全自動探針臺機(jī)器視覺定位的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、由于IC產(chǎn)業(yè)的快速成長，晶圓測試在IC封測（半導(dǎo)體封裝測試）行業(yè)正占據(jù)著越來越重要的地位;而全自動探針臺作為在晶圓測試中的核心裝備，在國外的研究已經(jīng)逐步成熟，在國內(nèi)雖然起步較晚，但也越來越受到行業(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)器視覺技術(shù)在全自動探針臺上的應(yīng)用，重點設(shè)計了晶圓中心檢測、晶圓校直、對針高度測量三個關(guān)鍵功能的具體實現(xiàn)方案，并基于機(jī)器視覺中的邊緣提取、模板匹配、散焦測距等技術(shù)提出了若干的優(yōu)化改進(jìn)方案，同時對

2、應(yīng)用和優(yōu)化改進(jìn)方案的實際效果都提供了完整的實驗驗證方案。
　　全文主要內(nèi)容包括:
　　第一章介紹了本文課題的來源背景，并說明了論文的研究意義，總結(jié)了探針臺的發(fā)展及機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后列出了論文主要的研究內(nèi)容。
　　第二章對探針臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明;同時設(shè)計出了視覺系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構(gòu);并對光學(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計提出了切合實際的解決方案和針對技術(shù)難點的解決辦法;設(shè)計出了實現(xiàn)對針功能的詳細(xì)流程，說明了基于該流程需要實現(xiàn)

3、的圖像處理的核心功能。
　　第三章對晶圓中心檢測功能的實現(xiàn)原理進(jìn)行了說明;并基于邊緣提取技術(shù)具體實現(xiàn)了對晶圓邊緣的提取，并通過提取的邊緣數(shù)據(jù)確定出晶圓的中心所在;最后針對該功能存在的邊緣判斷錯誤和定位精度不高的問題，提出了基于圖像形態(tài)學(xué)和多點擬合圓心坐標(biāo)的方法來進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
　　第四章對晶圓校直功能的實現(xiàn)原理進(jìn)行了說明;并基于模板匹配技術(shù)具體實現(xiàn)了晶圓在θ軸坐標(biāo)上的校直，同時確定出晶粒之間的距離;最后針對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)的亞像素算法來進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
　　第五章對測量對針高度功能的實現(xiàn)原理進(jìn)行了說明;對比了幾種測距技術(shù)在全自動探針臺上的適用性，提出了應(yīng)用散焦測距技術(shù)來進(jìn)行對針高度測量的方案;通過坐標(biāo)系的設(shè)計和系統(tǒng)運動機(jī)構(gòu)的配合，避免了對光學(xué)成像系統(tǒng)內(nèi)外參的依賴;最后基于灰度方差來進(jìn)行圖像的清晰度評價，并利用曲線擬合的方案來提高測距技術(shù)的定位精度。