【摘要】：高密度柔性集成電路封裝基板(FICS)廣泛應(yīng)用于具有小型化、輕量化、可移動等特性的電子產(chǎn)品中。由于FICS的制作過程十分復(fù)雜,所以其任何一道工藝出現(xiàn)不良產(chǎn)品都會對后續(xù)生產(chǎn)造成極大的損失。這種高密度柔性IC封裝基板的線寬/線距細至10um以下制程,所以必須借助顯微鏡才能完成采集,此時相比于不需借助顯微鏡的傳統(tǒng)缺陷檢測方法其檢測難度更大。隨著芯片制造工藝的發(fā)展,其線寬/線距將進一步降低,進一步增加了基板檢測的難度。當使用顯微成像采集FICS圖像時,基板的紋理結(jié)構(gòu)和缺陷同時被放大,此時的紋理結(jié)構(gòu)與某些缺陷比較類似,例如氧化缺陷等。由于現(xiàn)有方法很容易把基板的紋理結(jié)構(gòu)誤判為缺陷,所以迫切需要開發(fā)新的缺陷檢測方法以滿足自動化工業(yè)生產(chǎn)�；谏鲜鲂枨�,針對顯微成像FICS缺陷圖像自動檢測的關(guān)鍵技術(shù)難題展開了科學(xué)研究。本研究的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點包括以下四個方面:(1)針對顯微成像基板圖存在多種未知工業(yè)噪聲的問題,提出了基于拓撲映射的加權(quán)鄰域閉合曲線均值模板。實驗結(jié)果表明,該模板不僅優(yōu)于現(xiàn)有濾波器,而且有效去除了顯微成像基板圖像的噪聲。(2)針對低倍顯微成像氧化缺陷基板圖像檢測中傳統(tǒng)視覺檢測方法極易把黑色背景誤判為缺陷且嚴重依賴標準模板的不足,提出了基于拓撲映射的氧化缺陷檢測算法。將該方法應(yīng)用于噪聲圖像、增強圖像和缺陷圖像的檢測實驗,證實其對FICS的背景紋理和光照不敏感,抗干擾能力強,并且魯棒性好。(3)針對高倍顯微成像的氧化缺陷基板圖像中傳統(tǒng)視覺檢測方法極易把黑色背景和基板紋理結(jié)構(gòu)誤判為缺陷并且嚴重依賴標準模板的不足,提出了基于微分幾何工具的氧化缺陷檢測算法。該方法通過建立樣本擬合模型和缺陷檢測模型,實現(xiàn)了氧化缺陷的檢測,具有快速、實時的特點。相同環(huán)境下,只需對擬合樣本進行單次建模,即可實現(xiàn)基板缺陷的快速檢測,既減少了檢測時間,又能更好地滿足工業(yè)檢測的實時性要求。(4)針對顯微成像油墨異物基板圖像中,圖像對比度低并且傳統(tǒng)的視覺檢測方法極易把黑色背景和貼膜背景誤判為缺陷的不足,提出了一種基于微分幾何工具的缺陷檢測算法。該算法先建立基于曲率的樣本擬合模型,再提出基于圖像灰度值分析的分段線性函數(shù)以提高圖像的對比度,最后建立基于概率的缺陷檢測模型。相同環(huán)境下,可以將樣本擬合模型和分段線性函數(shù)的相關(guān)參數(shù)直接應(yīng)用于后續(xù)的待測圖像中,提高了缺陷檢測的整體效率。實際應(yīng)用表明,該算法不僅精度高,而且滿足柔性基板快速生產(chǎn)的工業(yè)實時性要求。本研究獲得的成果,不僅實現(xiàn)了上述四種算法的工程應(yīng)用設(shè)計而且驗證了其效果。大量實驗數(shù)據(jù)表明,論文所提出的高速、高精度的缺陷檢測方法,很好地滿足了柔性IC基板快速生產(chǎn)的工業(yè)實時性要求。
【圖文】：

顯微成像的自動視覺檢測系統(tǒng)實物圖

圖 5- 1 顯微成像的自動視覺檢測系統(tǒng)實物圖Fig.5-1 Physical map of automatic vision inspection system in micro-imaging
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TN405

【參考文獻】

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1 董志R，

本文編號：2662453