面向微電子制造的機(jī)器視覺(jué)輔助元件檢測(cè)研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文I面向微電子制造的機(jī)器視覺(jué)輔助元件檢測(cè)研究摘要微電子先進(jìn)制造業(yè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)其發(fā)展的關(guān)鍵在于微電子裝備的研制雖然國(guó)外有了相關(guān)的成熟產(chǎn)品但是很少有相關(guān)的公開(kāi)技術(shù)這方面國(guó)內(nèi)的研究起步較晚技術(shù)和設(shè)備也集中在較低的水平隨著對(duì)裝備性能指標(biāo)要求的不斷提高機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)在其中發(fā)揮著越來(lái)越重要的應(yīng)用結(jié)合在研的微電子裝備中機(jī)器視覺(jué)輔助檢測(cè)重大項(xiàng)目為背景本文對(duì)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究在微電子制造過(guò)程中元件的

2、檢測(cè)工作分布于幾乎所有的工序和裝備它包括了定性檢查元件類型封裝形式等和定量檢查元件缺陷和尺寸公差等兩部分內(nèi)容具體在表面貼裝中元件檢測(cè)是保證對(duì)類型正確無(wú)形狀缺陷尺寸滿足公差要求的表面貼裝元件進(jìn)行貼片工作和對(duì)形狀完整的定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位的前提條件本文針對(duì)上述檢測(cè)要求進(jìn)行了元件類型檢測(cè)圓形引腳元件檢測(cè)直邊引腳元件檢測(cè)微小型元件的亞像素精度檢測(cè)及攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定等工作并推廣到其它裝備中的類似檢測(cè)問(wèn)題在進(jìn)行元件類型檢測(cè)時(shí)通過(guò)粗略的定量檢查給出定性檢測(cè)

3、結(jié)果在此過(guò)程中得到的粗略的定量結(jié)果也可作為后續(xù)元件定量檢測(cè)的初始值文上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文III隨著元件微小型化的發(fā)展趨勢(shì)常規(guī)尺寸檢測(cè)已不能滿足元件檢測(cè)的要求本文的亞像素直線特征檢測(cè)就是基于上述要求而進(jìn)行的本文提出的邊緣導(dǎo)向方法把圖像分成邊緣區(qū)域和非邊緣區(qū)域在包含了主要特征信息的邊緣區(qū)域中通過(guò)分析33小鄰域內(nèi)CCD的成像特性和積分特性得到通過(guò)每個(gè)小鄰域的直線段的高精度解析表達(dá)式進(jìn)而考慮直線特征的全局直線特性對(duì)上述直線段進(jìn)行擬合從而得到

4、特征的亞像素精度檢測(cè)結(jié)果其檢測(cè)精度可以達(dá)到0.05像素角度可以到達(dá)0.02度檢測(cè)的結(jié)果只有建立在精確的攝像機(jī)參數(shù)上才有實(shí)際意義但在實(shí)際應(yīng)用中攝像機(jī)都存在或大或小的畸變這就要對(duì)攝像機(jī)的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定通過(guò)在不同位置對(duì)平面形狀的標(biāo)定塊進(jìn)行采樣取得多幅標(biāo)準(zhǔn)圖像然后離線對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定通過(guò)計(jì)算單對(duì)應(yīng)矩陣并由滅點(diǎn)的正交約束估計(jì)像機(jī)焦距由交比不變性估計(jì)圖像主點(diǎn)同時(shí)結(jié)合對(duì)攝像機(jī)的其它內(nèi)部參數(shù)初始值的估計(jì)得到初始結(jié)果并用梯度下降法最小化誤差求得全部參數(shù)由求