CN116275536B - 芯片丝印去除装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芯片丝印去除装置和方法，所述装置包括工作台、运动系统、视觉系统以及激光系统，其中运动系统包括运动部件并提供多轴向运动以用于带动所述视觉系统和所述激光系统进行定位；视觉系统位于工作台上方且位于运动系统的X轴和Y轴之间，用于根据所述运动系统的XYZ三轴的坐标创建预设模板以得到对应的程序编号；激光系统用于根据所述预设模板去除目标芯片的丝印。本发明由于运动系统的多轴向定位和视觉系统的坐标变换定位以实现双重高精度定位，可保证芯片丝印去除的效果，从而也提高了芯片丝印去除效率。

Description

芯片丝印去除装置和方法

技术领域

本发明涉及丝印去除技术领域，尤其涉及一种芯片丝印去除装置和方法。

背景技术

为保护公司商业秘密，对关键核心硬件电路板芯片进行保护很有必要，较为通行的做法是去除芯片丝印信息，目前市场上去除丝印的方法主要有两种，一种是使用打磨工具对丝印层进行打磨，另一种是使用胶水对丝印层进行覆盖。其中第一种使用打磨的方法引起的振动可能会给芯片或焊接质量造成不易检查的机械损伤，并且打磨的质量一致性也难以保证，难以进行大面积推广应用。第二种胶水覆盖的方法效果不明，经过特殊处理后覆盖物可以脱落，原丝印信息清晰可见，不能达到有效的保护效果。

发明内容

本发明提供一种芯片丝印去除装置和方法，用以解决现有技术中去除芯片丝印存在的技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种芯片丝印去除装置，所述装置包括工作台、运动系统、视觉系统以及激光系统，其中

工作台，用于放置具有待去除丝印的目标芯片的电路板；

运动系统，其提供多轴向运动以用于带动所述视觉系统和所述激光系统对所述电路板进行定位，其中所述多轴向包括XYZ三轴向，X轴水平固定于所述工作台上，Z轴竖直固定于所述X轴上，Y轴固定在所述Z轴上；

视觉系统，其位于所述工作台上方且位于所述X轴和所述Y轴之间，用于根据所述运动系统的XYZ三轴的坐标创建预设模板以得到对应的程序编号，所述预设模板包括所述电路板的特征点、所述目标芯片去除丝印的特征范围以及不同目标芯片对应的激光参数；

激光系统，其固定在所述Y轴上，用于根据所述视觉系统识别出所述电路板及其选择的程序编号，去除所述目标芯片的丝印。

在本发明一实施例中，所述装置还包括：

控制系统，其位于工作台的下方，用于控制所述视觉系统、所述激光系统以及所述运动系统，并用于调用所述预设模板控制所述激光系统去除所述目标芯片上的丝印。

在本发明一实施例中，所述激光参数包括激光出光次数、激光功率、运动速度以及激光频率的一种或多种组合。

在本发明一实施例中，所述激光系统包括激光调试片、激光发生器、振镜、场镜以及摄像头的一种或多种组合。

在本发明一实施例中，所述装置还包括机架，所述机架用于放置所述运动系统、所述视觉系统、所述激光系统以及所述控制系统。

在本发明一实施例中，所述运动系统还包括伺服电机以用于给所述运动系统提供动力。

第二方面，本发明还提供一种芯片丝印去除方法，所述方法应用于第一方面任一实施例所述的芯片丝印去除装置，所述方法包括：

视觉系统识别放置于工作台上的电路板并调用对应的程序编号，以使得控制系统向运动系统发出指令并控制所述运动系统运行至指定的位置，其中所述电路板上设有待去除丝印的目标芯片；

当所述控制系统识别到所述运动系统已到达指定的位置，则通过所述视觉系统识别所述目标芯片的特征区域；

若所述视觉系统识别出所述目标芯片的特征区域和所述程序编号对应的预设模板中的特征区域符合预设要求，由所述控制系统调用所述预设模板控制激光系统去除所述目标芯片的丝印。

在本发明一实施例中，所述视觉系统识别电路板并调用预设程序编号之前，所述方法还包括：

根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板。

在本发明一实施例中，所述根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板的步骤包括：

移动运动系统的XYZ三轴，将所述激光系统移动至所述电路板的上方，并对Z轴进行粗调以保证所述激光系统的摄像头捕捉到的电路板为符合预设要求的图像；

将所述激光部件的激光调试片至于所述激光部件下方，以保证所述激光调试片与所述目标芯片的高度一致；

进行激光调试，并测试激光焦距，对所述运动系统的Z轴进行微调以保证所述激光焦距在所述激光测试片上，并记录此状态下的XYZ三轴的坐标。

在本发明一实施例中，所述根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板的步骤包括：

识别所述电路板的特征点，并根据所述特征点设置目标芯片去除丝印的特征区域，以及设置不同目标芯片对应的激光参数；

将所述特征区域对应的定位数据和所述激光参数保存至所述预设模板中。

本发明提供的芯片丝印去除装置和方法，通过视觉系统创建去除丝印的预设模板，并通过运动系统带动视觉系统和激光系统进行定位以实现视觉系统自动识别电路板，并调用所述预设模板通过激光系统去除目标芯片的丝印，由于运动系统的多轴向定位和视觉系统的预设模板定位以实现双重高精度定位，可保证芯片丝印去除的效果，从而也提高了芯片丝印去除效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的芯片丝印去除装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的芯片丝印去除方法的流程示意图；

图3是本发明另一实施例提供的芯片丝印去除方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

以下对本发明涉及的技术术语进行描述：

芯片封装上的印字称为丝印，丝印是一颗芯片的身份证，丝印可以表示品牌、引脚序号、芯片型号、生产序列号、生产日期等等。

为了解决现有技术中去除芯片丝印存在的损伤芯片或丝印去除效率不高等问题，本发明提供一种通过视觉系统创建去除丝印的预设模板，并通过运动系统带动视觉系统和激光系统进行定位以实现视觉系统自动识别电路板，并调用所述预设模板通过激光系统去除目标芯片的丝印，由于运动系统的多轴向定位和视觉系统的预设模板定位以实现双重高精度定位，可保证芯片丝印去除的效果，从而也提高了芯片丝印去除效率。

下面结合图1-图3描述本发明的芯片丝印去除装置和方法。

请参考图1，图1是本发明实施例提供的芯片丝印去除装置的结构示意图。一种芯片丝印去除装置100包括工作台101、运动系统102、视觉系统103以及激光系统104。

示例性地，工作台101用于放置工装，并将电路板放置于所述工装上，所述电路板上设有待去除丝印的目标芯片。

在本发明的一些实施例中，本发明所述芯片丝印去除装置还包括机架，机架用于放置运动系统102、视觉系统103、激光系统104以及控制系统105，机架还设有工作区域，为了保障电路板的水平放置，所述工作区域上安装有对应电路板所使用的工装。

具体地，工装具有两方面的作用：一方面是为了保证人员上下料时的便捷性，人员只需将对应的电路板上的定位孔放入工装上指定的销即可，便于电路板的拿取；另一方面是对电路板进行粗定位，确保电路板在摄像头的视野中。

示例性地，运动系统102包括运动部件并提供多轴向运动以用于带动视觉系统103和激光系统104进行定位。其中所述多轴向包括XYZ三轴向，X轴水平固定于工作台101上，Z轴竖直固定于X轴对应的运动部件上，Y轴固定在Z轴对应的运动部件上，激光系统104包括的激光部件固定在Y轴上。

具体地，运动系统102还包括伺服电机，通过伺服电机以用于给运动系统102提供动力。

需要说明的是，本发明所述多轴向不限于XYZ三轴向，根据实际需要，可包括更多轴向，例如四轴向、五轴向，以实现更细致运动。

示例性地，视觉系统103位于工作台101上方且位于运动系统102的X轴和Y轴之间，用于根据所述运动系统的XYZ三轴的坐标创建预设模板以得到对应的程序编号，所述预设模板包括所述电路板的特征点、所述目标芯片去除丝印的特征范围以及不同目标芯片对应的激光参数。

例如，在创建预设模板时，通过用于识别电路板并调用预设程序编号，识别目标芯片的特征区域的第一坐标系和预设程序编号对应的预设模板的特征区域的第二坐标系，并采用坐标变换将所述第一坐标系和所述第二坐标系之间对应的定位数据保存至所述预设模板，以实现对所述目标芯片的定位。

在本发明的一些实施例中，视觉系统103还用于调用激光系统104以对不同目标芯片的特征区域完成不同的激光参数设定，并将所述激光参数保存至所述预设模板，其中所述激光参数包括激光出光次数、激光功率、运动速度以及激光频率的一种或多种组合。

示例性地，激光系统104用于根据所述定位数据去除所述目标芯片的丝印，激光系统104的焦距和视觉系统103的焦距在同一平面，这样可保证芯片丝印去除的效果。

具体地，激光系统104包括激光部件，激光部件包括激光调试片、激光发生器、振镜、场镜以及摄像头的一种或多种组合。

在本发明的一些实施例中，本发明所述芯片丝印去除装置还包括控制系统105，控制系统105位于工作台101的下方，用于控制运动系统102、视觉系统103以及激光系统104，并用于调用所述预设模板中的定位数据和激光参数控制激光系统104去除所述目标芯片上的丝印。

可以理解的是，控制系统105也可以采用外部的控制系统105，本发明不限于设置在工作台101的下方。

由于本发明采用运动系统102的多轴向定位和视觉系统103的坐标变换定位进行双重定位，能够保证芯片上丝印去除的精确性，并且运动系统102通过伺服电机驱动，滚珠丝杆进行传动，可采用编码器进行数据记录与反馈，以此来保证从驱动到传动，再到反馈，整个过程的闭环性，最终保证了运动系统102的精度。

下面对本发明提供的芯片丝印去除方法进行描述，下文描述的芯片丝印去除方法与上文描述的芯片丝印去除装置可相互对应参照。

请参考图2，图2是本发明一实施例提供的芯片丝印去除方法的流程示意图。一种芯片丝印去除方法，所述方法应用于上述任一实施例所述的芯片丝印去除装置，所述方法包括：

步骤201，视觉系统识别放置于工作台上的电路板并调用对应的程序编号，以使得控制系统向运动系统发出指令并控制所述运动系统运行至指定的位置，其中所述电路板上设有待去除丝印的目标芯片。

具体地，不同预设程序编号表示对应不同目标芯片的预设模板。

步骤202，当所述控制系统识别到所述运动系统已到达指定的位置，则通过所述视觉系统识别所述目标芯片的特征区域。

具体地，所述特征区域是指需要去除丝印的区域，例如是目标芯片中部印有字样的区域。

步骤203，若所述视觉系统识别出所述目标芯片的特征区域和所述程序编号对应的预设模板中的特征区域符合预设要求，由所述控制系统调用所述预设模板控制激光系统去除所述目标芯片的丝印。

由此可知，由于视觉系统预先创建了预设模板，所以在激光系统去除目标芯片的丝印时，控制系统可以调用之前创建好的预设模板以使得激光系统根据所述预设模板去除目标芯片的丝印。其中，所述预设模板保存有定位数据和激光参数，其中激光参数包括激光出光次数、激光功率、运动速度以及激光频率的一种或多种组合。所述激光参数为不同目标芯片制定不同的参数，可以保证芯片丝印去除效果。

以下通过一具体实施例描述本发明所述芯片丝印去除方法。

请参考图3，图3是本发明另一实施例提供的芯片丝印去除方法的流程示意图。一种芯片丝印去除方法，所述方法应用于上述任一实施例所述的芯片丝印去除装置，所述方法包括：

步骤301，将工装固定在工作台上，并将电路板放置在工装上。

步骤302，根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板。

具体地，创建所述预设模板的步骤包括：

(1)获取运动机构XYZ三轴的坐标。

具体地，移动运动部件的XYZ三轴，将激光部件移动至电路板的上方，对Z轴进行粗调以保证激光系统的摄像头捕捉到的电路板成像清晰。再将激光调试片置于激光部件下，以保证激光调试片与所要去除丝印芯片的高度一致，进行激光调试并测试激光焦距，对运动部件的Z轴进行微调以保证激光焦距在激光测试片上，并记录下此状态下运动机构XYZ三轴的坐标。

(2)识别电路板的目标芯片的特征点，并根据特征点设置丝印去除的特征区域。

具体地，可通过前一步骤的摄像头捕捉到的照片进行特征点的选择，所述特征点例如是特征轮廓、特征孔等。

可选地，若电路板较大，目标芯片之间的彼此距离较远，则可通过移动运动系统的XYZ三轴，将电路板上的另一目标芯片至于摄像头之下，并重新获取图片并重复上述步骤以识别该目标芯片的特征点。

需要说明的是，设置特征区域，需要记录所选择的目标芯片和其特征点的相对坐标，以保证识别到特征点后，按照对应的坐标偏移进行相应的操作。

具体地，识别目标芯片的特征区域的第一坐标系和预设程序编号对应的预设模板的特征区域的第二坐标系，并采用坐标变换将所述第一坐标系和所述第二坐标系之间对应的定位数据保存至所述预设模板，以实现对所述目标芯片的定位。

(3)设置不同目标芯片对应的激光参数，并将所述激光参数保存至所述预设模板中。

具体地，因芯片厂家或型号不同，丝印去除所需要的激光参数会有偏差，针对选择的不同目标芯片，通过调整激光的速度、功率以及频率，定制化的去除相应芯片上的丝印，保证去除丝印的同时不会影响芯片的功能。

步骤303，视觉系统识别电路板相应的特征区域后，调用预设程序编号对应的预设模板。

步骤304，判断目标芯片的特征区域和预设模板的特征区域是否符合预设要求。

例如，判断目标芯片的特征区域和预设模板的特征区域是否一致。

步骤305，若符合预设要求，则根据所述预设模板中的定位数据和激光参数完成该电路板上目标芯片的去除。

在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述芯片丝印去除方法，能够实现上述装置实施例所实现的功能，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与装置实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种芯片丝印去除装置，其特征在于，所述装置包括工作台、运动系统、视觉系统以及激光系统，其中

工作台，用于放置具有待去除丝印的目标芯片的电路板；

运动系统，其提供多轴向运动以用于带动所述视觉系统和所述激光系统对所述电路板进行定位，其中所述多轴向包括XYZ三轴向，X轴水平固定于所述工作台上，Z轴竖直固定于所述X轴上，Y轴固定在所述Z轴上；

视觉系统，其位于所述工作台上方且位于所述X轴和所述Y轴之间，用于根据所述运动系统的XYZ三轴的坐标创建预设模板以得到对应的程序编号，具体包括：在创建预设模板时，通过用于识别所述电路板并调用预设程序编号，识别目标芯片的特征区域的第一坐标系和预设程序编号对应的预设模板的特征区域的第二坐标系，并采用坐标变换将所述第一坐标系和所述第二坐标系之间对应的定位数据保存至所述预设模板，以实现对所述目标芯片的定位；所述预设模板包括所述电路板的特征点、所述目标芯片去除丝印的特征范围以及不同目标芯片对应的激光参数；

激光系统，其固定在所述Y轴上，用于根据所述视觉系统识别出所述电路板及其选择的程序编号，去除所述目标芯片的丝印。

2.根据权利要求1所述的芯片丝印去除装置，其特征在于，所述装置还包括：

控制系统，其位于工作台的下方，用于控制所述视觉系统、所述激光系统以及所述运动系统，并用于调用所述预设模板控制所述激光系统去除所述目标芯片上的丝印。

3.根据权利要求1所述的芯片丝印去除装置，其特征在于，所述激光参数包括激光出光次数、激光功率、运动速度以及激光频率的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的芯片丝印去除装置，其特征在于，所述激光系统包括激光调试片、激光发生器、振镜、场镜以及摄像头的一种或多种组合。

5.根据权利要求2所述的芯片丝印去除装置，其特征在于，所述装置还包括机架，所述机架用于放置所述运动系统、所述视觉系统、所述激光系统以及所述控制系统。

6.根据权利要求1所述的芯片丝印去除装置，其特征在于，所述运动系统还包括伺服电机以用于给所述运动系统提供动力。

7.一种芯片丝印去除方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1～6任一项所述的芯片丝印去除装置，所述方法包括：

视觉系统识别放置于工作台上的电路板并调用对应的程序编号，以使得控制系统向运动系统发出指令并控制所述运动系统运行至指定的位置，其中所述电路板上设有待去除丝印的目标芯片；

当所述控制系统识别到所述运动系统已到达指定的位置，则通过所述视觉系统识别所述目标芯片的特征区域；

若所述视觉系统识别出所述目标芯片的特征区域和所述程序编号对应的预设模板中的特征区域符合预设要求，由所述控制系统调用所述预设模板控制激光系统去除所述目标芯片的丝印。

8.根据权利要求7所述的芯片丝印去除方法，其特征在于，所述视觉系统识别电路板并调用预设程序编号之前，所述方法还包括：

根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板。

9.根据权利要求8所述的芯片丝印去除方法，其特征在于，所述根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板的步骤包括：

移动运动系统的XYZ三轴，将所述激光系统移动至所述电路板的上方，并对Z轴进行粗调以保证所述激光系统的摄像头捕捉到的电路板为符合预设要求的图像；

将所述激光部件的激光调试片至于所述激光部件下方，以保证所述激光调试片与所述目标芯片的高度一致；

进行激光调试，并测试激光焦距，对所述运动系统的Z轴进行微调以保证所述激光焦距在所述激光测试片上，并记录此状态下的XYZ三轴的坐标。

10.根据权利要求9所述的芯片丝印去除方法，其特征在于，所述根据不同的目标芯片创建不同程序编号对应的预设模板的步骤包括：

识别所述电路板的特征点，并根据所述特征点设置目标芯片去除丝印的特征区域，以及设置不同目标芯片对应的激光参数；

将所述特征区域对应的定位数据和所述激光参数保存至所述预设模板中。