[发明专利]多级反射与光栅成像的IC引脚共面度测量系统与方法

摘要

本发明公开了一种多级反射与光栅成像的IC引脚共面度测量系统与方法，它主要包括IC芯片自重斜向滑动进料机构、外触发同步控制电路、IC芯片引脚成像光路系统、图像采集卡与基于PC的智能视觉检测系统。IC芯片引脚成像光路系统是由两组相互独立的准平行蓝光LED光源、两个光栅、多个有机组合的反射镜和三棱镜所构成。通过该成像光路系统可获取IC芯片引脚的检测光栅条纹图像。图像采集与分析软件系统对带有光栅条纹的IC芯片引脚图像进行分析，评价图像中引脚的等长性和光栅条纹扭曲特性，并根据共面度误差与光栅条纹弯曲程度的对应f函数映射关系，计算相应的共面度误差。本发明可实现IC芯片的两排引脚同时成像，只需一次成像就可完成IC芯片引脚的精密检测，并且结构紧凑，性价比高。

主权项

多级反射与光栅成像的IC芯片引脚共面度测量系统，主要包括IC芯片自重斜向滑动进料机构(303)、外触发同步控制电路(302)、IC芯片引脚成像光路系统(100)、图像采集卡(202)、摄像头、基于PC的智能视觉检测系统(201)、光电传感器(301)，其特征在于：所述IC芯片引脚成像光路系统(100)包括左右对称的左侧光路及右侧光路，所述左侧光路包括左侧蓝光LED光源(101)、左侧透射光栅(102)、左侧第一反射镜(103)、左侧第二反射镜(113)、左侧第三反射镜(112)、和两底角为45度的等腰三棱镜(115)的左半部分，所述左侧蓝光LED光源(101)的光线由左向右平行射过左侧透射光栅(102)后，经左侧第一反射镜(103)反射后，光线倾斜地照射在IC芯片引脚的下表面；左侧第二反射镜(113)以45度角布置，使来自IC芯片引脚的漫反射光线被反射后，再次垂直向上射向以45度布置的左侧第三反射镜(112)，左侧第三反射镜(112)反射光线由左向右水平射出后，照射在三棱镜(115)的左侧，继而垂直向上地反射至摄像机；所述右侧光路包括：右侧蓝光LED光源(107)、右侧透射光栅(106)、右侧第一反射镜(105)、右侧第二反射镜(108)、右侧第三反射镜(109)、两底角为45度的等腰三棱镜(115)的右半部分，所述右侧蓝光LED光源(107)的光线由右向左平行射过右侧透射光栅(106)，经右侧第一反射镜(103)反射后，光线倾斜地照射在IC芯片引脚的下表面；右侧第二反射镜(108)以45度角布置，使来自IC芯片引脚的漫反射光线被反射后，再次垂直向上射向以45度布置的右侧第三反射镜(112)，右侧第三反射镜(112)反射光线由右向左水平射出后，照射在三棱镜(115)的右侧，继而垂直向上地反射至摄像机；所述摄像机包括CCD相机(110)和光学镜头(111)，垂直安装在三棱镜(115)对称中心线的正上方，该摄像机中心轴线垂直于IC芯片自重斜向滑动进料机构(303)的滑动导轨并与IC芯片引脚成像光路系统(100)的中心平面重合；所述IC芯片自重斜向滑动进料机构(303位于三棱镜(115)的正下方且该IC芯片自重斜向滑动进料机构(303)的滑动导轨中心线垂直于IC芯片引脚成像光路系统(100)的中心平面；所述光电传感器(301)垂直安装在IC芯片自重斜向滑动进料机构(303)的滑动导轨中，位于摄像机视场的左边界处，当IC芯片(114)滑过导轨穿越IC芯片 引脚成像光路系统(100)时，光电传感器(301)向外触发同步控制电路(302)发出位置信号，该信号经处理后，向图像采集卡(202)和左侧蓝光LED光源(101)、右侧蓝光LED光源(107)发出成像信号，光源闪亮，同时摄像机瞬间拍照，所拍照片经图形采集卡(202)传送至具有基于PC的智能视觉检测系统(201)，所述基于PC的智能视觉检测系统(201)用于将获取的照片进行分析处理以得到IC芯片引脚共面度。