视觉相机对位的检测方法
技术领域：
本发明是一种新型的CCD的检测方法的应用，名称为CCA辅助对位检测系统(CCD Calibration Alignment,以下简称CCA)，是建立在相机CXD辅助影像定位基础之上的检测系统，属于光机电一体化中检测技术领域。它利用CCD相机对已确定的图案和标志进行校正，比对需检测的图案的特征值， 将检测图像结果传给CCA检测系统计算机PC，运用CCA辅助对位检测系统软件，计算出两图案位置偏移量，并以确认的数据格式输出。该开放式的数据格式可以按后续加工的特点，进行多格式编辑。例如可输出给激光半导体矩阵式料条的标刻位参数校正，以便激光进行单个标刻位置调整，提高的标刻位置质量和精度。CCA检测系统是因激光标刻高精度要求而开发的，CXD检测精度优于+/-l-3um，可以提高极小(微)型高端封装的激光标刻的成品率和激光标刻的一致性。CCA是专业用于器件位置检测的系统，可选不同分辨率的CCD组合和安装位达到不同的应用目的，例如A、上下对位可以检测零件的上下的合轴尺寸的偏差；B、单相机配合XY平台，分步可以检测器件的标定位的误差。
背景技术：
激光标刻技术是激光加工最大的应用领域之一。激光标刻技术是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料气化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种标刻方法。激光可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。激光能标记何种信息，仅与计算机里设计的内容相关，只要计算机里设计出的图形是打标系统能够识别的，那么打标机就可以将设计信息精确地还原在合适的载体上。因此软件的功能实际上很大程度上决定了系统的功能。激光标刻技术已被广泛的应用于各行各业，为优质、高效、无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。随着现代激光标刻应用领域的不断扩展，对激光制造的设备系统小型化，高效率和集成化的要求也越来越高，新型高功率光纤激光技术的开发成功，必将对此产生极大的推动。随着技术的不断发展，加工设备的不断更新，CNC被大量使用，使得原来只能依靠进口国外机器的时代渐行渐远，中国造机器的加工精度已经可以达到0. 01 0. 02mm的精度，加之较好的价格优势，越来越多的企业日益倾向中国制造。但是随着技术的不断发展， 在一些高科技、高精度行业对标刻技术提出了更高的要求，单纯的机械定位精度已经不能满足客户的要求，CCA检测系统是在对极小(微)型高端封装的激光标刻的应用中应运而生。在激光标刻行业领域中，优质的极性标刻是封装的基本要求，正确完整清晰可辨是器件标刻的基本规范，全自动化系统是标刻高产能、高质量的保证，检测系统的配备是标刻结果和质量的一致性得到保障和检验。
CCA系统是在国内的封装产业共同挑战SIP、BGA、CSP、WLP封装的工艺经验和相应的设备保障的基础上发明的，它结合了近两年来先进的激光技术，并随着CCD的广泛应用和功能的标准化不断进步而发展，可应对极小型封装的高精度标刻要求。CCA综合了现有的 CXDP技术，应用于WLP封装生产质量管理中，其CXD检测精度优于+/-l-3um，该CXD检测技术将是国际、国内独创的专业应用于产业化的系统。

发明内容
本发明是国际、国内独创的辅助对位检测方法，其主要是应用CCD相机检测产品的中心和标刻图案的中心，将检测数据传送给计算机PC，利用CCA辅助对位检测系统的软件来计算这两者之间的位差，并记录相应的检测结果，从而达到位置检测目的，它可扩展连接激光控制器，自动补偿和校正标刻位差。使用方法一上下对位检测零件的上下的合轴尺寸的偏差1、第一种方法主要是应用两个CXD相机，这两个CXD相机安装在产品的两侧，将这两个CCD相机同时对准产品，并使用校准软件确保两个CCD相机的安装精度< +/-1 3um。2、激光标刻完第一个产品后送至CCA系统进行检测，一侧的CXD相机根据管脚的位置来确定料片的中心位置，另一侧的CCD相机用来确定标刻图案的中心位置，通过比对这两个中心位置来计算激光标刻图案的偏移量。3、当检测完所有的标刻图案之后，CCA系统将所有的偏移量生成一个位置偏移量 Mapping,并通过数据连接口和连接电缆将Mapping传送给激光器的PC，激光器根据位置偏移量Mapping进行校正补偿，这样激光器就能精确地将标刻内容定位在工件的相应位置上。使用方法二 单相机配合XY平台，分步检测器件的标定位的误差1、第二种方法是使用一个CCD相机，将这个CCD相机对准产品，并使用校准软件确保CXD相机的安装精度< +/-1 3um。2、激光打完第一片料条后送至CCA辅助对位检测系统进行检测，CXD相机第一次检测标刻图案的中心位置，CCD相机第二次检测料片的中心位置，通过比对这两次检测的中心位置来计算激光标刻图案的偏移量。3、当检测完所有的标刻图案之后，CCA系统将所有的偏移量生成一个位置偏移量 Mapping,并通过数据连接口和连接电缆将Mapping传送给激光器的PC，激光器根据位置偏移量Mapping进行校正补偿，这样激光器就能精确地将标刻内容定位在工件的相应位置上。与现有检测技术相比，本发明具有低成本、使用便捷、精度高等优点，并且支持市面大多数激光，可大大提高国产激光同国外激光的竞争优势，并且可以在普通的机台上，后加该装置，为客户的提供产品升级和应用升级提供了可能。


图ICCA辅助对位检测系统的两个应用图2CCA辅助对位检测系统应用一工作流程3CCA辅助对位检测系统应用二工作流程图
具体实施例方式下面结合附图和具体实施对本发明进行详细说明应用一A、激光器标刻完一个产品后将其送至CCA检测系统；B、CCA检测系统需要两个CXD相机作为一组，这两个CXD相机分别安装于料片的两侧，将这两个CCD相机同时对准产品，使得两个CC D相机在同一中心线上，并确保两个 C⑶相机的软件补偿安装精度< +/-1 3um。CXD-I从正面采集和检测标刻图案的中心点， CCD-2从背面根据管脚来采集和检测产品的中心点。C、CCA系统PC通过比对CXD-I采集的标刻图案的中心点和(XD_2采集的料片的中心点，计算标刻图案的偏移量；D、CCA-PC计算完所有标刻点的偏移量后将生成一个位置偏移量Mapping ；E、并通过数据连接口和连接电缆把位置偏移量Mapping数据交换给激光器PC ；F、激光器PC把得到的数据，叠加到激光器的打标坐标值，精确地补偿打标内容定位在工件的相应位置，实现激光器标刻的修正精度。应用二A、激光器标刻完一个产品后将其送至CCA检测系统；B、CCA检测系统需要一个CXD相机，将这个CXD相机对准产品，CXD相机的安装精度< +/-1 3um。CXD相机连续曝光两次，第一次曝光采集和检测标刻图案的中心点，CXD 第二次曝光采集和检测产品的中心点。CXCA系统PC通过比对CXD采集的标刻图案的中心点和料片的中心点，计算标刻
图案的偏移量；D、CCA-PC计算完所有标刻点的偏移量后将生成一个位置偏移量Mapping ；E、并通过数据连接口和连接电缆将Mapping交换给激光器PC ；F、激光器PC把得到的数据，叠加到激光器的打标坐标值，精确地将打标内容定位在工件的相应位置，实现激光器标刻的校正补偿。
权利要求
1.本发明是一种新型的CCD的检测方法的应用，名称为CCA辅助对位检测系统 (CXDCalibration Alignment,以下简称CCA)，是建立在相机CXD辅助影像定位基础之上的检测系统。
2.根据权利要求1所述的CCA辅助对位检测系统，是利用CCD相机对已确定的图案和标志进行校正，比对需检测的图案的特征值，将检测图像结果传给CCA检测系统计算机PC， 运用CCA辅助对位检测系统软件，计算出两图案位置偏移量，并以确认的数据格式输出。
全文摘要
本发明涉及一种CCA辅助对位检测系统是国际、国内独创的辅助对位检测方法，其主要是应用CCD相机检测产品的中心和标刻图案的中心，将检测数据传送给计算机PC，利用CCA辅助对位检测系统的软件来计算这两者之间的位差，并记录相应的检测结果，从而达到位置检测目的，它可扩展连接激光控制器，自动补偿和校正标刻位差。与现有检测技术相比，本方法具有低成本、使用便捷、精度高等优点，并且支持市面大多数激光，可大大提高国产激光同国外激光的竞争优势，并且可以在普通的机台上，后加该装置，为客户的提供产品升级和应用升级提供了可能。
文档编号G01B11/00GK102313513SQ201010220158
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者卢冬青 申请人:上海功源电子科技有限公司