IC外觀檢測(cè):機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)內(nèi)容及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

隨著芯片技術(shù)和芯片封裝技術(shù)的不斷革新，芯片面積和封裝面積都朝著更小、更輕、更薄化發(fā)展，引腳數(shù)增多，引腳間距減小，芯片外觀檢測(cè)的難度也不斷增加，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方式已經(jīng)難以滿(mǎn)足檢測(cè)的高要求，也無(wú)法適應(yīng)大批量生產(chǎn)制造。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)正廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，從醫(yī)學(xué)界圖像到遙感圖像，從工業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)到文件處理，從毫微米技術(shù)到多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)等，需要人類(lèi)視覺(jué)的場(chǎng)合幾乎都需要機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，特別在某些要求高或人類(lèi)視覺(jué)無(wú)法感知的領(lǐng)域，如精確定量感知、危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)感知、不可見(jiàn)物體感知等，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的作用就顯得尤為重要了。

芯片外觀缺陷主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)@些問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)。

1.芯片封裝體缺陷檢測(cè)，如刮痕、污跡、破損、未灌滿(mǎn)、外溢等。

2.印刷缺陷檢測(cè)，如錯(cuò)字、偏移、漏印、多印、模糊、傾斜、位移、斷字、雙層印、無(wú)字模等。

3.引腳缺陷檢測(cè)，如引腳缺失、引腳破損、引腳間距、引腳寬度、引腳彎曲度、引腳跨距、引腳長(zhǎng)度差異、引腳站立高、引腳共面度、引腳傾斜等。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)所具有的非接觸性、連續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)，使人們有了更好的選擇，人工檢測(cè)正逐漸被機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)所替代將機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于芯片檢測(cè)。利用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)：

1.非接觸性

作為一個(gè)精確的檢測(cè)設(shè)備，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)通過(guò)分析處理被檢對(duì)象圖像對(duì)此對(duì)象進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量過(guò)程中并不需要接觸，所以對(duì)被測(cè)對(duì)象沒(méi)有磨損和危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)損檢測(cè)。

2.連續(xù)性

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)槿擞星榫w，會(huì)勞，把人用作機(jī)器是不可靠的與人眼相比，機(jī)器不僅不會(huì)疲勞，而且具有人所不具有的一致性和重復(fù)性，能長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)作。

此外，由于沒(méi)有人工操作者，也就沒(méi)有了人為造成的操作變化，多個(gè)系統(tǒng)能設(shè)定單獨(dú)運(yùn)行。

3. 精確性

近年來(lái)，由于芯片封裝的小型化，生產(chǎn)的復(fù)雜程度增加，生產(chǎn)率卻不斷增強(qiáng)，加上各種新型元器件的廣泛使用，使得在半導(dǎo)體芯片的封裝和裝配流水線(xiàn)，僅僅使用人眼進(jìn)行檢測(cè)操作已經(jīng)不能保證生產(chǎn)線(xiàn)的質(zhì)量和效率。檢測(cè)的速度和精確度在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，是制約芯片產(chǎn)能和質(zhì)量進(jìn)一步提高的瓶頸。

如何具有與封裝生產(chǎn)相匹配的速度，實(shí)現(xiàn)99.99%的在線(xiàn)檢測(cè)，一直是半導(dǎo)體制造商最為關(guān)注的問(wèn)題。而檢測(cè)速度和精確性正是機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)具備的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)，日新月異的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，正在代替人進(jìn)行全自動(dòng)的產(chǎn)品檢測(cè)。

4.經(jīng)濟(jì)性

隨著視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的逐步成熟與處理硬件設(shè)備價(jià)格的降低，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。一套機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)能代替多個(gè)人工檢測(cè)者。另外機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)普遍的操作和維持費(fèi)用都比較低。

5.可擴(kuò)展性

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠進(jìn)行各種不同的測(cè)量。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)比光學(xué)和機(jī)器傳感器具有更好的適應(yīng)性，多樣性，靈活性和可重組性。當(dāng)需要改變檢測(cè)過(guò)程時(shí)，對(duì)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)“工具更換”僅僅是更新軟件，而非升級(jí)昂貴的硬件。當(dāng)生產(chǎn)線(xiàn)重組之后，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)往往可以被保留下來(lái)而繼續(xù)使用。

機(jī)器視覺(jué)表面缺陷檢測(cè)應(yīng)用

應(yīng)用的領(lǐng)域十分的廣泛，主要包括鋼鐵冶金，有色金屬加工，高精銅板帶，鋁板帶，鋁箔，不銹鋼制造，電子素材，無(wú)紡布，織物，玻璃，紙張，薄膜等領(lǐng)域。

為什么要使用表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)呢?保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善生產(chǎn)工藝，減少人工成本。線(xiàn)掃描表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)主要構(gòu)成：視覺(jué)采集部主要包括線(xiàn)陣相機(jī)，鏡頭，光源，圖像采集卡。系統(tǒng)支架部分包括：相機(jī)支架，光源支架，和操作臺(tái)支架。電氣部分(通信/控制部)包括編碼器，運(yùn)動(dòng)控制卡或者PLC，也有可能會(huì)有馬達(dá)等。其他：各種電線(xiàn)電纜，CL線(xiàn)啊，電源線(xiàn)啊，各種SMPS啊，照明控制器啊等等。

總結(jié)，視覺(jué)外觀缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的基本配置主要包括圖像采集模塊，圖像處理模塊，圖像分析模塊，數(shù)據(jù)管理和人機(jī)界面模塊。與傳統(tǒng)的人工檢驗(yàn)方式相比，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)芯片外觀缺陷與人工檢測(cè)有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)：檢測(cè)速度快，檢測(cè)精度高，檢測(cè)效率高，誤判率低，更客觀可靠，非接觸式檢測(cè)不會(huì)對(duì)芯片造成接觸損傷。