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半導(dǎo)體AOI自動光學(xué)檢測設(shè)備在電子制造行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。AOI可以篩選出不良NG產(chǎn)品,及時報警來提高產(chǎn)品出廠不良率。為了了解更多半導(dǎo)體AOI,下面托普科小編分3篇文章簡要介紹下半導(dǎo)體自動光學(xué)檢測儀設(shè)備算法和原理。
AOI檢測原理是采用攝像技術(shù)將被檢測物體的反射光強以定量化的灰階值輸出,通過與標(biāo)準圖像的灰階值進行比較,分析判定缺陷并進行分類的過程。與人工檢查做一個形象的比喻,AOI采用的普通LED或特殊光源相當(dāng)于人工檢查時的自然光,AOI采用的光學(xué)傳感器和光學(xué)透鏡相當(dāng)于人眼,AOI的圖像處理與分析系統(tǒng)就相當(dāng)于人腦,即“看”與“判”兩個環(huán)節(jié)。因此,AOI檢測的工作邏輯可以簡單地分為圖像采集階段(光學(xué)掃描和數(shù)據(jù)收集),數(shù)據(jù)處理階段(數(shù)據(jù)分類與轉(zhuǎn)換),圖像分析段(特征提取與模板比對)和缺陷報告階段四個階段(缺陷大小類型分類等)。為了支持和實現(xiàn)AOI檢測的上述四個功能,AOI設(shè)備的硬件系統(tǒng)也就包括工作平臺,成像系統(tǒng),圖像處理系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)四個部分,是一個集成了機械,自動化,光學(xué)和軟件等多學(xué)科的自動化設(shè)備。
(1)圖像采集階段(光學(xué)掃描和數(shù)據(jù)收集)
AOI的圖像采集系統(tǒng)主要包括光電轉(zhuǎn)化攝影系統(tǒng),照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個部分。因為攝影得到的圖像被用于與模板做對比,所以獲取的圖像信息準確性對于檢測結(jié)果非常重要,可以想象一下,如果圖像采集器看不清楚或看不到被檢測物體的特征點,那么也就無法談到準確的檢出。
(2)數(shù)據(jù)處理階段(數(shù)據(jù)分類與轉(zhuǎn)換)
數(shù)據(jù)處理階段是圖像的預(yù)處理階段,是采集圖像的加工處理過程,為圖像比對提供準確可靠的圖片信息,主要包含了背景噪音減少,圖像增強和銳化等過程。圖像背景噪音減小一般為圖像的低通濾波平滑法,圖像增強和銳化則是提高被檢測特征的對比度,突出圖像中需要關(guān)注的特征,忽略不需要關(guān)注的部分,方法是圖像二值化處理,經(jīng)過二值化處理的圖像數(shù)據(jù)量明顯減少,能凸顯出需要關(guān)注的輪廓。
隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高精細化發(fā)展,微小缺陷的檢出要求越來越高,提高圖像傳感器解析度是一種比較直接的選擇,對細微缺陷點,線寬有更強識別能力,但檢測能力提升的同時,也必須考慮到設(shè)備成本問題,IP(image processor)處理量大,數(shù)據(jù)處理能力要求高,甚至出現(xiàn)影響產(chǎn)能等負面問題,因此,不會單獨提高硬件成本,搭配合適的光源,提高后臺算法邏輯對同一缺陷進行復(fù)判是各AOI公司重點研發(fā)的方向。
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