一种应用于芯片分选系统的晶粒角度校正方法技术方案

一种应用于芯片分选系统的晶粒角度校正方法，主要包括：对目标晶粒的偏转角度α进行判断，若目标晶粒的偏转角度α为正时，则驱动晶粒移送机构的摆臂旋转90°-α，同时对排列区执行差α偏转角度的位置补偿，将目标晶粒放置排列区；若目标晶粒的偏转角度α为负时，则驱动晶粒移送机构的摆臂旋转90°+α，同时对排列区执行多α偏转角度的位置补偿，将目标晶粒放置排列区；若目标晶粒的偏转角度α为0°时，则驱动晶粒移送机构的摆臂旋转90°，直接将目标晶粒放置排列区。本发明专利技术结合晶粒移送机构的旋转运动和排列区的平移运动来补偿晶粒的角度偏差，在供料区与排列区位置补偿之间进行并行调度，在不降低移送速度的情况下实现了晶粒角度的自校正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED芯片分选领域，特别是涉及一种应用于芯片分选系统的晶粒角度 校正方法。
技术介绍
通常的，在LED芯片分选过程中要求将晶粒按照类型，以方片的形式整齐排列于 芯片膜上。然而，芯片膜经过切割、倒膜，并扩张以后要让所有的晶粒保持绝对地整齐排列 比较困难。如果晶粒仅仅是位置不整齐，可以通过平移校正来实现，这在运动控制方面比较 容易实现；如果晶粒出现角度偏差，则需要通过旋转校正来实现。由于任何一个晶粒的校正 都需要转动整个芯片膜，这将导致芯片膜上其它所有的晶粒的位置都会发生改变，给后续 晶粒的精确定位带来很大困难。因此，如何进行晶粒的角度校正，使得晶粒能够整齐排列到 排列区成为分选工艺中的一个难题。 现有技术中，芯片分选系统包括图像识别系统、芯片供料台、晶粒移送机构和排列 区，芯片供料台包括XY十字平台、顶针以及Z轴旋转平台。芯片分选的一般步骤为XY十 字平台移送晶粒至顶针中心；顶针顶起并剌透薄膜，将晶粒剥离；晶粒移送机构抓取晶粒， 将晶粒放置排列区。如果出现晶粒角度偏差，首先是通过芯片供料台的Z轴旋转平台的旋 转动作将晶粒角度校正后，再将晶粒移送至排列区放置。这种晶粒角度的校正方法，由于在 供料区任一个晶粒的角度校正都需要转动整个芯片膜，导致该芯片膜上其它所有的晶粒的 位置都会发生改变，从而给后续晶粒的精确定位带来很大的困难，同时也严重影响了晶粒 角度校正速度，整体上也降低了芯片的分选速度。 因此，亟需提供一种既能够确保晶粒的精准定位，又能够充分发挥芯片分选系统 中多轴并行调度的能力，在不降低移送速度的情况下可实现晶粒无延迟的角度自校正，从 而提高芯片的分选速度的应用于芯片分选系统的晶粒角度校正方法。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术需要解决的问题是提供一种既能够确保晶粒的精 准定位，又能够充分发挥芯片分选系统中多轴并行调度的能力，在不降低移送速度的情况 下可实现晶粒无延迟的角度自校正，从而提高芯片的分选速度的应用于芯片分选系统的晶 粒角度校正方法。 为解决上述问题，本专利技术提供了， 所述芯片分选系统包括图像识别系统、芯片供料台、晶粒移送机构和排列区，所述图像识别 系统包括高速摄像机，所述芯片供料台包括XY十字平台、顶针以及Z轴旋转平台，其中，该 方法包括以下步骤 A、设定所述芯片分选系统中允许的晶粒角度的偏转范围参数； B、驱动所述芯片供料台的XY十字平台，将芯片膜上的所有晶粒分别移送到所述高速摄像机的镜头的识别区域，通过机器视觉进行识别，获取所述所有晶粒的中心位置坐标以及偏转角度a ; C、将所述偏转角度a超出所述允许的晶粒角度的偏转范围的晶粒归属于排除晶 粒集，将其余的晶粒归属于待分选晶粒集； D、选取所述待分选晶粒集中的其中一个晶粒作为目标晶粒； E、移动所述芯片供料台将所述目标晶粒按照所述目标晶粒的中心位置坐标移送 至所述顶针的中心，其中，所述顶针的中心与所述镜头的中心对准； F、驱动所述顶针顶起并剌透薄膜，将所述目标晶粒剥离； G、驱动所述晶粒移送机构抓取所述目标晶粒； H、对所述步骤G中的所述目标晶粒的偏转角度a进行判断，若所述目标晶粒的偏 转角度a为正时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转90。 -a，同时对所述排列区执行 差a偏转角度的位置补偿，将所述目标晶粒放置排列区； 若所述目标晶粒的偏转角度a为负时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转 90° +^，同时对所述排列区执行多a偏转角度的位置补偿，将所述目标晶粒放置排列区； 若所述目标晶粒的偏转角度a为0°时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转 90° ，直接将所述目标晶粒放置排列区； 继续步骤I; 1、判断所述待分选晶粒集中是否有晶粒，若是，则选取所述待分选晶粒集中的下 一个晶粒作为目标晶粒，并返回步骤E ;否则，结束本次晶粒分选。 进一步的， 上述步骤H中的位置补偿具体为所述目标晶粒在所述排列区的平台坐标系统中 的X偏移量和Y偏移量， 所述差a偏转角度的位置补偿中的X偏移量和Y偏移量通过以下公式进行计算 f X = RCees 0 —鹏(@ + oc )) I Y = R(sln" + a)一sin0)， 所述多a偏转角度的位置补偿中的X偏移量和Y偏移量通过以下公式进行计算 .p￡ = R〔cos(g - a ) - , g 〕 llf = a(ski JP —sin(e — a )) 其中，a为所述目标晶粒的偏转角度，13为所述摆臂的起始角度，R为所述摆臂的 长度。 进一步的， 上述步骤I结束本次晶粒分选之后进一步包括 步骤J、若用户对本次晶粒分选结果不满意，则可以驱动所述芯片膜旋转一定角 度，选取所述排除晶粒集中的其中一个晶粒作为目标晶粒； 步骤K、移动所述芯片供料台将所述目标晶粒的中心位置坐标移送至所述顶针的 中心，其中，所述顶针中心与所述镜头的中心对准； 步骤L、驱动所述顶针顶起并剌透薄膜，将所述目标晶粒剥离； 步骤M、驱动所述晶粒移送机构抓取所述目标晶粒； 步骤N、判断所述步骤M中的所述目标晶粒的偏转角度a的正负，若所述目标晶粒 的偏转角度a为正时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转90。 -a，同时对所述排列区执行差a偏转角度的位置补偿，将所述目标晶粒放置排列区； 若所述目标晶粒的偏转角度a为负时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转 90° +^，同时对所述排列区执行多a偏转角度的位置补偿，将所述目标晶粒放置排列区； 若所述目标晶粒的偏转角度a为0°时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转 90° ，直接将所述目标晶粒放置排列区； 继续步骤0 ; 步骤0、判断所述排除晶粒集中是否有晶粒，苦是，则选取所述排除晶粒集中的下 一个晶粒作为目标晶粒，并返回步骤K ;否则，结束全部晶粒分选。 进一步的， 上述步骤A中的允许的晶粒角度的偏转范围为-15。 +15° 。 进一步的， 上述步骤A中的允许的晶粒角度的偏转范围为-9。 +9° 。 本专利技术还提供了，所述芯片分选系 统包括图像识别系统、芯片供料台、晶粒移送机构和排列区，所述图像识别系统包括高速摄 像机，所述芯片供料台包括XY十字平台、顶针以及Z轴旋转平台，其中，该方法包括以下步 骤 A、设定所述芯片分选系统中允许的晶粒角度的偏转范围参数； B、选取芯片膜上的其中一个晶粒作为目标晶粒； C、驱动所述芯片供料台的XY十字平台，将所述目标晶粒移送到所述高速摄像机 的镜头的识别区域，通过机器视觉进行识别，获取所述目标晶粒的中心位置坐标以及偏转 角度a ; D、判断所述目标晶粒的偏转角度a是否超出所述芯片分选系统中允许的晶粒角 度的偏转范围，若是，则将所述目标晶粒归属于所述排除晶粒集，并执行以下步骤I ;否则， 对所述目标晶粒执行以下步骤E ; E、移动所述芯片供料台将所述目标晶粒按照所述目标晶粒的中心位置坐标移送 至所述顶针的中心，其中，所述顶针的中心与所述镜头的中心对准； F、驱动所述顶针顶起并剌透薄膜，将所述目标晶粒剥离； G、驱动所述晶粒移送机构抓取所述目标晶粒； H、对所述步骤G中的所述目标晶粒的偏转角度a进行判断，若所述目标晶粒的偏 转角度a为正时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转90。 -a，同时对所述排列区执行 差a偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于芯片分选系统的晶粒角度校正方法，所述芯片分选系统包括图像识别系统、芯片供料台、晶粒移送机构和排列区，所述图像识别系统包括高速摄像机，所述芯片供料台包括ＸＹ十字平台、顶针以及Ｚ轴旋转平台，其特征在于，该方法包括以下步骤：Ａ、设定所述芯片分选系统中允许的晶粒角度的偏转范围参数；Ｂ、驱动所述芯片供料台的ＸＹ十字平台，将芯片膜上的所有晶粒分别移送到所述高速摄像机的镜头的识别区域，通过机器视觉进行识别，获取所述所有晶粒的中心位置坐标以及偏转角度α；Ｃ、将所述偏转角度α超出所述允许的晶粒角度的偏转范围的晶粒归属于排除晶粒集，将其余的晶粒归属于待分选晶粒集；Ｄ、选取所述待分选晶粒集中的其中一个晶粒作为目标晶粒；Ｅ、移动所述芯片供料台将所述目标晶粒按照所述目标晶粒的中心位置坐标移送至所述顶针的中心，其中，所述顶针的中心与所述镜头的中心对准；Ｆ、驱动所述顶针顶起并刺透薄膜，将所述目标晶粒剥离；Ｇ、驱动所述晶粒移送机构抓取所述目标晶粒；Ｈ、对所述步骤Ｇ中的所述目标晶粒的偏转角度α进行判断，若所述目标晶粒的偏转角度α为正时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转９０°－α，同时对所述排列区执行差α偏转角度的位置补偿，将所述目标晶粒放置排列区；若所述目标晶粒的偏转角度α为负时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转９０°＋α，同时对所述排列区执行多α偏转角度的位置补偿，将所述目标晶粒放置排列区；若所述目标晶粒的偏转角度α为０°时，则驱动所述晶粒移送机构的摆臂旋转９０°，直接将所述目标晶粒放置排列区；继续步骤Ｉ；Ｉ、判断所述待分选晶粒集中是否有晶粒，若是，则选取所述待分选晶粒集中的下一个晶粒作为目标晶粒，并返回步骤Ｅ；否则，结束本次晶粒分选。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，吴涛，黄禹，李海洲，龚时华，王龙文，林康华，
申请(专利权)人：东莞华中科技大学制造工程研究院，东莞市华科制造工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：44