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机器视觉

芯片视觉检测系统

flycrane
flycrane

2013-05-29

系统简介

  • 本三维视检系统是基于PC的可对半导体芯片的塑封体、字模以及管脚进行高速检测的机器视觉产品。它包括字模检测、塑封体检测以及管脚的三维检测等模块，可对如下芯片进行检测：
  • SOT23，SOD323，SC88/88A，SC89，SC70，SC74，SC75，SOD523，SOT523，SOT723，SOD723。
  • 本系统可以很容易的集成到芯片封装机，芯片打标机及其他检测设备中。本系统最多可以支持四个相机，每个相机可以抓拍两幅图像，根据用户的需要有选择的使用其部分或全部检测工具。系统还包括其他检测工具，如方向标记原点（Pin1）的检测，可根据用户的需要给予提供。
  • 系统能够针对每一步设定自动提供在线帮助，简介而生动的界面能大幅缩短用户学习的时间，独到的数据跟踪和分析工具能帮助用户及时收集和分析检测数据，多层的密码保护及数据备份功能为用户提供了足够的安全保障。


主要性能

  • 容易熟悉和使用的图形化界面以及丰富的操作提示
  • 提供4级密码保护和多种数据追踪和备份功能
  • 可支持多达四部相机同时工作
  • 相机的分辨率从640x480 到1292x1024
  • 可运行于Windows 2000、Windows XP及Windows Vista
  • 支持实际度量校准和输入
  • I/O的动态配置和监视
  • 光源可脉冲触发
  • 提供高效的检测数据分析工具


检测系统总体结构

 

图1：检测系统总体结构

表面检测

本系统可以对芯片的表面缺陷进行判定。首先对芯片的四边进行查找，以对芯片的位置进行定位，这包括芯片的位置和它的旋转角度。芯片的位置确定以后，先对字模的进行检查，字模检测过后，将字模从芯片的表面加以剔除，再针对所剩余的表面部分进行缺陷检查。表面比较典型的缺陷有： 


无效字模双重字模字模空洞字模毛刺字模断裂


用户可通过对污点的长度、面积等允许度的设定，对以上的表面缺陷加以判别。


字模检测

  • 针对字模的检测，系统是对每个字模的位置进行校正后，通过模板比对进行的。系统可对激光字模和印刷字模进行检查，其塑封体的材质可以为塑料，陶瓷和金属。
  • 字模的检查是基于对“好的字模”进行学习，生成字模模板来进行的。这个模板定义了该字模的内容和质量特征。用户通过字模学习过程中各种参数的设定，来对字模的特征加以控制。用户还可以对所学习的字模进行手动的编辑修正。
  • 本三维视检系统可对如下多种字模缺陷进行检测，典型的字模缺陷有：


无效字模双重字模字模空洞字模毛刺字模断裂字模缺失字模方向错误


字模的检测过程包括以下步骤：
  • 字模位置通过学习时定义的参考字模来匹配寻找
  • 其他的字模位置根据已知的参考字模的位置进一步定位
  • 字模被二值化
  • 对每个字模过滤噪声，小的空洞和毛刺
  • 对每个字模进行模板比较来确定它的质量


三维管脚检测

在芯片加工的过程中，经常因加工用力过大造成管教碎裂，例如：


正常管脚短管脚管脚过宽管脚变形


本系统不仅能将上述畸形管脚区分出来，而且通过对容许度的设定，可对多种管脚参数进行测量，典型的管脚参数有： 

 

管脚共面性的定义： 

 

管脚长度管脚的长度是指管脚的顶端中心点到管脚根部中心点间的距离。
管脚间距管脚的间距是指管脚顶端的中心位置到相邻的管脚的顶端中心位置的横向距离。
管脚宽度管脚的宽度是在距离管脚顶端特定距离处测量管脚的两边得到的。测量的位置可以通过学习时的参数设置加以改变。
管脚差距管脚的差距是指管脚顶端中心位置到相邻的管脚的顶端中心位置的纵向距离。
管脚歪斜管脚歪斜度是指管脚顶端中心点偏离该管脚根部中心点的程度，以距离来衡量。
管脚跨距管脚跨距是指对应的两行管脚的拟合直线间的距离。
管脚共面性管脚共面性是指所有管脚的共面程度。以管脚的最大高度查来测量。
管脚站立度管脚的站立度是指管脚的底面与塑封体的底部的高度差。


系统检测性能



 


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