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集成电路(Integrated circuit,IC)广泛应用于各类电子产品,深刻影响着现代人们的生活,同时市场对电子产品的质量要求也不断提高,而影响电子产品质量的关键因素之一是核心部件IC的封装质量。为了保证电子产品的质量,须借助有效手段对IC封装进行检测。传统人工目视检测法已经难以适应现代化大生产的需求,虽然采用基于机器视觉的自动光学检测方法可以实现IC封装的有效检测,但是这种方法在实际应用中仍然存在检测速度慢、检测精度低、制造成本高等问题。随着IC封装检测系统向高速度、高精度、低成本的方向发展,对高性能自动光学检测系统进行研究显得尤其重要。本文围绕切筋成型前后的IC封装自动光学检测问题进行研究,分别对IC引脚定位算法;IC引脚边缘亚像素定位算法;IC引脚共面度测量;IC引线框架塑封表面缺陷检测等几个专题进行系统而深入的研究,主要研究内容如下:(1)针对现有IC引脚定位算法因定位速度低而难以实现高速在线检测的问题,提出一种快速BLOB(Binary Large OBject)分析算法,从而实现IC引脚的快速定位。该方法采用多条游程链表与一条BLOB体链表,建立数据管理模式。借助这种模式,可建立游程与游程之间、连通区与连通区之间的快捷访问途径,快速实现游程节点添加、游程链表合并、BLOB体节点创建以及删除等操作。在此基础上,设计一种快速的BLOB分析算法,实现连通区域特性的分析,并且还可实现目标特征数据的提取。此外,基于所提的BLOB分析算法,设计一种IC引脚的定位算法。实验结果表明了所提出的BLOB分析算法具有较高的实时性,并且定位算法能快速实现IC封装引脚的准确定位。(2)研究了一种基于一维灰度矩的快速亚像素定位算法,用于完成IC引脚边缘的快速准确定位,以满足IC封装在线精密定位的要求。本文对基于一维灰度矩的亚像素边缘定位算法进行了深入研究并改进,提出了一种包括估计、修正、精确定位和验证的四步亚像素定位算法。该算法既保留了一维灰度矩法在速度上的优势,又具有较高的抗噪性能,可实现目标边缘的快速准确定位。实验结果表明,所研究的亚像素定位算法运行速度快,并且相比传统的插值法、拟合法和一维灰度矩法,抗噪性能更好,能够获得较高的边缘定位精度。(3)设计了一种IC引脚共面度测量系统。针对现有IC引脚共面度测量系统存在着结构体积大、成本高、测量速度慢以及测量精度低的问题,设计了一种用于双排SOP封装IC引脚共面度的测量系统,并建立测量误差与光学镜片安装角度偏差的数学关系。该系统采用多级反射镜与棱镜投影成像的光路系统,在一个视场中因而只需单个相机即可实现整个IC引脚的图像采集,进而实现双排SOP封装IC引脚共面度的高速精密测量。所设计的IC引脚共面度检测算法主要包括:IC引脚顶点搜索、局部亚像素定位和局部图像校正。实验结果表明,该系统只需一台相机,在单视场中可完成两排引脚的侧视图图像采集,实现了具有双排SOP封装IC引脚的共面度测量。并且,相比传统的IC引脚共面度测量系统,所设计系统的运行速度更快,精度更高。(4)研究了一种用于IC引线框架上多塑封表面缺陷检测算法,实现了对划痕、崩裂、气孔、破损、空洞和擦伤等缺陷的检测。该算法主要包括:镜头的畸变校正、多个塑封表面区域目标定位以及基于统计模版匹配的塑封表面缺陷检测算法。其中,缺陷检测算法基于统计模版匹配原理,在训练过程中为每个塑封表面区域的逐个像素分别建立一个独立的灰度分布统计模型;在检测过程中将测试对象的每个目标区域的逐个像素与对应统计模版图像的像素进行灰度值对比分析,判定测试像素是否为缺陷像素。实验结果表明,本文提出的IC引线框架塑封表面缺陷检测算法可实现多种缺陷的有效检测。并且,相比现有实时性较好的算法,该检测算法能获得更加准确而且完整的缺陷检测效果。最后,在总结全文内容的基础上,展望了未来IC封装检测的研究方向。