采用凸点识别的RFID微小芯片定位算法研究

实现微小芯片的凸点和基板天线的互连是射频识别(RFID)电子封装设备的关键技术,其中芯片上凸点的定位是精密操作中的难点之一。研究RFID标签封装设备中芯片上凸点的视觉定位,提出一种基于改进的SUSAN(Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus)角点检测的算法。用改进的SUSAN角点检测算法提取凸点特征,根据凸点特征计算出凸点的中心坐标,以此得到凸点的位置信息,实现芯片上凸点的精确定位。目前提出的算法已成功应用到RFID封装设备HEI-DIII上,实验结果表明,与常规的特征匹配算法相比,所提出的凸点识别的RFID微小芯片定位算法耗时短,定位精度较高,对扰动和芯片的大角度旋转不敏感。     

时变点胶系统的建模与控制

时间/压力型流体点胶技术利用胶体实现电子器件与基板的电气互联或机械互联,广泛应用于集成电路封装、MEMS封装、电子元器件与印刷电路板的表面贴装。点胶量精度和点胶量一致性是影响封装质量和表面粘贴质量的关键因素。论文研究了时间/压力型点胶系统动态模型,分析了时变参数对点胶量的影响,提出了一种时变参数补偿方法,提高了点胶量精度和点胶量的一致性。     

大尺寸长轴二维直线度测量方法研究

针对大尺寸长轴的特点,采用二维测头相互补偿的机理,提出了一种基于时域三点法的二维直线度测量方法。使用二维测头对长轴水平和竖直两维方向上的轴线进行直线度测量,既消除了导轨平移误差和竖直偏摆误差,又补偿了测头由于溜板水平偏转而脱离长轴母线时引起的误差。仿真和实验证实了二维直线度测量方法的有效性。     

一种适于柔性RFID标签生产的微胶滴检测算法

根据柔性射频识别（RFID）标签批量生产装备对点胶质量严格控制的需求,提出了一种基于胶滴二维图像信息的点胶质量在线检测算法。该算法通过差分、滤波去噪和Blob分析等图像处理过程所得的胶滴图像获取胶滴二维信息,再依据胶滴的面积等参量对点胶质量进行评价。对不同基板和点胶量柔性RFID标签生产进行实际测试实验,实验结果显示,该算法适应性较好、胶滴尺寸波动较小,可对点胶一致性作出定量评价与分析。     

双组分精密配比点胶阀设计与优化

我国点胶行业中,高性能点胶阀高度依赖进口。双组分点胶具有良好的黏附性和适应性,受到点胶应用市场的青睐。通过对比调研多种知名品牌点胶阀的性能特性,对双组分配比点胶阀进行详细的结构设计与优化,使其具有高精度、模块化、轻量化和高适应性等特性。点胶阀采用双伺服结构设计,具有灵活的比例调节功能、更广的胶水适用性和更智能的控制等。实验表明,20 g出胶A/B胶水的比例为2的A胶工序能力指数（Complex Process Capability index,CPK）为5.83,B胶的CPK为2.13,比例的CPK为1.90,总量的CPK为2.62,完全满足行业中CPK大于1.33的要求。双组分精密配比点胶阀通过自主设计使用双伺服控制出胶,满足行业需求,对推进国内双组分点胶技术具有重要的理论和实践意义。     

自由曲面的二维自适应测量及测球半径的三维补偿

基于贝塞尔方法提出了针对自由曲面的自适应测量算法,并与传统测量方法进行了对比。在对自适应测量数据的处理中,提出了一种新的基于离散点三角剖分的测球半径三维补偿算法。通过仿真和试验验证,上述算法已成功应用于集成化柔性激光加工系统中。     

复杂零件在线三维测量中的点云配准方法

复杂零件的在线检测对质量控制和工艺优化具有重要意义,而如何对齐由多个视点拍摄获得的三维点云是实现在线检测的关键。基于点云内部属性与坐标系无关这一性质,提出基于手眼标定的多视点云配准算法,将不同视点下传感器坐标系中的点云转移到固定的机器人基座坐标系中,实现多视点云的粗配准;针对粗配准精度不高的问题,提出一种由粗到精的自适应距离阈值ICP算法,实现多视点云的精配准。ICP粗配准阶段旨在扩大算法的收敛范围,加快迭代速度;ICP精配准阶段旨在消除误匹配,保证最终收敛结果的准确性。试验结果表明,所提点云配准方法的精度和速度均能够满足复杂在线检测的应用要求。     

微电子封装点胶技术的研究进展

流体点胶是一种以受控的方式对流体进行精确分配的过程,它是微电子封装行业的关键技术之一。目前,点胶技术逐渐由接触式点胶向无接触式（喷射）点胶技术转变。从微电子封装过程的应用出发,对点胶技术的发展进行了概述;在对比各种点胶方式的同时,重点介绍了无接触式喷射点胶技术,以及其中所涉及的关键技术,并提出了评价点胶品质的标准。     

超微量点胶方法与实验

针对微装配/密封工程对用胶量超微化(≤1 pL)的需求,提出了一种既适用于接触式点胶,也适用于非接触式点胶的超微量点胶方法.采用移液针穿过装有胶液的玻璃微管,在移液针先端吸附微小胶滴,当移液针先端靠近点胶面时,其先端吸附的微小胶滴与点胶面接触,移液针离开点胶面后,微小胶滴的一部分将残留在点胶面上,实现超微量点胶.通过匹配点胶的参数,实现点胶量的控制.该方法可以适用于任何黏度(1～3.5×105 cP)的胶液、任意空间方向的超精密点胶.实验讨论了移液针直径和点胶距离(移液针先端与点胶面的距离)对点胶性能(胶斑直径)的影响;在此基础上,匹配移液针直径、点胶距离、玻璃微管内径和点胶速度等参数,实现了胶液黏度为971 cP,点胶量为40 fL、170 fL、180 fL在3种亲水性不同的点胶面上的微量点胶;以及胶液黏度为3×104 cP,胶斑直径为243.9 μm时的超微量点胶.实验结果验证了提出方法的可行性.     

基于AT89C52单片机的喷射点胶控制系统

以AT89C52和喷射点胶阀为核心,建立了微电子封装中基于单片机的喷射点胶控制系统。文中概述了点胶的原理,构建了喷射点胶系统。设计了基于AT89C52的喷射点胶阀的控制系统,利用Keil与Proteus对单片机系统进行联合仿真,并对控制系统的软硬件系统设计进行了详细地介绍。利用Protel制作了PCB板,并进行了相关点胶实验。实验表明,所设计的系统定时精确,实时性好,能满足高速点胶的要求。     

基于基准面提取的物料体积在线测量方法

针对测量装置与物料放置底面相对姿态变化影响测量结果的问题,提出一种实时校正及积分基准面提取的物料体积测量方法。该方法通过姿态传感器实时检测激光传感器的姿态,并获取被测物体表面点云,对点云归一化处理,多次迭代拟合确定积分基准面及被测物料边界,进行三维重建,最后提出基于剖分原理的三棱微元逼近的体积计算方法。利用提出的测量方法搭建测量系统,在多种工况下进行实测实验和对比分析,测量结果的平均相对误差为1.69%,表明提出的方法具有较好的适应性及准确性,为物料体积测量提供了新思路。     

陶瓷PCB基板缺陷检测设备结构设计与改进

根据一种陶瓷PCB基板表面缺陷视觉检测的实际需求,对比分析了多种物料输送方案,最终设计制造了一款自动化检测设备,实现了PCB板件从料箱中自动取放并通过视觉检测装置完成拍照取像,并实现缺陷标记功能。设备硬件主要由自动上料模块、板件传送模块、视觉检测模块、点胶打标模块、自动下料模块组成,电气控制系统采用PLC搭建。在实际测试使用中发现了板件吸附压紧不平和打标点胶针头堵墨等问题,对板件载物台和点胶针头进行了设计改进,并通过测试验证证明,基本满足使用需求。     

机载激光雷达姿态角补偿及其效果验证

机载激光雷达(LiDAR)扫描被测地形获得激光点云,进而重建被测地形的三维图像。机载激光雷达测量过程中,机载平台姿态角时刻发生波动,其对激光点云密度分布及重建三维成像精度具有显著影响。为消除姿态角波动对激光雷达测量的不利影响,设计了一套姿态角补偿装置,包括机械结构设计和控制系统设计;并搭建了半物理仿真实验系统,编制了总控制软件使各子设备之间时间同步控制及数据采集,实现了对机载激光雷达工作原理及姿态角补偿原理的实验仿真和补偿效果验证,补偿后DSM高程精度的RMSE误差由3.50mm以上减小到3.28mm。实验结果表明,搭建的半物理仿真实验系统可正确模拟机载激光雷达的工作过程,设计的姿态角补偿样机对机载激光雷达点云产品质量有显著的补偿效果。     

一种块-点的分层自适应运动检测算法

本文提出了一类块检测-点检测的分层运动检测方法,在现有背景模型的基础上建立块模型进行粗检测,然后对检测出的块进行点检测,达到提高检测速度的目的.为了兼顾检测速度和精度的要求,构造目标函数,根据检测到的目标尺度对块-点尺寸做了自适应优化.实验证明了这种方法的有效性.     

全自动芯片粘片机点胶控制系统

从封装过程的实践出发，在具体开发中结合系统的现场设备，充分挖掘现有资源，设计出一套方便实用的点胶控制系统。实验证明可以达到预期的控制效果和既定目标，其结果可以为相关研究提供进一步的参考。     

基于图像匹配的自动点胶系统

在电子元器件装配领域,基于图像匹配的时间/压力型点胶机有着广泛的应用.它利用CCD,基于图像匹配的原理,在每个电子元器件上自动寻找点胶位置初始点,使得针头对着精密、微小的电子元器件在自动点胶时可以准确按照规定的轨迹进行动作.基于点胶设备的实际应用,综合考虑影响点胶效果的因素、温控系统,基于图像匹配的软件流程,描述出点胶设备的基本构架.实验结果验证了所提出的点胶效果的影响因素以及基于CCD的图像匹配技术应用的准确性.     

基于Imageware的点云处理研究

本文主要介绍了三维空间中的点集称为“点云”（Point Cloud）处理过程。通过不同设备所采集到的是一系列三维空间点坐标,由于不同的测量方法及测量软件,采集的数据组织方式不同,需采用的处理方式也不同。本文阐述了在Imageware环境下的点云处理方法。     

基于结构光辅助的网格候选点三维测量方法

光学三维测量技术是计算机视觉领域中最为活跃的研究主题之一.针对双目立体视觉三维测量方法中无纹理物体表面测量误差较大的问题,提出一种基于结构光投影辅助的网格候选点三维测量方法.设计灰度单调变化的锯齿波图案投射在被测场景中,有助于使三维网格候选点投影像点间的灰度差异最大化,依此提高系统的测量精度,实现了主动测量方法和被动测量方法的有效结合.通过3DS MAX和MATLAB软件平台下的仿真实验,验证了结构光辅助的网格候选点测量方法在计算精度上具有明显优势,且不会增加系统的复杂度,扩展了网格候选点三维测量方法的适用范围.     

双目视觉测量中等匹配点的光条中心提取

为了精确、快速提取激光条中心,使其提取结果更适用于工业现场特征尺寸的双目视觉测量,提出了一种等匹配点的激光条中心提取方法。利用灰度重心法粗提取出激光条中心点,计算灰度梯度方向,确定光条边界。接着,根据左右图像中激光条的粗提取结果确定基准光条,对另一幅图像中的对应光条进行插值。然后结合灰度梯度方向与插值结果对激光条进行重提取,得到等匹配点的亚像素中心坐标。最后,利用激光条中心点提取结果重建陶瓷平板、金属板表面及加工现场锻件表面的特征信息。实验结果表明,本文方法提取陶瓷板与金属板的激光条中心点的匹配率分别为99.887%与98.276%,宽度重建的相对误差分别为0.638%与0.488%,激光条中心提取结果能有效重建锻件表面的特征信息,满足工业现场对测量的精度、速度和鲁棒性要求。     

莫尔条纹正交偏差的智能补偿方法

提出了一种新的编码器莫尔条纹正交偏差的补偿方法及实现方式。通过比较分析,采用相关函数分析法测量各精码周期莫尔条纹的正交偏差,并基于系统自身的粗码信息,构造一种智能采样算法,保证莫尔条纹采样均匀性;在工作中对所有精码周期的莫尔条纹实行数字式实时补偿,并可以通过模式间的切换自适应地更新正交偏差补偿参数,持续地保证补偿的精确性,降低编码器在各种恶劣环境下的误码率。实验结果表明,正交偏差10度以内时,补偿后的信号正交性提高了93%以上,保证了编码器测量精度。