Устройство для определения положения кристалла

 

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 , входвторого 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 11 4 G 06 К 9/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3535296/18-24 (22) 06.01.83 (46) 30.01.87. Бюп. 1«4 (72) С.Н.Бондаренко, Б.Я.Журавлев и А.И. Лукашов (53) 68 1.327.12 (088.8) (56) Патент СБА Ф 3899634, кл. 178/68, опублик. 1975.

Патент США 1«3814845, кл. 178/68, опублик. 1974. (54) (57) 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения 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 иэображений 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 селек тора изображений подключен к первому входу второго формирователя импуль.сов, второй вход которого соединен с

„„SU„„11?5304 A 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 формирователя серий импульсов, с третьим входом второго формирователя серий импульсов и с третьим входом второго счетчика.

2. Устройство по п.1, о т л и—

Мю ч а ю щ е е с я тем, что селектор изображений содержит первый и второй одновибраторы, элемент ИЛИ, триггер, элемент НЕ, селектор импульсов по 3 длительности, элемент И-НЕ, группу (,Д элементов задержки, ключ, дешифра- фф тор и счетчик, причем первый вход { ) элемента ИЛИ является первым входом «ф» селектора изображений, вход одновибратора и первый вход счетчика являются вторым входом селектора импульсов, вход второго одновибратора и второй вход счетчика являются тре- ф)в тьим входом селектора импульсов, выход первого одновибратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера и последовательно соединенными элементом НЕ, селектором импуль- сов по длительности и вторым входом

1 17 триггера, выход которого является первым выходом селектора иэображений, выход ключа является вторым выходом селектора иэображений, 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 се5304 рий 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.

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 для определения положения кристалла.

Первое из известных устройств содержит телевизионный датчик, соединенный через блок квантования с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых подключены к соответствунхцим 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 orраничивает его функциональные воэможности.

Вторым из известных устройств является устройство для определения положения кристалла, содержащее синхрогенератор, выходы строчной и кадровой синхронизации которого подключены к телевизионному датчику, генератору левого маркера, генератору правого маркера, генератору верхнего маркера и генератору нижнего маркера. Выход телевизионного датчика через блок квантования соединен с первыми входами четырех 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

25 элемента И, выход которого через последовательно соединенные второй вентиль и второй накопитель зарядов подключен к второму входу первого

1175304

Последнее из перечисленных уст-ройств является наиболее близким к данному техническому решению.

В данном устройстве генерируются сигналы двух пар маркеров, частично перекрывающихся изображением кристалла.

При неодинаковых площадях перекрытий левого и правого или нижнего и 30 верхнего маркеров на выходе соответствующего дифференциального детектора 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 40 на адгезионном носителе, возможно смещение кристалла, при котором один из пары маркеров перекрывается изображением соседнего кристалла. В этом случае нарушается соответствие между 45 выходным сигналом дифференциального детектора и сме1цением кристалла, что снижает точность определения положения кристалла. ,Целью изобретения является ловы- 50 шение точности определения положения кристалла, расположенного в массиве кристаллов.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержа- 55 щее .телевизионный приемник, блок квантования, генератор импульсов и синхрогенератор, первый и второй выходы которого подключены к первому и

25 дифференциального детектора, выход генератора правого маркера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого через последовательно соединенные третий вентиль и третий накопитель зарядов подключен к третьему входу второго дифференциального детектора, выход генератора нижнего маркера подключен к второму входу четвертого элемента И, выход 10 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. 20 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 вход второго счетчика подключен к второму блоку памяти, а выходы поразрядно соединены с входами второго регистра, первый выход

1 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 цервого 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 длительности, элемент И-НЕ, группу элементов задержки, ключ, дешифратор и счетчик, причем первый вход элемента ИЛИ является первым входом селектора изображений, вход одновибратора и первый 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 соединен с первым входом триггера и с последовательно соединенными элементом НЕ, селектором

) 175304 6

5 импульсов по длительности и вторым входом триггера, выход которого является первым выходом селектора изображений, выход ключа является вторым выходом селектора изображений, первый вход ключа последовательно соединен с дешифратором и вы-. ходом 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 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, вы-! ход 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 диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства.

Устройство для определения положения кристалла содержит синхрогенератор 1, телевизионный приемник 2, 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 генератор импульсов 13. Селектор изображений 4 содержит одновибратор 14, 10, элемент ИЛИ 15, первый триггер t6, 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 эле20 мент ИЛИ 31.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал, соответствующий сканируемому изображению (фиг.4, заштрихованная область — изображение линий раздела между кристаллами, незаштрихованная область — изображение кристаллов) с выхода телевизионного при-. емника 2 подается на вход блока кван30 тования 3, в котором преобразуется в двухуровневый, нормированный по амплитуде, сигнал, логический "0" 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 изображений 4, с выхода которого через элемент НЕ 17 он поступает на селектор импульсов по длительности 18 и на вход триггера 16.. При совпадении строк развертки с изображением горизонтальной линии раздела между кристаллами (фиг.4, строка m) в преобразованном видеосигнале создаются импульсы на уровне логического "0",имеющие большую длительность, чем импульсы на строках, не совпадающих с изображением горизонтальной линии раздела (фиг.4, строка n). Импульсы большей длительности выделяются селектором импульсов по длительности 18 и устанавливают триггер 16 в нулевое положение. Сигнал с выхода триггера

16 поступает на первый вход второго триггера 29 формирователя импульсов

04 8 ление счетчика 24 происходит при поступлении .на его первый вход кадровых синхроимпульсов, Код, соответствующий числу подсчитанных строк, поступает на дешифратор 23, формирующий в течение последней строки сигнал, открывающий ключ 22. Сигнал с выхода элемента И-HE 19 через ключ 22 поступает на второй выход селектора изображений °

11753

25. При несовпадении строк развертки с изображением горизонтальной линии раздела в преобразованном видеосигг нале создаются импульсы на уровне логической "1", поступающие через элемент ИЛИ 15 на вход триггера 16 и переводящие последний в единичное состояние.

Импульсы на уровне логической единицы, формируемые первым одновиб- 1О ратором 14, запускаемым кадровыми синхроимпульсаии, поступающими с первого выхода синхрогенератора 1, служат для установки триггера 16 в единичное состояние. Длительность импульсов такова, что их задний фронт формируется не ранее начала кадровой развертки. Это устраняет возможность срабатывания селектора импульсов по длительности 18 и установки триггера 20

16 в нулевое состояние до начала кадровой развертки.

Таким образом,.на первом выходе селектора изобра1Кений 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-НЕ 19 и на вход первой из группы последовательно соединенных элементов задержки 20, выходные сигналы которых подаются на соответствующие входы элемента И-НЕ 19. Количество элементов задрежки определя- 40 ется выражением К = N — 1, где N— число строк разложения.

Каждый элемент задержки 20 осуществляет задержку видеосигнала на время длительности одной cTpoKH ° В течение последней строки на входах элемента И-НЕ 19 присутствуют синхронные по фазе сигналы всех строк, а на выходе .элемента И-НЕ 19 появляется сигнал с уровнем логического

It II

О в те моменты времени относительно начала строчнбй развертки, когда преобразованные видеосигналы всех строк также имеют уровень логического "О".

Счетчик 24 осуществляет счет строк разложения путем подсчета строчных синхроиипульсов, поступающих с второго выхода синхрогенератора 1. ОбнуИмпульсы на уровне логического "О", формируемые вторым одновибратором 21, запускаемым строчными синхроиипульсами, подаются на один из входов элемента И-НЕ 19 и служат для запирания последнего. Длительность импульсов такова, что их задний фронт формируется не ранее начала строчной pasвертки. 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 определяется шириной вертикальных линий 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 формирователя 5 серий импульсов (фиг.3), 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 3 1 поступают на первый выход формирователя импульсов 5. По заднему фронту импульса первой горизонтальной линии раздела, поступающему на первый вход формирователя 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 выход фориирователя импульсов через делитель частоты 25, элементы И 27 . и ИЛИ 31. Коэффициент деления частоты 25 равен 2, вследствие чего частота имлульсов на первом выходе уменьшается в два раза. По переднему фронту импульса второй горизон117 тальной 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.3) подается,на второй выхоп формирователя импульсов 5.

С второго выхода селектора 4 изображений .(фиг. 1) сигнал поступает на первый вход (фиг.3) формирователя 6 импульсов (фиг.1), на второй вход (фиг.3) которого подаются импульсы с генератора 13 (фиг ° 1) °

Триггеры 28 и 29 (фиг.3) формирователя 6 импульсов (фиг.1) устанавливаются в единичное состояние строчным синхроимпульсом, поступающим через третий вход формирователя

6..Работа формирователя 6 импульсов, управляемого импульсами вертикальных линий раздела (фиг.4,в), аналогична работе вышеописанного формирователя

5 импульсов (фиг.1).

Таким образом, число импульсов в серии, поступившей на первый выход формирователя импульсов 5 в течение кадра.(фиг.4,r), 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 ординаты центра кристалла, хранящийся в первом блоке памяти 9. В счетчик 8 строчным синхроимпульсом, поступающим на его вход, заносится код заданного значения .абсциссы центра

5304 10 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 гори10 зонтали соответственно. Время сохранения кода на выходах счетчика 7 ограничено моментом поступления кадрового синхроимпульса, а на выходах счетчиков 8 — строчного синхроимпуль15 са. Поэтому коды с выходов счетчиков

7 и 8 заносятся в регистры 11 и 12 соответственно, которые предназначены для упрощения согласования ва времени с внешними устройствами. За20 несение кодов осуществляется перепадом сигнала из "1" в "0", поступаю.— щего на входы занесения регистров

11 и 12 с вторых выходов формирователей импульсов 5 и 6 соответственHO °

Коды, несущие информацию о положении кристалла и хранящиеся в регистрах 11 и 12, подаются на внешние устройства, такие как блок индикации, 30 привод для позиционирования кристалла и т .д.

Введение в устройство новых блоков и связей позволяет повысить его

35 точность при определении положения кристалла, находящегося в массиве кристаллов, за счет исклюЧения погрепйости, вносимой соседними кристаллами. Использование предлагаемого

40 устройства в оборудовании для производства изделий микроэлектроники, например, в установках присоединения. крис галлов к корпусу, повышает точность совмещения кристалла с вакуум45 ной присоской при расположении кристалла в массиве кристаллов, находящихся на адгезионном носителе. Это повышает надежность захвата кристалла, а следовательно, и качество его

50 присоединения, 1175304 авиа. 2

1175304

Риг.8 а 4

Редактор Б.Федотов Техред И.Попович

Корректор И.Куска

Заказ 7742/1 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4 /5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4