[发明专利]用于智能快速测量微电子元器件关键尺寸的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达电子微电子元器件检验技术领域，尤其是一种用于智能快速测量微电子元器件关键尺寸的装置及方法。

背景技术

随着雷达电子向着阵列化、微型化的趋势发展，微型(多芯片模块Multichip Module)电路器件的应用变得越来越广泛，开始出现数万只甚至更大规模的需求。组件的微型化给微电子元器件留下的装配容余空间越来越小。在这样的现状面前，常常会出现批量性微电子组件尺寸公差波动导致装配时部分元器件无法放入，或装配缝隙过大的问题；另外，小批量多品种的雷达电子产品元器件供应难以像消费电子那样通过长期大批量的生产来稳定的控制元器件质量，质量上的波动让装配前如何筛选出尺寸不合要求的元器件或确认所有元器件的尺寸都符合要求成为一个特殊而必须的需求。而在庞大的需求面前，让操作人员手工配装以确定尺寸，或是质量人员挨个测量尺寸然后再配装的方法明显已经不适应当前的发展现状。

目前，业内而针对微电子元器件则没有相应的批量性自动检测标准和筛选方法。采取的一般手段是质量人员在出元器件厂前或进装配厂前进行手工测量，手工记录，但手工方法受人员操作状态影响较大，尺度均一性难以把握，而物料进入线边库后再发生尺寸公差不匹配的问题，往往会严重影响装配进度；更有甚者，雷达电子的装配过程往往流程很长，元器件众多，待前道装配完毕后发现尺寸与后道待装配器件无法匹配时只能重新投产后道器件，更是会严重影响装配进度；每个器件有多处尺寸的精密要求也进一步提高了手工测量的难度和工作量。这时就需要一种自动化快速批量对微电子元器件多处的尺寸误差进行测量并自动选取恰当配装方式的方法，在制造之前完成关键尺寸处微电子元器件正负公差的恰当匹配，提高制造效率。

现有的雷达电子微电路组装中针对微电子元器件多处尺寸没有快速检验的方法，挨个点在放大设备上手工测量或利用卡尺、塞尺等手工测量方法的准确性差，劳动量巨大，在批量物料面前效率极低。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种能够高效快速的对批量微电子元器件上的多处尺寸进行测量并判定是否满足组装需要的用于智能快速测量微电子元器件关键尺寸的装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于智能快速测量微电子元器件关键尺寸的装置，包括传送带，其上放置内置有多个微电子元器件的包装盒，包装盒的正上方设置摄像头，摄像头周围环绕发光器，摄像头的信号输出端与用于将摄像头接收到的光学信号转换为数字灰度图的图像抓取系统的信号输入端相连，图像抓取系统的信号输出端与用于将图像抓取系统生成的数字灰度图进行数据记录和存储的智能测量记录系统的信号输入端相连，智能测量记录系统的信号输出端与用于判定成像结果、测量记录和测量结果的判定系统的信号输入端相连。

所述包装盒采用裸露盒装或透明包装，且包装盒采用合金或塑料制成，包装盒上开设多个用于放置微电子元器件的阵列式空腔，每个待测的微电子元器件被标记为A₁、A₂……A_N。

所述发光器上设有多个用于发射三色光的发光单元。

还包括驱动机构，所述驱动机构驱动物料传送带可在摄像头和发光器下方可沿水平方向或竖直方向移动。

本发明的另一目的在于提供一种用于智能快速测量微电子元器件关键尺寸的装置的方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)调节发光器，将待测的微电子元器件与包装盒的灰度色差调整到最大；

(2)将待测微电子元器件A₁发射的光线信号转换为k阶数字灰度图并记为该待测微电子元器件的Fig₁，依次将N个待测微电子元器件A_N发射的光线信号转换为k阶数字灰度图并记为该待测微电子元器件的Fig_N；

(3)将步骤(2)中的数字灰度图Fig₁～Fig_N逐个进行边缘特征提取，获取微电子元器件特征图像S₁～S_N；