Устройство для определения положения кристалла Советский патент 1987 года по МПК G06K9/32 

триггера, выход которого является первым выходом селектора изображений выход ключа является вторым выходом селектора изображений, первый вход ключа последовательно соединен с дешифратором и выходом счетчика, второй вход ключа соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго одновибратора, выход элемента НЕ соединен с вторым входом элемента И-НЕ и последовательно соединенными элементами задержки, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь серий импульсов содержит первый триггер, элемент И-НЕ, делитель частоты, первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, причем первые входы первого триггера и элемента ИЛИ-НЕ являются первым входом формирователя серий импульсов, вторые входы первого и второго триггеров являются вторым входом формирователя серий импульсов, первый вход второго триггера соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом первого триггера, выход второго триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которого соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом формирователя серий импульсов, выход второго триггера является вторым выхоДом формирователя серий импульсов, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, третий вход первого элемента И и вход делителя частоты являются третьим входом формирователя серий импульсов, выход делителя частоты соединен с третьим входом второго элемента И.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ КРИСТАЛЛА, содержащее телевизионный приемник, блок квантования , , генератор импульсов и синхрогенератор, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам телевизионного приемника, отличающееся тем, что, с целью повьтения точности определения положения кристалла, в него введены селектор изображений,первый и второй формирователи серий импульсов, первый и второй счетчики, первый и второй блоки памяти, первый и второй регистры, причем первый вход селектора изображений соединен с выходом блока квантования, первый выход селектора изображений подключен к первому входу первого формирователя серий импульсов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого счетчика и первого регистра соответственно, второй вход первого счетчика подключен к выходу первого блока памяти, а выходы поразрядно соединены с входами первого регистра, второй выход селектора изображений подключен к первому входу второго формирователя, импульсов, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а первый и второй выходы - с первыми входами второго счетчика и второго регистра соответственно, второй вход второго счетчика подключен к второму блоку памяти, а выходы поразрядно соединены с входами второго регистра, первый выход синхрогенератора подключен к второму входу селектора изображений, к второму входу первого формирователя серий импульсов и третьему входу первого счетчика, а второй выход синхрогенератора соединен с третьим входом селектора изображений, с третьим входом первого форi мирователя серий импульсов, с третьим входом второго формирователя (Л серий импульсов и с третьим входом второго счетчика. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что селектор изображений содержит первый и второй одноБибраторы, элемент ИЛИ, триггер, ел элемент НЕ, селектор импульсов по длительности, элемент И-НЕ, группу 00 элементов задержки, ключ, дешифратор и счетчик, причем первый вход элемента ИЛИ является первым входом селектора изображений, вход одновибратора и первьй вход счетчика являются вторым входом селектора импульсов, вход- второго одновибратора и второй вход счетчика являются третьим входом селектора импульсов, выход первого одновибратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соед{1нен с первым входом триггера и последовательно соединенными элементом НЕ, селектором импульсов по длительности и вторым входом

1

Устройство для определения положения кристалла.

Изобретение относится к производству микроэлектронных приборов и может быть использовано в автоматичесI

ком оборудовании для производства изделий микроэлектроники, например, для определения положения кристалла относительно вакуумной присоски в установках присоединения кристалла к корпусу.

Известны устройства дпя определения положения кристалла.

Первое из известных устройств содержит телевизионный датчик, соединенный через блок квантования с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых подключены к соответствующим генераторам маркеров.

Данное устройство определяет направление смещения кристалла левого или правого, а также верхнего или нижнего маркеров. При этом данное устройство не позволяет определять значение величины смещения, что ограничивает его функциональные возможности.

Вторым из известных устройств является устройство для определения 5 положения кристалла, содержащее синхрогенератор, выходы строчной и кадровой синхронизации которого подключены к телевизионному датчику, генератору левого маркера, генератору

О правого маркера, генератору верхнего маркера и генератору нижнего маркера. Выход телевизионного датчика через блок квантования соединен с первыми входами четьфех элементов И..

Выход генератора левого маркера подключен к второму входу первого элемента И, выход которого через последовательно соединенные первый-вентиль и первый накопитель зарядов

подключен к первому входу первого дифференциального детектора.

Выход генератора правого маркера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого через последовательно соединенные второй вентиль и второй накопитель зарядов подключен к второму входу первого дифференциального детектора, выход генератора правого маркера подключен к второму входу третьего элемента И, в(ыход которого через последовательно соединенные третий вентиль и третий накопитель зарядов подключен к третьему входу втсзрого дифференциального детектора, выход генератора нижнего маркера подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого через последовательно соединенные четвертый вентиль и четвертый, накопитель зарядов подключен к второму входу второго дифференциального детектора, к вторым входам вентилей подключен выход генератора импульсов, входы синхронизации накопителей зарядов подключены к выходу кадровой синхронизации синхрогенератора. Последнее из перечисленных уст- ройств является наиболее близким к данному техническому решению. В данном устройстве генерируются сигналы двух пар маркеров, частично перекрываюпщхся изображением кристал ла. При неодинаковых площадях перекры тий левого и правого или нижнего и верхнего.маркеров на выходе соответствующего дифференциального детектор присутствует сигнал,соответствующий разнице между площадями перекрытий, а следовательно, и смещению кристалла относительно заданного положения Недостатком данного устройства является то, что при расположении кристалла в массиве кристаллов, например, разделенных и находящихся на адгезионном носителе, возможно смещение кристалла, при котором один из пары маркеров перекрывается изображением соседнего кристалла. В этом случае нарушается соотве;тствие между выходным сигналом дифференциального детектора и смещением кристалла, что снижает точйость-определения положения кристалла. . «Целью изобретения является повышение точности определения положения кристалла, расположенного в массиве кристаллов. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее телевизионный приемник, блок квантования, генератор импульсов и синхрогенератор, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам телевизионного приемника, введены селектор изображений, первый и второй формирователи серий импульсов, первый и второй счетчики, первый и второй блоки памяти, первый и второй регистры, причем первый вход селектора изображений соединен с выходом блока квантования, первый выход селектора изображений подключен к первому входу первого формирователя серий импульсов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого счетчика и первого регистра соответственно, второй вход первого счетчика подключен к выходу первого блока памяти, а выходы поразрядно соединены с входами первого регистра, второй выход селектора изображений подключен к первому входу второго формирователя импульсов, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а первый и второй выходы - с первыми входами второго счетчика и второго регистра соответственно, второй входвторого счетчика подключен к второму блоку памяти, а выходы поразрядно соединены с входами второго регистра, первый выход синхрогенератора подключен к второму входу селектора изображений, к второму входу первого формирователя серий импульсов и к третьему входу первого счетчика, а второй выход синхрогенератора соединен с третьим входом селектора изображений, с третьим входом первого формирователя серий импульсов, с третьим входом второго формирователя серий импульсов и с третьим входом второго счетчика, при этом селектор изображений содержит первый и второй одновибраторы, элемент ИЛИ,триггер, элемент НЕ, селектор импульсов по дпительности, элемент И-НЕ, группу элементов задержки, ключ, дешифратор и счетчик, причем первый вход элемента ИЛИ является первым входом селектора изображений, вход одновиб- ратора и первый вход счетчика являются вторым входом селектора импуяьсов, вход второго одновибратора и второй вход счетчика являются третьим входом селектора импульсов, выход -первого одновибратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера и с последовательно соединенными элементом НЕ, селектором импульсов по длительности и вторым входом триггера, выход которого является первым вькодом селектора изоб ражений, выход ключа является вторым выходом селектора изображений, первый вход ключа последовательно соединен с дешифратором и выходом счетчика, второй вход ключа соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго одновибратора, выход элемента НЕ соединен с вторым входом эдемента И-НЕ с последовательно соединенными элементами задержки, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ, а формирователь серий импульсов содержит первый триггер, элемент ИЛИ-НЕ, делитель частоты, первый и второй элементы И и элементИЛИ, причем первые входы первого триггера и эз емекта ИЛИ-НЕ являются дервым входом формирователя серий импульсов, вторые входы -первого и второго триггеров являются вторым входом формирователя серий импульсов, первый вход второго триггера соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом первого триггера, выход второго триггера сое динен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которого соединены с первым и вторым входами элемента КШИ, выход которого является первым выходом формирователя серий импульсов, выход второго триггера является вторым выходом формирователя серий импульсов, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторы

выходами первого триггера, третий вход первого элемента И и вход делителя частоты являются третьим входом формирователя серий импульсов, выход делителя частоты соединен с третьим входом второго элемента И.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема селектора изображений; на фиг. 3 - структурная схема формирователя серий импульсов; на фиг. 4 - изображение кристаллов в телевизионном растре и временные диаграммь, пояснянхдие работу предлагаемого устройства.

Устройство для определения положения кристалла содержит синхрогенератор 1, телевизионный приемник 2,

изображений 4, с выхода которого через элемент НЕ 17 он поступает на се лектор импульсов по длительности 18 и на вход триггера 16.. При совпадении

45 строк развертки с изображением горизонтальной линии раздела между кристаллами (фиг.4, строка т) в преобразованном видеосигнале создаются импульсы на уровне логического 0,имеющие большую длительность, чем импульсы на строках, не совпадающих с изображением горизонтальной линий раздела (фиг.4, строка п). Импульсы большей длительности вьщеляются селектором импульсов по длительности 18 и устанавливают триггер 16 в нулевоеположение. Сигнал с выхода триггера 16 поступает на первый вход второго триггера 29 формирователя импульсов блок квантования 3, селектор изображений 4, первый формирователь серий импульсов 5, второй формирователь серий импульсов 6, первый счетчик 7, второй счетчик 8, первый блок памяти 9, второй блок памяти 10, первый регистр 11, второй регистр 12 и гене- ратор импульсов 13. Селектор изображений 4 содержит одновибратор 14, элемент ИЛИ 15, первый триггер 16, элемент НЕ 17, селектор импульсов по длительности 18, элемент И-НЕ 19, элементы задержки 20, второй одновибратор 21, ключ 22, дешифратор 23, счетчик 24, а формирователи серий импульсов 5 и 6 содержат делитель частоты 25, элемент И 26, второй элемент И 27, первый триггер 28, второй триггер 29, элемент И-НЕ 30 и элемент ИЛИ 31. Устройство работает следующим образом. Видеосигнал, соответствующий сканируемому изображению (фиг.4, заштрихованная область - изображение линий раздела между кристаллами, незаштри- хованная область - изображение кристаллов) с выхода телевизионного приемника 2 подается на вход блока квантования 3, в котором преобразуется в двухуровневьш, нормированный по амплитуде, сигнал, логический О которого соответствует оптической плотности изображения линий раздела между кристаллами, а логическая единица изображению кристаллов. Преобразованный сигнал с выхода блока квантования 3 поступает на первый вход -элемента ИЛИ 15 селектора

Импульсы на уровне логической единицы, формируемые первым одновибратором 14, запускаемым кадровыми синхроимпульсами, поступающими с первого выхода синхрогенератора 1, служат для установки триггера 16 в единичное состояние. Дпительность импульсов такова, что их задний фронт формируется не ранее начала кадровой развертки. Это устраняет возможность срабатывания селектора импульсов по длительности 18 и установки триггера 16 в нулевое состояние до начала кадровой развертки.

Таким образом,.на первом выходе селектора изображений 4 формируются импульсы горизонтальных линий раздела (фиг.5), длительность которых определяется шириной горизонтальных линий раздела, а их временной сдвиг относительно начала кадровой развертки - местоположением горизонтальных линий раздела.

Сигнал с выхода элемента НЕ 17 поступает также на один из входов элемента И-ИЕ 19 и на вход первой из группы последовательно соединенных элементов задержки 20, выходные сигналы которых подаются на соответствукщие входы элемента И-НЕ 19. Количество элементов задрежки определяется выражением К N - 1, где N число строк разложения.

Каждый элемент задержки 20 осуществляет задержку видеосигнала на время длительности одной строки. В течение последней строки на входах элемента И-НЕ 19 присутствуют синхронные по фаэе сигналы всех строк, а на выходе элемента И-НЕ 19 появляется сигнал с уровнем логического О в те моменты времени относительно начала строчной развертки, когда преобразованные видеосигналы всех строк также имеют уровень логического О.

Счетчик 24 осуществляет счет ctpo разложения путем подсчета строчных синхроимпульсов, поступающих с второго выхода синхрогенератора 1. Обнуление счетчика 24 происходит при поступлении -на его первый вход кадровых синхроимпульсов. Код, соответствующий числу подсчитанньос строк, поступает на депшфратор 23, формирукяций в течение последней строки сигнал, открывающий ключ 22. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 19 через ключ 22 поступает на второй выход селектора изображений. I

Импульсы на уровне логического О , формируемые вторымодновибратором 21, запускаемым строчными синхроимпульсами, подаются на один из входов элемента И-НЕ 19 и служат для затирания последнего. Дпительность импульсов такова, что их задний фронт формируется не ранее начала строчной развертки. Это исключает появление сигнала с уровнем логического О на втором выходе селектора изображений 4 до момента начала строчной развертки.

Таким образом, на втором выходе селектора изображений 4 формируются импульсы вертикальных линий раздела (фиг.4,в), длительность которых определяет :я шириной вертикальных лиНИИ раздела, а их временной сдвиг

относительно начала строчной развертки - местоположением вертикальных линий раздела.

Сигнал с первого селектора 4 изображений (фиг.1) поступает на первый вход форьтрователя 5 серий импульсов (фиг.З), на второй вход которого подаются строчные синхроимпульсы.Счетный триггер 29 и триггер 28 устанавливаются в единичное состояние кадровым синхроимпульсом. Поэтому строчные синхроимпульсы через элементы И 26 и ИЛИ 31 поступают на первый выход формирователя импульсов 5. По

заднему фронту импульса первой горизонтальной линии раздела, поступающему на первый вход фор шрователя импульсов 5, счетный триггер 29 переключается в нулевое состояние. При

этом элемент И 26 закрывается, а элемент И 27 открывается. Строчные синхроимпульсы поступают на первый вы- ход формирователя импульсов через делитель частоты 25, элементы И 27 .

и ИЛИ 31. Коэффициент деления частоты 25 равен 2, вследствие чего частота импульсов на первом выходе уменьшается в два раза. По переднему фронту импульса второй горизонтальной линии раздела, поступающему через первый вход формирователя импульсов 5 и элемент ИЛИ-НЕ 30 на вход триггера 28, последний переключается в нулевое состояние. Элемент И 27 закрывается, и поступление импульсов на первый выход формирователя импульсов 5 прекращается (фиг.4, г). Сигнал с выхода триггера 28 (фиг.З) подается .на второй выход формирователя импульсов 5.

С второго выхода селектора 4 изображений . (фиг. 1) сигнал поступает на первый вход (фиг.З) формирователя-6 импульсов (фиг.1), на второй йход (фиг.З) которого подаются импульсы с генератора 13 (фиг.1).

Триггеры 28 и 29 (фиг.З) формирователя 6 импульсов (фиг.1) устанавливаются в единичное состояние строчным синхроимпульсом, поступающим через третий вход формирователя 6. «Работа формирователя 6 импульсов управляемого импульсами вертикальны линий раздела (фиг.4,в), аналогична работе вьшеописанного формирователя 5 импульсов (фиг.1).

Таким образом, число импульсов в серии, поступившей на первый выход формирователя импульсов 5 в течение кадра.(фиг.4,г), соответствует ординате центра кристалла (фиг.4,а, отрезок АО), а число импульсов в серии, поступившей на первый выход формирователя импульсов 6 (фиг.1) в течение последней строки (фиг.4,д соответствует абсциссе центра кристалла (фиг.4,а, отрезок ВО). Серии импульсов с первых выходов формирователей импульсов 5 и 6 (фиг.1) поступают на счетные входы счетчиков 7 и 8 соответственно. В счетчике 7 кадровым синхроимпульсом, поступающим на его вход загрузки, заносится код заданного значения ордийаты центра кристалла, хранящийся в первом блоке памяти 9. В. счетчик 8 строчньт синхроимпульсом, поступающим на его вход, заносится код заданного значения.абсциссы центра

кристалла, хранящийся во втором блоке памяти 10.

По окончании поступления серий импульсов на выходах счетчиков 7 и 8, работающих в режиме обратного счета, сформированы коды, соответствующие значениям и направлениям смещения центра кристалла от заданного положения по вертикали и горизонтали соответственно. Время сохранения кода на выходах счетчика 7 ограничено моментом поступления кадрового синхроимпульса, а на выходах счетчиков 8 - строчного синхроимпульса. Поэтому коды с выходов счетчиков 7 и 8 заносятся в регистры 11 и 12 соответственно, которые предназначены для упрощения согласования во времени с внешними устройствами. Занесение кодов осуществляется перепадом сигнала из 1 в О, поступающего на входы занесения регистров 11 и 12 с вторых выходов формирователей импульсов 5 и 6 соответственно.

Коды, несущие информацию о положении кристалла и хранящиеся в регистрах 11 и 12, подаются на внешние устройства, такие как блок индикации привод для позиционирования кристалла и т.д.

Введение в устройство новых блоков и связей позволяет повысить его

очность при определении положения кристалла, находящегося в массиве кристаллов, за счет исключения погрешности, вносимой соседними кристаллами. Использование предлагаемого

устройства в оборудовании для производства изделий микроэлектроники, например, в установках присоединения крисгаллов к корпусу, повьш1ает точность совмещения кристалла с вакуумной присоской при расположении кристалла в массиве кристаллов, находящихся на адгезионном носителе. Это повышает надежность захвата кристала, а следовательно, и качество его

присоединения.

о-ч

г

V

и

27

25

26

-о

fPU2.5

а А