全自動(dòng)探針臺(tái)機(jī)器視覺(jué)定位的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、由于IC產(chǎn)業(yè)的快速成長(zhǎng)，晶圓測(cè)試在IC封測(cè)（半導(dǎo)體封裝測(cè)試）行業(yè)正占據(jù)著越來(lái)越重要的地位;而全自動(dòng)探針臺(tái)作為在晶圓測(cè)試中的核心裝備，在國(guó)外的研究已經(jīng)逐步成熟，在國(guó)內(nèi)雖然起步較晚，但也越來(lái)越受到行業(yè)內(nèi)相關(guān)公司和研究機(jī)構(gòu)的重視。
　　本文研究了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在全自動(dòng)探針臺(tái)上的應(yīng)用，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了晶圓中心檢測(cè)、晶圓校直、對(duì)針高度測(cè)量三個(gè)關(guān)鍵功能的具體實(shí)現(xiàn)方案，并基于機(jī)器視覺(jué)中的邊緣提取、模板匹配、散焦測(cè)距等技術(shù)提出了若干的優(yōu)化改進(jìn)方案，同時(shí)對(duì)

2、應(yīng)用和優(yōu)化改進(jìn)方案的實(shí)際效果都提供了完整的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案。
　　全文主要內(nèi)容包括:
　　第一章介紹了本文課題的來(lái)源背景，并說(shuō)明了論文的研究意義，總結(jié)了探針臺(tái)的發(fā)展及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后列出了論文主要的研究?jī)?nèi)容。
　　第二章對(duì)探針臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明;同時(shí)設(shè)計(jì)出了視覺(jué)系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構(gòu);并對(duì)光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了切合實(shí)際的解決方案和針對(duì)技術(shù)難點(diǎn)的解決辦法;設(shè)計(jì)出了實(shí)現(xiàn)對(duì)針功能的詳細(xì)流程，說(shuō)明了基于該流程需要實(shí)現(xiàn)

3、的圖像處理的核心功能。
　　第三章對(duì)晶圓中心檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了說(shuō)明;并基于邊緣提取技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)了對(duì)晶圓邊緣的提取，并通過(guò)提取的邊緣數(shù)據(jù)確定出晶圓的中心所在;最后針對(duì)該功能存在的邊緣判斷錯(cuò)誤和定位精度不高的問(wèn)題，提出了基于圖像形態(tài)學(xué)和多點(diǎn)擬合圓心坐標(biāo)的方法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
　　第四章對(duì)晶圓校直功能的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了說(shuō)明;并基于模板匹配技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)了晶圓在θ軸坐標(biāo)上的校直，同時(shí)確定出晶粒之間的距離;最后針對(duì)該功能存在的背景噪

4、聲干擾、定位精度不高和需要提高算法效率的問(wèn)題，提出了基于圖像邊緣信息進(jìn)行模板匹配和基于局部重采樣技術(shù)的亞像素算法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
　　第五章對(duì)測(cè)量對(duì)針高度功能的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了說(shuō)明;對(duì)比了幾種測(cè)距技術(shù)在全自動(dòng)探針臺(tái)上的適用性，提出了應(yīng)用散焦測(cè)距技術(shù)來(lái)進(jìn)行對(duì)針高度測(cè)量的方案;通過(guò)坐標(biāo)系的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合，避免了對(duì)光學(xué)成像系統(tǒng)內(nèi)外參的依賴;最后基于灰度方差來(lái)進(jìn)行圖像的清晰度評(píng)價(jià)，并利用曲線擬合的方案來(lái)提高測(cè)距技術(shù)的定位精度。