高精度自动贴片机视觉对准系统及其图像处理

阐述了高精度自动贴片机视觉对准系统的构成和原理。介绍了利用模式识别理论和图像的不变矩实现定位标志存在性判断的原理及算法和定位标志对准的原理及相关的图像处理算法,以及其中的点模式匹配算法。试验结果表明,定位标志存在性判断算法可以有效地区分不同的定位标志和判断定位标志是否在视场之内;定位标志对准算法在输入图像旋转、平移、定位标志被部分遮挡时,能精确地得到定位标志的位置偏差。

MEMS多层压印工艺中的视频图像对准系统

针对基于微压印成形三维MEMS器件制造工艺多层压印的需要,开发了一套基于视频图像对正原理的压印光刻对准系统。硬件系统以显微镜头、CCD、图像采集卡和精密工作台为核心组成。为了使系统能适应不同厚度器件的对准,设计了长工作距离的显微镜头并使用透明模板。软件中采用亚像素相关模板匹配算法进行定位运算,算法误差小于0.2μm。通过采用选择有效区域和粗-细搜索法的策略对算法进行优化,提高了运算效率。系统性能实验分析表明,系统分辨精度达到0.2μm,能够满足2μm的对准精度要求。

高精度图像测量与对准系统的算法研究

0引言 现代高精度加工系统中,常常需要对被加工工件的尺寸进行实时检测和控制.当工件处于高速运动或人无法接近的环境时(如激光照射),传统的接触式测量无法进行,而光学式测量仪在性能指标上又不能满足实际需求,因此需要一种高精度的测量系统.

基于小波神经网络的惯导初始对准系统

论述了小波分析和神经网络在惯性导航系统初始对准中的重要作用 ,给出了惯导系统初始对准的线性和非线性模型。基于小波变换 ,运用小波神经网络对目前该问题进行了仿真研究。仿真结果表明 ,对于不同的误差模型 ,小波神经网络采用不同的基函数可以很好地对非线性系统进行逼近 ,近似精度高 ,而且网络规模比BP、RBF等神经网络规模要小 ,计算量少 ,收敛速度快。

基于Hough变换的高精度机器视觉对准系统的研究

随着集成电路特征尺寸的不断减小,I/O引脚数日益增加。对于高密度封装,尤其是2.5D/3D封装中,电子元件和基底快速而准确的对准十分关键。利用高性能CCD搭建了一套精密的光学视觉对准系统,并采用Hough变换算法对芯片和基底进行对准试验。采集的图像经过去噪预处理后采用形态学边缘检测方法提取对齐标记,并通过Hough变换得到4组平行直线,然后计算基底的位移和旋转角度并完成对准。使用Matlab编程配准,程序运行时间约为4.2s,旋转参数的误差小于1.2°,x和y轴的平移误差均小于1pixel。试验结果表明基于Hough变换算法的光学视觉对准系统可以快速而精确地实现芯片和基底对准,满足IC封装需求。

底面对准曝光机对准系统设计

微电子技术的不断发展,对光刻设备精度的要求越来越高,特别是在一些特殊器件的制作领域,要求基片多次曝光后必须达到较高的套刻精度。目前国内外有多种比较成熟的对准技术来满足这一要求,其中底面对准技术作为非常有效的一种而倍受青睐。根据底面对准曝光基本原理,论述了底面对准系统的设计与实现,分析了该系统各个功能块,并详细地介绍了图像处理技术在底面对准中的应用。实测表明,在底面对准曝光机中,该系统运行状况良好。

图像处理在高精度对准系统中的应用

阐述高分辨力光刻机的图像对准系统的原理及实现过程。着重介绍图像处理技术在高精度对准系统中的应用。并讨论系统应用中的图像处理算法。

基于光栅的贴片机对准系统的精度标定

贴片机对准系统的精度标定是视觉定位的关键环节,直接影响贴片精度与贴片质量。为提高对准系统标定精度,提出了基于光栅的精度标定方法。将光栅图像灰度值之和形成一组周期固定的准正弦信号,通过像元平移把图像条纹灰度值变为李萨如图。对李萨如图及其数据进行分析与处理,直接计算出光学系统的分辨率,从而实现光学系统的精度标定。采用上述方法得到了与理论计算比较吻合的贴片机对准系统精度标定结果,并且利用标准大刻尺进行了标定验证实验。获取了标准大刻尺的图像,通过图像处理计算出刻线间的像素坐标差,将像素坐标差值与成像系统分辨率相乘计算出代表实测的刻线间距。对实验数据的误差分析表明,这种标定方法精度高,偏差<0.2μm,满足贴片机的对准精度要求。

ITER遥控转运车对准系统的设计

ITER转运车的对准系统由托架和对准销等组成。托架使转运车能在装置端口前停靠;使车厢能在各方位上运动,能产生必需的推动力和反作用力。对准销在对准过程中起引导、参照作用,保证车体与端口正确、精确地对准。文中给出了对准系统各功能部件的详细结构设计,必需的调整范围及所要达到的精度。

贴片机自动对准系统的硬件设计

介绍了贴片机自动对准系统的结构与工作原理,并对贴片机自动对准系统的硬件进行了设计,硬件部分由光学系统、运动控制系统和光源控制系统组成.实验结果证明该系统能够成功实现高精度自动对准的功能.

分步重复投影光刻机同轴对准系统

对投影光刻机同轴对准系统进行了理论分析，阐述了系统的成象机理和工作过程，并在整机上检测了同轴对准系统的重复精度。该系统在掩模和硅片上均刻有对准光栅标记，经光栅衍射后形成干涉信号，使对准信噪比大大提高，并实现了掩模和硅片之间的直接对准，同时利用光弹性调制器组件对光学信号进行了光学调制，由电路实施解调，提供了一种保持高信噪比，又使弱信号探测不降低精度的对准方案。该系统可适用于各种硅片衬底，工艺适应能力强，稳定性能好，重复对准精度可达±０．１μｍ（３σ）。

Nikon光刻机对准系统概述及模型分析

对准系统是光刻机中最精密复杂的部分,掌握对准原理是设计和使用光刻机的关键之一。阐述Nikon步进投影光刻机(Stepper)的对准机制,详细介绍目前应用于Nikon步进光刻机硅片对准的三种对准方式:LSA、FIA、LIA,比较它们的优缺点。并结合数学模型对影响Nikon对准模型信号强度进行分析,为提高对准精度提供了依据,对实际应用有一定的指导作用。

光栅衍射式同轴对准系统中影响对准精度的因素分析

对掩模 硅片同轴对准系统中影响对准精度的诸因素进行了理论分析 ,阐述了误差形成机理及相应的对策 ,以理论分析指导精度实验取得了± 0 0 6 μm( 3σ)对准精度。

基于接近式光刻机的掩模移动曝光对准系统设计

提出了一种用于接近式光刻机的掩模移动曝光CCD图象对准系统,可以实现连续浮雕微光学元件的制作。由一次预对准和一次精对准实现基片的安装定位,先后通过两次预对准和两次精对准实现掩模的两次安装定位。CCD图象对准系统由两支完全相同且相互独立的光路组成,各光路分别照明掩模和基片上的标记后,清晰地呈现在CCD象面上,采集卡将CCD采集到的数据送入计算机,进行算法处理,给出X、Y、θ的偏差,从而调节掩模和基片的相对位置。该方案可以获得优于1μm的对准精度,工作更为方便、易升级为自动对准。

高精度自动对准系统中特征点提取方法的研究

基于高精度自动对准系统中的视觉定位系统,对定位标识图像进行系列的图像处理算法研究和技术处理.为有效提取芯片定位标识图像的特征点,通过分析比较,对定位标识图像,首先采用SUSAN滤波算法进行噪声平滑,再对其进行迭代分割,最后采用SUSAN角点提取算法进行特征点提取.该算法能快速有效的提取特征点,可大幅度提高后续的图像匹配的精度和速度.

LCD基板视觉自动对准系统及其图像处理

阐述LCD(液晶显示器 )基板视觉自动对准系统的基本组成、标定及实现原理。介绍了图像处理技术在其中的应用 。

用于MEMS加工的双面深度光刻机对准系统设计

比较了光刻机中几种常用的对准方式,并分析了其优缺点,在此基础上对双面深度光刻机底面对准系统的设计原理、结构及对准过程做了详细阐述,并进行了对准系统的精度分析,最后介绍了为系统实现所采取的其他技术措施。实践证明,该对准系统应用于深紫外双面深度光刻机中,系统运行稳定、可靠,完全能满足系统的精度要求。

同轴对准系统及输出光强的机辅分析

介绍亚半微米分步重复投影光刻机同轴对准系统的成像机理和工作过程。该系统在掩模和硅片上均刻有时准光栅标记。经光栅衍射后形成干涉信号，使对准信噪比大大提高，并实现了掩模和硅片之间的直接对准，同时利用光弹性调制器组件对光学信号进行了光学调制，由电路实施解调，提供了一种保持高信噪比，又使弱信号探测不降低精度的对准方案；并通过计算机辅助分析的手段，讨论了ＳＡＶＡＲＴ的剪切量、工件台运动速度等对该系统输出信号的影响。

视觉自动对准系统的设计

设计了一种视觉自动对准系统,分析了系统设计时各关键技术环节。基于双核控制,设计了基于FPGA控制CCD图像采集和基于Nios Ⅱ的多种内核,重点介绍了传动轴的角度量控制模型,设计了基于Nios Ⅱ的LCD驱动以实现液晶显示、基于ARM的触摸屏输入以实现人机交互以及AT91SAM7S64驱动以实现ARM与PC的数据传输等。实验结果表明,本系统具有应用价值高、速度高、可靠性高、故障少等优点。

对准系统中调焦机构机械摆动引入误差的补偿

为了消减压印对准系统焦平面调整过程中由于机构机械不稳定性产生的对准误差,提出了拟合调整架摆动轨迹来进行软件补偿的方法。通过亚像素模板匹配算法对调焦过程中标记图像的坐标进行定位运算并分析了算法的有效性,结果说明该算法的理论误差<0.1μm。采用该算法计算随调整架摆动的标记坐标,对调整架的摆动轨迹进行了实验标定。分别考察调整架上升和下降时的摆动特性,结果显示,实验具有较好的重复性。以此为基础,建立了调整架的摆动轨迹模型及误差补偿方法,并对模型的预测补偿精度进行了实验研究。结果表明,通过预测调整架摆动轨迹并进行补偿,调焦系统机械不稳定性误差从2.84μm减小到1.29μm,可以满足2μm的总体对准精度要求。