阅读说明：本技术 一种二次元坐标系旋转补偿测量方法及装置 (Rotation compensation measurement method and device for quadratic element coordinate system ) 是由 龚成文 温永阔 胡靖� 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及晶体管式封装技术领域,尤其涉及一种二次元坐标系旋转补偿测量方法；包括：建立管座基础坐标系；以夹具的X轴边线和Y轴边线画线,并以X轴边线和Y轴边线的焦点为原点；画出所述管座外圆和所述管座两个绝缘子圆；将两个绝缘子圆心连接起来构造拟合线；将所述管座基础坐标系圆心平移至所述管座圆心,将管座基础坐标系按照拟合线的角度进行旋转并保存旋转补偿后的坐标系；画出管座芯片光敏区域,根据坐标算法,得到光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置。根据光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置对管座固晶位置进行调节。本发明实施例运用坐标系旋转补偿,最大程度保证TO产品芯片固晶的准确性。(The invention relates to the technical field of transistor type packaging, in particular to a rotation compensation measurement method for a quadratic element coordinate system; the method comprises the following steps: establishing a tube seat basic coordinate system; drawing lines by using an X-axis sideline and a Y-axis sideline of the clamp, and taking the focus of the X-axis sideline and the Y-axis sideline as an origin; drawing an excircle of the tube seat and two insulator circles of the tube seat; connecting the centers of the two insulators to construct a fit line; translating the circle center of the tube seat basic coordinate system to the circle center of the tube seat, rotating the tube seat basic coordinate system according to the angle of a fitting line and storing the coordinate system after rotation compensation; and drawing a light-sensitive area of the tube seat chip, and obtaining the coordinate position of the light-sensitive area relative to the coordinate system after rotation compensation according to a coordinate algorithm. And adjusting the die bonding position of the tube seat according to the coordinate position of the photosensitive area relative to the coordinate system after the rotation compensation. The embodiment of the invention utilizes the coordinate system rotation compensation, and ensures the die bonding accuracy of the TO product chip TO the maximum extent.)

一种二次元坐标系旋转补偿测量方法及装置

技术领域

本发明涉及晶体管式封装技术领域，尤其涉及一种二次元坐标系旋转补偿测量方法及装置。

背景技术

半导体TO-CAN(晶体管式封装)具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、易于调制及价格低廉等优点，在工业、医学和军事领域得到了广泛的应用，如材料加工、光纤通讯、激光测距、目标指示、激光制导、激光雷达、空间光通信等。随着半导体TO-CAN(晶体管式封装)在各个应用领域的不断发展，对半导体TO-CAN(晶体管式封装)产品芯片固精贴装精度要求越来越高。

目前TO封装固晶贴装的测量，一直都是以测量设备的机械坐标系为基准坐标系进行测量的；例如，在TO-CAN 46产品封装过程中，有2PIN、3PIN、 4PIN……7PIN、8PIN等各种脚位的管座，封装过程中由于测量夹具的不匹配和管座的旋转，导致正常测量时精度不准确，在高速率产品中尤其明显(注：高速率产品对芯片光敏面要求偏心贴装，以满足产品在使用过程中回损度满足要求，保证信号传输的正常)。

产品因为TO管座微量旋转导致机械坐标系并不能准确的测量，这样会严重影响产品芯片贴装精度，最终导致产品性能无法满足要求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种二次元坐标系旋转补偿测量方法及装置，最大程度保证TO产品芯片固晶贴装的准确性。

一方面，本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量方法，包括以下步骤：

S1，建立管座基础坐标系；具体包括，以夹具的X轴边线和Y轴边线画线，并以所述X轴边线和Y轴边线的焦点为原点；

S2，通过影像测量画出所述管座外圆和所述管座两个绝缘子圆；具体包括，将所述两个绝缘子圆心连接起来构造拟合线；

S3，将所述管座基础坐标系圆心平移至所述管座圆心，将所述管座基础坐标系按照拟合线的角度进行旋转并保存旋转补偿后的坐标系；

S4，再次通过影像测量画出所述管座芯片光敏区域，根据坐标算法，得到所述光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置。

S5，根据所述光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置对所述管座固晶位置进行调节。

另一方面，本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量装置，包括：

测量模块，建立管座基础坐标系；具体包括，以夹具的X轴边线和Y轴边线画线，并以所述X轴边线和Y轴边线的焦点为原点；通过影像测量画出所述管座外圆、管座两个绝缘子圆和管座芯片光敏区域；将所述两个绝缘子圆心连接起来构造拟合线；

计算模块，将所述管座基础坐标系圆心平移至所述管座圆心，将所述管座基础坐标系按照拟合线的角度进行旋转并保存旋转补偿后的坐标系；根据坐标自动匹配算法，得到所述光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置；

位置调整模块，根据所述光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置对所述管座固晶位置进行调节。

本发明实施例提供一种二次元坐标系旋转补偿测量方法及装置，运用坐标系旋转补偿，解决因TO管座O旋转导致芯片固晶贴装测量精度不准确问题，最大程度保证TO产品芯片固晶的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量方法流程示意图；

图2为本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量方法坐标算法示意图；

图3为本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量装置结构示意图；

附图标记：

测量模块-1 计算模块-2 位置调整模块-3。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。

图1为本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量方法流程示意图；如图1所示，包括以下步骤：

S1，建立管座基础坐标系；具体包括，以夹具的X轴边线和Y轴边线画线，并以所述X轴边线和Y轴边线的焦点为原点；

S2，通过影像测量画出所述管座外圆和所述管座两个绝缘子圆；具体包括，将所述两个绝缘子圆心连接起来构造拟合线；

S3，将所述管座基础坐标系圆心平移至所述管座圆心，将所述管座基础坐标系按照拟合线的角度进行旋转并保存旋转后的坐标系；

S4，再次通过影像测量画出所述管座芯片光敏区域，根据坐标自动匹配算法，得到所述管座芯片光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置。

S5，根据所述管座芯片光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置对所述管座固晶位置进行调节。

具体地，在测量行业常用的算法，拿一个已知尺寸标准块进行测量，通过影像测量仪测得距离为A、标准块已知尺寸为B，将B输入进去，会根据B＝XA 公式算出X的定值，后面测量的所有距离会按照该比例进行换算；例如，将 TO46固晶半成品放到测试夹具中孔位上，运用直线测量功能，以夹具的X轴边线和Y轴边线画线，并以两条线的焦点为原点，通过基础坐标系功能建立坐标系确定夹具的基准位置；将影像测量仪镜头位置移动到TO46固晶半成品上方，将影像调整最清楚，并通过画圆功能，先将TO46管座外圆画出来；再通过画圆功能，将TO46管座的两个绝缘子的圆画出来。通过管座图纸发现，两个绝缘子圆心的连线与管座X轴平行，选中两个绝缘子的圆，通过构造拟合线功能，将两个绝缘子圆心连接起来；选中管座外圆，通过坐标系功能中平移坐标，将基础坐标系原点移到管座圆心。再选中绝缘子圆心的拟合线，通过基础坐标系功能中的旋转坐标，将管座的基础坐标系按照拟合线的角度进行旋转纠正补偿，再将旋转补偿后的坐标系保存；再次通过画圆功能，将需要测量的芯片光敏面区域画出来，根据坐标算法，这时系统会自动显示出光敏面相对于管座中心旋转补偿后的X、Y位置精度(-22，14.3)，根据该X、Y位置精度，再针对固晶设备的固晶位置进行调节，以达到芯片固晶精度满足标准要求。

为进一步对本发明技术方案进行详细的说明，通过不同型号管座采用正常测量和二次元坐标系旋转补偿测量方法的测量结果进行对比。

例如，4PIN管座芯片光敏面要求相对于管座0±25um，0±25um贴装；采用正常测量，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(1，-23.9)；采用二次元坐标系旋转补偿测量方法，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(-5.1，-23.1)；通过两种方式测量，发现X结果相差6.1um，Y结果相差0.8um。

例如，5PIN管座芯片光敏面要求相对于管座0±15um，60±15um贴装；采用正常测量，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(16.3，50.3)；采用二次元坐标系旋转补偿测量方法，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(4.8，53.2)；通过两种方式测量，发现X结果相差11.5um，正常测量时X轴的精度16.3um超标，Y结果相差2.9um。

例如，6PIN管座芯片光敏面要求相对于管座0±15um，-60±15um贴装；采用正常测量，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(-39.5，-34.9) 采用二次元坐标系旋转补偿测量方法，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(-25，-45.2)；通过两种方式测量，发现X结果相差14.5um，Y结果相差10.3um。两种方法测量时发现X轴的精度均超标，未进行坐标系旋转补偿测量的Y轴精度-34.9超标，但实际上，在固晶精度调整只需要调整X轴的精度即可。

例如，7PIN管座芯片光敏面要求相对于管座-60±15um，0±15um贴装；采用正常测量，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(-59.3，-21.9) 采用二次元坐标系旋转补偿测量方法，测量结果发现芯片光敏面相对于管座圆心位置为(-62.8，-8.6)两种方式测量，发现X结果相差3.5um，Y结果相差 13.3um。正常测量时Y轴的精度-21.9超标，但实际产品精度并未超标。

本发明实施例提供一种二次元坐标系旋转补偿测量方法，运用坐标系旋转补偿，解决因TO管座O旋转导致芯片固晶贴装测量精度不准确问题，最大程度保证TO产品芯片固晶的准确性。

进一步地，图2为本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量方法坐标算法示意图；如图2所示所述步骤S4中的坐标算法具体包括：

S41，根据所述旋转补偿后的坐标系X轴和光敏区域圆心构造虚拟直角三角形，得到一个虚拟角度和所述光敏区域相对于管座圆心的距离；

S42，根据直角形三角函数求得两条直角边距离，即所述光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置。

具体地，坐标旋转补偿后，坐标算法中会以旋转补偿后的X轴和光敏区域圆心构造一个虚拟角度，这个角度设为β，在已知角度β后，构造一个虚拟的直角三角形。画出光敏区域通过测量可得，光敏区域相对于管座圆心的距离，设为距离a，根据直角三角形三角函数，在已知角度β与距离a时，根据sinβ＝b/a，算出b的距离(b＝sinβ×a)，该距离即为坐标系中Y值，再根据cosβ＝c/a，算出c的距离(c＝cosβ×a)，该距离即为坐标系中X值；最后得出光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系，即管座圆心的(X，Y)坐标。

图3为本发明实施例一种二次元坐标系旋转补偿测量装置结构示意图；如图2所示，包括：

测量模块1，建立管座基础坐标系；具体包括，以夹具的X轴边线和Y轴边线画线，并以所述X轴边线和Y轴边线的焦点为原点；通过影像测量画出所述管座外圆、所述管座两个绝缘子圆和所述管座芯片光敏区域；将所述两个绝缘子圆心连接起来构造拟合线；

计算模块2，将所述管座基础坐标系圆心平移至所述管座圆心，将所述管座基础坐标系按照拟合线的角度进行旋转并保存旋转补偿后的坐标系；根据坐标自动匹配算法，得到所述管座芯片光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置；

位置调整模块3，根据所述管座芯片光敏区域相对于旋转补偿后的坐标系坐标位置对所述管座固晶位置进行调节。

本发明实施例提供一种二次元坐标系旋转补偿测量装置执行上述方法，运用坐标系旋转补偿，解决因TO管座O旋转导致芯片固晶贴装测量精度不准确问题，最大程度保证TO产品芯片固晶的准确性。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

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。