[发明专利]在线路基板上贴敷芯片或柔性线路板的对位方法

摘要

一种在线路基板上贴敷芯片或柔性线路板的对位方法，特征是：事先在线路基板上设计两个标识点，在线路基板搬运至校位台面定位后，先利用照相头来拍摄两个标识点的图像，然后利用图像处理系统将两个标识点的图像转化为图像坐标系的位置坐标，接着利用图像坐标系与机械坐标系的关系将两个标识点的图像坐标转换成机械坐标系中的机械坐标值，并通过计算分别找出两个标识点的实际位置与目标位置之间的X向偏移量、Y向偏移量和绕Z轴偏转角度，最后利用X向移动机构、Y向移动机构、绕Z轴转动机构将两个标识点调整校正到目标位置上，从而保证芯片或柔性线路板与线路基板的导电端子对位。本发明大大提高了COG、FOG和COF中的对位精度。

主权项

一种在线路基板上贴敷芯片或柔性线路板的对位方法，其特征在于：（1）对位基准和对位方式在芯片或柔性线路板贴敷平面所处的水平机械坐标系（M）中，以芯片或柔性线路板的位置和方向为基准，通过调整线路基板的位置和方向来实现芯片或柔性线路板与线路基板的导电端子对位；（2）调整方法事先在线路基板上制作两个用于对位的标识点，即第一标识点（C）和第二标识点（D），这两个标识点可供图像识别；已知所述两个标识点在机械坐标系（M）中需要调整到的目标位置坐标，即第一标识点目标位置（A）的坐标值（Xma，Yma），第二标识点目标位置（B）的坐标值（Xmb，Ymb），由此将芯片或柔性线路板与线路基板之间的导电端子对位转化为所述两个标识点与其目标位置之间的对位；事先建有一个用于安装线路基板的校位台面（7），该校位台面（7）位于所述机械坐标系（M）中，并且通过与X向移动机构（8）、Y向移动机构（9）以及绕Z轴转动机构（10）的配合来调整线路基板在机械坐标系（M）中的位置和方向；事先建有一个用于拍摄标识点图像的照相机构，该照相机构由照相头（11）和驱动照相头（11）在所述机械坐标系（M）中水平移动的照相移动机构（12）组成，其中照相头（11）的镜头中设有图像坐标系；事先建有一个图像处理系统，该图像处理系统用来识别所拍摄的标识点图像中，标识点在图像坐标系中的位置坐标；调整时，先将线路基板通过人工或机械手搬运至校位台面（7）上进行初定位，然后利用标识点、照相机构、图像处理系统、X向移动机构（8）、Y向移动机构（9）、绕Z轴转动机构（10），以所述两个标识点的目标位置为目标对所述两个标识点进行校位，具体校位步骤如下：第一步，利用照相移动机构（12）将照相头（11）移动到第一标识点（C）上方使第一标识点（C）出现在照相头（11）的镜头视野范围内，然后拍摄第一标识点（C）获得第一图像坐标系（V1）的第一标识点图像；再将照相头（11）移动到第二标识点（D）上方使第二标识点（D）出现在照相头（11）的镜头视野范围内，然后拍摄第二标识点（D）获得第二图像坐标系（V2）的第二标识点图像；第二步，利用图像处理系统对第一标识点图像和第二标识点图像进行处理，分别找出第一标识点（C）相对第一图像坐标系（V1）的图像坐标值（Xv1c，Yv1c）以及第二标识点（D）相对第二图像坐标系（V2）的图像坐标值（Xv2d，Yv2d）；第三步，将第一标识点（C）和第二标识点（D）的图像坐标值转换为机械坐标值，具体如下：已知第一标识点（C）相对第一图像坐标系（V1）的图像坐标值（Xv1c，Yv1c），已知第一图像坐标系（V1）原点在机械坐标系（M）中的X向坐标（Xmv1）、Y向坐标（Ymv1）和旋转角度（θ1），利用坐标平移和坐标旋转公式将第一标识点（C）相对第一图像坐标系（V1）的图像坐标值（Xv1c，Yv1c）换算成第一标识点（C）相对于机械坐标系（M）的机械坐标值（Xmc，Ymc）；已知第二标识点（D）相对第二图像坐标系（V2）的图像坐标值（Xv2d，Yv2d），已知第二图像坐标系（V2）原点在机械坐标系（M）中的X向坐标（Xmv2）、Y向坐标（Ymv2）和旋转角度（θ2），利用坐标平移和坐标旋转公式将第二标识点（D）相对第二图像坐标系（V2）的图像坐标值（Xv2d，Yv2d）换算成第二标识点（D）相对于机械坐标系（M）的机械坐标值（Xmd，Ymd）；第四步，已知第一标识点（C）和第二标识点（D）分别相对于机械坐标系（M）的机械坐标值（Xmc，Ymc，Xmd，Ymd），已知第一标识点目标位置（A）和第二标识点目标位置（B）分别相对机械坐标系（M）的坐标值（Xma，Yma，Xmb，Ymb），已知校位台面（7）绕Z轴转动中心（E）相对水平机械坐标系（M）的机械坐标值（Xme，Yme），利用解析几何和三角函数公式分别计算出第一标识点（C）和第二标识点（D）相对第一标识点目标位置（A）和第二标识点目标位置（B）绕Z轴偏转角度（Δβ）、X向偏移量（ΔX）和Y向偏移量（ΔY）；第五步，根据第四步计算出的绕Z轴偏转角度（Δβ）、X向偏移量（ΔX）和Y向偏移量（ΔY），利用校位台面（7）以及X向移动机构（8）、Y向移动机构（9）、绕Z轴转动机构（10）将第一标识点（C）和第二标识点（D）调整到与第一标识点目标位置（A）和第二标识点目标位置（B）重合的位置，从而保证芯片或柔性线路板与线路基板的导电端子对位。