【摘要】：陶瓷扁平封裝芯片(CQFP)批量生產(chǎn)過程中,在封裝表面會(huì)產(chǎn)生劃傷、引線污染、引線彎曲、虛焊和金屬缺失等各種不同類型的缺陷。通過機(jī)器視覺與智能分類算法代替人工目視進(jìn)行缺陷檢測(cè),可提高檢測(cè)效率。為解決陶瓷扁平封裝芯片表面細(xì)微缺陷的圖像提取問題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)表面缺陷的準(zhǔn)確識(shí)別與分類,研究一種表面缺陷智能檢測(cè)方法。主要內(nèi)容如下:(1)闡明對(duì)于陶瓷扁平封裝芯片表面缺陷檢測(cè)的研究背景及意義,綜述國內(nèi)外機(jī)器視覺發(fā)展和表面缺陷檢測(cè)的研究現(xiàn)狀,對(duì)陶瓷扁平封裝芯片表面缺陷特點(diǎn)與視覺檢測(cè)難點(diǎn)作出分析,將芯片表面缺陷的檢測(cè)過程進(jìn)行模塊化分類并說明各個(gè)模塊的功能與目的。(2)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)與圖像預(yù)處理。分析陶瓷扁平封裝芯片表面缺陷特點(diǎn),建立完整的芯片表面缺陷檢測(cè)流程。通過分塊采集芯片圖像的方法來解決圖像檢測(cè)分辨率要求與相機(jī)視野大小之間的矛盾關(guān)系。將待檢圖像的處理過程分為疑似缺陷提取模塊與缺陷分類模塊。設(shè)計(jì)制作芯片全幅面標(biāo)準(zhǔn)模板與待檢芯片比對(duì)的方法分離出疑似缺陷并將較為容易判別的缺陷作為一級(jí)缺陷提取出來,剩下的疑似缺陷進(jìn)行二級(jí)缺陷的識(shí)別與分類。(3)疑似缺陷提取。首先設(shè)計(jì)以拼接的方式來制作陶瓷扁平封裝芯片全幅面標(biāo)準(zhǔn)模板,圖像拼接算法包括角點(diǎn)提取、圖像配準(zhǔn)與融合。然后進(jìn)行疑似缺陷提取過程,從待檢芯片圖中提取感興趣區(qū)域(ROI)作為匹配模板,在全幅面標(biāo)準(zhǔn)模板中搜索出對(duì)應(yīng)的子模板,通過圖像變換模型將匹配模板圖像與子模板圖像之間的像素坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn),經(jīng)過差分提取待檢芯片中疑似缺陷區(qū)域。(4)疑似缺陷多級(jí)分類。通過支持向量機(jī)(SVM)進(jìn)行疑似缺陷多級(jí)分類。設(shè)計(jì)一級(jí)缺陷分類器,確定特征參數(shù)與核函數(shù),采用粒子群優(yōu)化算法(PSO)實(shí)現(xiàn)分類器參數(shù)優(yōu)化。設(shè)計(jì)決策樹多分類法來創(chuàng)建二級(jí)缺陷分類器,采用灰狼優(yōu)化算法(GWO)實(shí)現(xiàn)分類器參數(shù)優(yōu)化。(5)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并分析檢測(cè)結(jié)果。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行缺陷分類實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在以高斯核函數(shù)制作SVM分類器時(shí)分類效果最優(yōu),分類器檢測(cè)準(zhǔn)確率表明了陶瓷扁平封裝芯片表面缺陷智能檢測(cè)方法的可行性與有效性,具有實(shí)用價(jià)值與推廣意義。
【圖文】：

.1 研究背景及意義隨著全球化時(shí)代的到來，世界正朝著信息化與網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展。子信息產(chǎn)業(yè)的心臟，集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防建設(shè)化信息建設(shè)、民生建設(shè)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，集成電路的產(chǎn)業(yè)規(guī)模大小與科技研不斷衡量著我國的綜合國力和科技力量。2016 年國內(nèi)集成電路行業(yè)的全年達(dá) 4335.5 億元[1]。隨著國家對(duì)電子元器件相關(guān)行業(yè)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與穩(wěn)步發(fā)展規(guī)未來 5 年內(nèi) IC 類器件行業(yè)中的生態(tài)鏈將得到更進(jìn)一步的優(yōu)化，中國半導(dǎo)體逐步邁向黃金發(fā)展時(shí)期。2015 年 9 月，國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)中國制造 2025》戰(zhàn)略規(guī)劃，將“推動(dòng)集成電路及專用裝備發(fā)展”作為我國行業(yè)重點(diǎn)突破口[2]。陶瓷扁平封裝芯片作為集成電路中的常用器件，其封裝形式屬于向下密瓷方形扁平式封裝（QFD）的一種，此類封裝具有引腳間距小，引腳細(xì)且的特點(diǎn)。各類封裝形式如圖 1.1：

層的半導(dǎo)體封裝在為內(nèi)部芯片提供與電路連接的引腳與芯片免受沖擊、劃傷、摩擦等物理因素的破壞，為工作在芯片制作過程中，受工藝流程、原料性質(zhì)與設(shè)備質(zhì)量封裝芯片表面形成金屬缺失、劃傷、引線彎曲、虛焊和的缺陷，如圖 1.2。含有表面缺陷的封裝品一旦漏檢，進(jìn)個(gè)集成電路的使用效果造成影響，縮短產(chǎn)品的最終壽命產(chǎn)的陶瓷扁平封裝芯片在滿足市場(chǎng)需求的同時(shí)，需要保控制。在封裝芯片進(jìn)入使用環(huán)節(jié)前，，必須進(jìn)行嚴(yán)格徹底a）金屬缺失 b）劃傷
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN407

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 杜往澤;宋執(zhí)環(huán);閆文博;吳樂剛;;單攝像頭旋轉(zhuǎn)監(jiān)控下的快速圖像拼接[J];中國圖象圖形學(xué)報(bào);2016年02期

2 鄭暢;;中國制造“2025”來臨,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)崛起[J];半導(dǎo)體信息;2015年03期

3 許志文;廉迎戰(zhàn);陳陽;黃生福;;基于機(jī)器視覺的紡織品缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2014年11期

4 姒紹輝;胡伏原;顧亞軍;鮮學(xué)豐;;一種基于不規(guī)則區(qū)域的高斯濾波去噪算法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2014年11期

5 李振紅;楊建偉;;一種基于準(zhǔn)極坐標(biāo)的頻域圖像配準(zhǔn)算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2013年05期

6 李紅娟;張靜;董偉;;三維曲面圖像無縫拼接方法的研究與仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2012年01期

7 夏鏈;賈偉妙;崔鵬;韓江;;基于機(jī)器視覺的BGA芯片缺陷檢測(cè)及其MATLAB實(shí)現(xiàn)[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年11期

8 吳暉輝;張憲民;洪始良;;綜合邊緣和顏色特征的IC類貼裝器件的檢測(cè)[J];光學(xué)精密工程;2009年09期

本文編號(hào)：2627418