CN117518975A - 一种基于线激光扫描仪的集成电路aoi数据采集控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，涉及集成电路技术领域，本发明具体包括线激光扫描仪、双轴运动机构和控制系统；所述线激光扫描仪，包括四个激光头及各自对应的驱动器，所述激光头呈阵列式排布；所述双轴运动机构包括两个滚珠丝杠连杆以及对应的电机和驱动器，所述滚珠丝杠连杆呈十字排布；所述控制系统，包括上位机、PLC控制器、pnp传感器；其中所述上位机与PLC控制器相连，PLC控制器与双轴运动机构的电机驱动器相连，PLC控制器与线激光扫描仪控制器相连，pnp传感器固定在双轴运动机构中各个滚珠丝杠连杆的运动极限位置。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统。
背景技术
陶瓷集成电路种类繁多，用途广泛，根据其功能的不同可分为导电陶瓷、半导体陶瓷、高温超导陶瓷、介电陶瓷、磁性陶瓷、纳米陶瓷及电解质陶瓷等，在微电子技术、激光技术、自动化技术、光电子技术、通信、环保和能源等领域得到广泛应用，在生产生活和科学技术发展中起重要作用。陶瓷芯片封装工艺流程复杂且精细，涉及8个核心步骤，相邻步骤之间是串行关系。前段单层出现的任何细小问题，到后段叠层后都会按倍次放大，导致最终成品率不足预期。针对最终成品率低的问题，期望在每一关键步骤引入自动化数据采集设备，为后续陶瓷芯片的缺陷检测提供支撑。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，以线扫激光仪器作为核心采集元器件，协同双轴运动机构，通过运动控制系统驱动线激光扫描仪实现平面内的集成电路数据采集，针对微米级高精度的集成电路数据采集具有较强的适配能力，同时对产线的变化具备良好的适应性。
一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，具体包括线激光扫描仪、双轴运动机构和控制系统;
所述线激光扫描仪，包括四个激光头及各自对应的驱动器，所述激光头呈阵列式排布；
所述双轴运动机构包括两个滚珠丝杠连杆以及对应的电机和驱动器，所述滚珠丝杠连杆呈十字排布；
所述控制系统，包括上位机、PLC控制器、pnp传感器；其中所述上位机与PLC控制器相连，PLC控制器与双轴运动机构的电机驱动器相连， PLC控制器与线激光扫描仪控制器相连，pnp传感器固定在双轴运动机构中各个滚珠丝杠连杆的运动极限位置；
一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，用于实现的控制方法包括以下步骤：
步骤1：上位机发送开始采集指令至PLC控制器；
步骤 2：PLC控制器通过脉冲信号同时触发线激光扫描仪和双轴运动机构，在双轴运动机构进行运动的同时，线激光扫描仪同步发射激光；
步骤 3：实时采集被测集成电路数据由网线传输至上位机，进行当前扫描数据的显示和存储；
步骤 4：上位机发送开始结束指令至PLC控制器，线激光扫描仪和双轴运动机构停止工作；
步骤 5：上位机对存储的被测集成电路数据根据特征点进行二维或三维匹配，完成配准拼接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明提供一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，通过阵列排布的线激光扫描仪可以同时覆盖集成电路的多个平面区域，实现同步高效采集。同时，该系统中运动机构功率及扫描仪频率可根据实际被测物体的不同实时调节，增加了系统的鲁棒性。
附图说明
图1为本发明实施例中整体结构示意图；
图2为本发明实施例中阵列线激光扫描仪系统结构示意图；
图3为本发明实施例中陶瓷芯片三维数据采集示意图；
图4为本发明实施例中陶瓷芯片三维数据拼接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，整体结构如图1所示，具体包括线激光扫描仪、双轴运动机构和控制系统;
所述线激光扫描仪，包括四个Keyence LJX-8020激光头及各自对应的驱动器，如图2所示，所述激光头呈阵列式排布；
所述双轴运动机构包括两个滚珠丝杠连杆以及对应的电机和驱动器，所述滚珠丝杠连杆呈十字排布，分别负责水平面内的XY轴运动；
所述控制系统，包括上位机、PLC控制器、pnp传感器；其中所述上位机与PLC控制器相连，PLC控制器与双轴运动机构的电机驱动器相连， PLC控制器与线激光扫描仪控制器相连，pnp传感器固定在双轴运动机构中各个滚珠丝杠连杆的运动极限位置；
操作人员通过上位机发送开始指令至PLC控制器，随即PLC控制器通过脉冲信号触发线激光扫描仪和双轴运动机构工作。线激光扫描仪在双轴运动机构带动下实现XY平面内运动，以保证阵列式线激光扫描仪对不同方向数据的实时采集，故可将运动控制拆分为X轴及Y轴，每个轴都可以独立控制。双轴控制系统的运动方式可以是同步或异步的。在同步运动中，两个轴以相同的速度旋转，而在异步运动中，两个轴以不同的速度旋转。
线激光扫描仪接收PLC控制器发送的脉冲触发信号，在信号上升沿通电亮起，在信号下降沿断电熄灭，为保证数据采集效率，本实施例中用迂回式运动方式，在X轴前进及后退过程中触发采集信号，在Y轴平移过程中不触发采集信号。
一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，用于实现的控制方法包括以下步骤：
步骤1：上位机发送开始采集指令至PLC控制器；
步骤 2：PLC控制器通过脉冲信号同时触发线激光扫描仪和双轴运动机构，在双轴运动机构进行运动的同时，线激光扫描仪同步发射激光；
步骤 3：实时采集被测集成电路数据由网线传输至上位机，进行当前扫描数据的显示和存储；
步骤 4：上位机发送开始结束指令至PLC控制器，线激光扫描仪和双轴运动机构停止工作；
步骤 5：上位机对存储的被测集成电路数据根据特征点进行二维或三维匹配，完成配准拼接。
经过多次实验，本发明提出的数据采集方法效果图如图3、图4所示，多次采集结果与实际设计模板对比可达到微米级的采集精度。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (2)
1.一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，其特征在于，包括线激光扫描仪、双轴运动机构和控制系统；
所述线激光扫描仪，包括四个激光头及各自对应的驱动器；所述双轴运动机构包括两个滚珠丝杠连杆以及对应的电机和驱动器；
所述控制系统，包括上位机、PLC控制器、pnp传感器；其中所述上位机与PLC控制器相连，PLC控制器与双轴运动机构的电机驱动器相连， PLC控制器与线激光扫描仪控制器相连，pnp传感器固定在双轴运动机构中各个滚珠丝杠连杆的运动极限位置；
所述激光头及各自对应的驱动器共四组；
所述激光头呈阵列式排布；
所述滚珠丝杠连杆呈十字排布。
2.根据权利要求1所述的一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制系统，用于实现一种基于线激光扫描仪的集成电路AOI数据采集控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：上位机发送开始采集指令至PLC控制器；
步骤 2：PLC控制器通过脉冲信号同时触发线激光扫描仪和双轴运动机构；
步骤2中所述同时触发具体为，在双轴运动机构进行运动的同时，线激光扫描仪同步发射激光；
步骤 3：实时采集被测集成电路数据由网线传输至上位机，进行当前扫描数据的显示和存储；
步骤 4：上位机发送开始结束指令至PLC控制器，线激光扫描仪和双轴运动机构停止工作；
步骤 5：上位机对存储的被测集成电路数据根据特征点进行匹配，完成配准拼接；
步骤5中所述匹配具体为二维或三维匹配。
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